Brevet FR2869707A1 — publié le 20051104

La présente invention concerne une antenne et plus précisément une étiquette électronique comprenant ladite antenne. L'invention se situe dans le domaine des étiquettes électroniques permettant à un dispositif d'interrogation émettant un champ électromagnétique d'obtenir des informations comprises dans des étiquettes électroniques. Ces étiquettes électroniques sont communément appelées "TAG" en terminologie anglo-saxonne. Les informations obtenues sont utilisées par exemple pour l'identification d'un sujet. Nous entendons par sujet, un être humain, un animal, une plante, un article manufacturé, un produit commercialisé, etc. Une étiquette électronique est classiquement constituée d'un composant électronique généralement appelé puce reliée à une antenne. La puce reçoit des ondes électromagnétiques par l'intermédiaire de l'antenne, s'alimente à partir des ondes électromagnétiques reçues, et transmet en réponse un signal comprenant des informations par l'intermédiaire de l'antenne. Les étiquettes électroniques, par exemple celles utilisées dans la grande distribution, doivent être de taille très réduite, de coût très faible, tout en étant aptes à répondre aux signaux transmis par un dispositif d'interrogation distant de quelques mètres. La réduction de la taille des étiquettes nécessite de réduire la taille de l'antenne et a pour effet de réduire la portée des systèmes d'identification. Les puces utilisées dans les étiquettes électroniques présentent des impédances d'entrée/sortie qui ne correspondent pas à celles classiquement existantes dans le domaine de la transmission d'informations par l'intermédiaire d'ondes électromagnétiques. Cette impédance est majoritairement capacitive. Il est alors difficile de réaliser une adaptation d'impédance entre la puce et l'antenne, ce qui réduit aussi la portée des systèmes d'identification. L'invention a pour but de résoudre les inconvénients de l'art antérieur en proposant une antenne et une étiquette électronique qui soient à la fois d'encombrement et de coût réduit, tout en étant aptes à répondre aux signaux transmis par un dispositif d'interrogation distant. A cette fin, selon un premier aspect, l'invention propose une étiquette électronique comprenant une antenne constituée d'au moins deux éléments rayonnants réalisés sous la forme de pistes disposées sur un support, les pistes étant de longueur inférieure à la demi-longueur d'onde des signaux transmis et/ou reçus par l'intermédiaire desdits éléments rayonnants, chaque élément rayonnant étant relié à une de ses extrémités à un composant apte à transmettre des informations par l'intermédiaire des éléments rayonnants, caractérisée en ce que les éléments rayonnants sont mis en regard l'un de l'autre sur une partie de leur longueur respective. Ainsi, il est possible de réaliser des antennes pour des étiquettes électroniques de faible encombrement. En mettant en regard les éléments rayonnants sur une partie de leur longueur respective il est possible de modifier les caractéristiques d'une antenne de manière à augmenter sa portée en créant une impédance entre les éléments rayonnants sans avoir à ajouter de composants supplémentaires sur l'étiquette. En effet, en créant une impédance capacitive, voire en créant des courants induits entre les éléments rayonnants, il est possible de modifier la fréquence de résonance de l'antenne, voire de modifier son impédance caractéristique. Selon un autre aspect de l'invention, les parties des éléments rayonnants mises en regard l'une de l'autre sont les parties proches des extrémités des éléments rayonnants reliées au composant et/ou les parties proches des autres extrémités des éléments rayonnants. Selon un autre aspect de l'invention, les parties des éléments rayonnants sont mises en regard l'une de l'autre par l'intermédiaire d'au moins une piste conductrice disposée parallèlement aux parties mises en regard. Ainsi, il est possible de réaliser simplement une impédance entre les éléments rayonnants. Selon un autre aspect de l'invention, la ou chaque piste conductrice disposée parallèlement aux parties mises en regard est reliée à un des éléments rayonnants. Ainsi, il est possible d'augmenter la valeur du condensateur ainsi créé, ou des courants induits par un élément rayonnant sur l'autre élément rayonnant et réciproquement. Selon un autre aspect de l'invention, la ou chaque piste conductrice est placée sur la même face du support que celle sur laquelle sont disposées les pistes des éléments rayonnants. Ainsi, il est possible de réaliser une étiquette électronique sur une seule face du support et donc de réduire le coût de fabrication d'une étiquette électronique. Selon un autre aspect de l'invention, la ou chaque piste conductrice est placée sur la face du support opposée à celle sur laquelle sont disposées les pistes des éléments rayonnants. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente un premier mode de réalisation d'une étiquette électronique selon l'invention; la Fig. 2 représente une première variante de réalisation de l'étiquette électronique; la Fig. 3 représente une seconde variante de réalisation de l'étiquette électronique; la Fig. 4 représente une troisième variante de réalisation de l'étiquette électronique; la Fig. 5 représente une quatrième variante de réalisation de l'étiquette électronique; la Fig. 6 représente une cinquième variante de réalisation de l'étiquette électronique; la Fig. 7 représente une sixième variante de réalisation de l'étiquette électronique; la Fig. 8 représente une septième variante de réalisation de l'étiquette électronique. La Fig. 1 représente un premier mode de réalisation d'une étiquette électronique selon l'invention. L'étiquette électronique selon la présente invention est constituée d'une puce 11 reliée à deux éléments rayonnants 12 et 13. La puce 11, les éléments rayonnants 12 et 13 sont disposés sur un support 10. Le support 10 est par exemple un circuit imprimé sur lesquels sont gravés les éléments rayonnants 12 et 13. Le support 10 est souple ou rigide et peut aussi être réalisé à partir de matériaux peu coûteux tels que le carton, le plastique, voire de tissu. Les éléments rayonnants peuvent aussi être disposés sur le support par sérigraphie ou d'autres techniques d'impression. La puce 11 est reliée respectivement à une extrémité de chaque élément rayonnant 12 et 13. Les éléments rayonnants ont chacun une longueur très inférieure à la demi-longueur d'onde des ondes électromagnétiques utilisées dans le système d'identification. Par exemple, lorsque la fréquence des ondes électromagnétiques est de 869MHz, les éléments rayonnants ont chacun une longueur de l'ordre de 3 cm. Les éléments rayonnants 12 et 13 sont mis en regard l'un de l'autre sur une partie 14, 15 de leur longueur respective. Cette partie est par exemple proche de l'extrémité des éléments rayonnants 12 et 13. La proximité des parties 14 et 15 hachurées dans la Fig. 1 permet de créer un élément capacitif entre les deux éléments rayonnants 12 et 13, voire de créer des courants induits dans chaque élément rayonnant 12 et 13. La longueur des parties 14 et 15 mises en regard est ajustée de manière à ce que la fréquence de résonance de l'antenne soit proche de la fréquence des ondes électromagnétiques utilisées dans le système d'identification. Les longueurs des parties 14 et 15 sont aussi ajustées de manière à ce que l'impédance présentée par l'antenne constituée des éléments rayonnants approche l'impédance d'entrée/sortie de la puce 11. La longueur des parties 14 et 15 est ainsi ajustée de telle manière à ce que la portée de l'antenne soit augmentée. Les éléments rayonnants 12 et 13 sont réalisés sous la forme de pistes d'une épaisseur de 35 .m par exemple. La distance séparant les parties 14 et 15, la longueur et l'épaisseur des parties 14 et 15 permet d'ajuster la capacité formée par ces deux parties en regard. Les parties 14 et 15 sont séparées par un diélectrique. En variante, l'épaisseur des parties 14 et 15 peut être supérieure à l'épaisseur des éléments de rayonnement 12 et 13 en d'autres points. Selon une autre variante, les largeurs des éléments rayonnants 12 et 13 peuvent aussi être ajustées localement ou sur toute leur longueur. La Fig. 2 représente une première variante de réalisation de l'étiquette électronique. Le support 20, la puce 21 sont identiques respectivement au support 10 et à la puce 11 de la Fig. 1, ils ne seront pas plus décrits. Dans cette variante de réalisation, les éléments rayonnants 22 et 23 sont mis en regard proches l'un de l'autre sur une partie 24, 25 de leur longueur respective, cette partie n'étant pas située à proximité d'une des extrémités des éléments rayonnants. Les parties en regard 24 et 25 sont prolongées respectivement par des pistes 26 et 27 de manière à augmenter la longueur des éléments 22 et 23. Ceci permet de rapprocher les longueurs des éléments rayonnants 22 et 23 d'une longueur optimale égale à la demi-longueur d'onde des ondes électromagnétiques tout en créant une impédance entre les deux éléments rayonnants 22 et 23 dans une zone du support 20 propice à la réalisation d'une telle impédance. La Fig. 3 représente une seconde variante de réalisation de l'étiquette électronique. Le support 30, la puce 31 sont identiques respectivement au support 10 et à la puce 11 de la Fig. 1, ils ne seront pas plus décrits. Selon cette variante, les parties 34a, 34b, 35a et 35b des éléments rayonnants 32 et 33 mises en regard proches l'une de l'autre sont les parties proches 34a et 35a des extrémités des éléments rayonnants 32 et 33 reliées au composant et/ou les parties proches 34b et 35b des autres extrémités des éléments rayonnants 32 et 33. Selon cette même variante, les parties 34a, 34b, 35a et 35b des éléments rayonnants 32 et 33 sont mises en regard l'une de l'autre par l'intermédiaire de pistes 38a, 38b, 38c et 38d disposées parallèlement aux parties mises en regard et disposées sur la même face du support que celle sur laquelle sont disposées les pistes des éléments rayonnants. La Fig. 4 représente une troisième variante de réalisation de l'étiquette électronique. Le support 40, la puce 41 sont identiques respectivement au support 10 et à la puce 1 l de la Fig. 1, ils ne seront pas plus décrits. Selon cette variante, les parties 44 et 45 des éléments rayonnants 42 et 43 mises en regard proches l'une de l'autre sont les parties proches 44 et 45 des extrémités des éléments rayonnants 42 et 43 non reliées à la puce 41. Selon cette variante de la Fig. 3, les parties 44 et 45 des éléments rayonnants 42 et 43 sont mises en regard l'une de l'autre par l'intermédiaire de pistes 48a et 48b disposées parallèlement aux parties mises en regard et reliées respectivement aux éléments rayonnants 45 et 44. La Fig. 5 représente une quatrième variante de réalisation de l'étiquette électronique. Le support 50, la puce 51 sont identiques respectivement au support 10 et à la puce 11 de la Fig. 1, ils ne seront pas plus décrits. Selon cette variante, les parties 54a, 54b, 55a et 55b des éléments rayonnants 52 et 53 mises en regard proches l'une de l'autre sont les parties proches 54a et 55a des extrémités des éléments rayonnants 52 et 53 reliées à la puce 51 et/ou les parties proches 54b et 55b des autres extrémités des éléments rayonnants 52 et 53. Selon cette même variante, les parties 54a, 54b, 55a et 55b des éléments rayonnants 52 et 53 sont mises en regard l'une de l'autre par l'intermédiaire de pistes 58a et 58b disposées parallèlement aux parties mises en regard et placées sur la face du support 50 opposée à celle sur laquelle sont disposées les pistes des éléments rayonnants 52 et 53. La Fig. 6 représente une cinquième variante de réalisation de l'étiquette électronique. L'étiquette 60 de la Fig. 6 est une étiquette semblable à l'étiquette de la Fig. 2 et est de forme carrée. Les Figs. 7 et 8 représentent une sixième et une septième variante de réalisation de l'étiquette électronique. L'étiquette 70 de la Fig. 7 est une étiquette semblable à l'étiquette de la Fig. 2 mais présente la particularité d'être de forme ronde. L'étiquette 80 de la Fig. 8 est une étiquette semblable à l'étiquette de la Fig. 5 mais présente aussi la particularité d'être en forme d'anneau. Ces deux formes d'étiquettes électroniques sont particulièrement adaptées pour être insérées dans des bouchons de bouteilles. Il est à remarquer ici que les Fig. 1 à 8 décrivent des antennes et des étiquettes de forme rectangulaires, carrées, rondes et d'anneau. Bien entendu toute autre forme d'étiquette est aussi considérée par la présente invention. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits ici, mais englobe, bien au contraire, toute variante ou combinaison des modes de réalisation précédemment présentés à la portée de l'homme du métier. 7 REVENDICATIONS 1) Etiquette électronique comprenant une antenne constituée d'au moins deux éléments rayonnants (12, 13) réalisés sous la forme de pistes disposées sur un support (10), les pistes étant de longueur inférieure à la demi-longueur d'onde des signaux transmis et/ou reçus par l'intermédiaire desdits éléments rayonnants, chaque élément rayonnant (12, 13) étant relié à une de ses extrémités à un composant (11) apte à transmettre des informations par l'intermédiaire des éléments rayonnants (12, 13), caractérisée en ce que les éléments rayonnants (12, 13) sont mis en regard l'un de l'autre sur une partie (14, 15) de leur longueur respective. 2) Etiquette selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parties des éléments rayonnants mises en regard l'une de l'autre sont les parties proches des extrémités des éléments rayonnants reliées au composant (34a, 35a, 54a, 55a) et/ou les parties proches des autres extrémités des éléments rayonnants (14, 15, 34b, 35b, 44, 45, 54b, 55b). 3) Etiquette selon la revendication 2, caractérisée en ce que les parties (34a, 34b, 35a, 35b, 54a, 54b, 55a, 55b) des éléments rayonnants sont mises en regard l'une de l'autre par l'intermédiaire d'au moins une piste conductrice (38a, 38b, 38c, 38d) disposée parallèlement aux parties mises en regard. 4) Etiquette selon la revendication 3, caractérisée en ce que la ou chaque piste conductrice (48a, 48b) disposée parallèlement aux parties mises en regard est reliée à un des éléments rayonnants. 5) Etiquette selon la revendication 2, caractérisée en ce que la ou chaque piste conductrice est placée sur la même face du support que celle sur laquelle sont disposées les pistes des éléments rayonnants. 6) Etiquette selon la revendication 2, caractérisée en ce que la ou chaque piste conductrice (58a, 58b) est placée sur la face du support opposée à celle sur laquelle sont disposées les pistes des éléments rayonnants.