Brevet FR2886063A1 — publié le 20061124

La présente invention concerne un système d'antenne pour un véhicule automobile comportant un toit sur lequel sont fixées deux barres de toit métalliques, comprenant au moins un aérien destiné à convertir un champ électromagnétique externe au véhicule en un signal électrique exploitable par un récepteur radio monté dans ledit véhicule, l'aérien étant relié par l'intermédiaire d'un conducteur électrique à un circuit électronique lui-même relié au récepteur radio et destiné à amplifier et à transmettre à ce dernier le signal électrique. Les systèmes d'antenne montés actuellement sur les véhicules automobiles ne comportent pratiquement pas de parties saillantes visibles de l'extérieur. Les parties saillantes sont en effet évitées de façon à préserver l'aérodynamisme et l'esthétique des carrosseries, à limiter la formation de bruits et de vibrations lors du déplacement des véhicules et à lutter contre le vandalisme. Sur les véhicules actuels, les systèmes d'antenne sont généralement installés à proximité des circuits électriques alimentant le dispositif de dégivrage, le troisième feu de frein et l'essuie-glace arrière. Les performances de rayonnement de ces systèmes sont toutefois affectées à des degrés divers par ces circuits électriques, notamment dans la bande de fréquence AM. Les systèmes d'antenne actuels sont par ailleurs relativement difficiles et coûteux à réaliser et à installer. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients susmentionnés et, pour ce faire, elle a pour objet un système d'antenne ayant la structure indiquée au premier paragraphe cidessus et qui est caractérisé en ce que l'une des barres de toit comporte des supports isolants par l'intermédiaire desquels elle est fixée sur le toit et constitue l'aérien d'une antenne AM et FM. Le système d'antenne selon l'invention ne comporte aucune partie rapportée en saillie sur le véhicule. Sa présence n'a donc aucune incidence sur l'aérodynamisme de la carrosserie, ni sur la formation de bruits et de vibrations lors du déplacement du véhicule. Comme par ailleurs les barres de toit sont à l'extérieur du véhicule, l'aérien du système d'antenne selon l'invention est protégé contre les perturbations créées par les circuits électriques du dispositif de dégivrage, du troisième feu de frein et de l'essuie-glace arrière. Il possède ainsi de bonnes performances de rayonnement vis-àvis des fréquences les plus basses, notamment dans la bande de fréquence AM. Les nombreux essais réalisés pour la mise au point du système d'antenne selon l'invention ont montré qu'il était souhaitable que la barre de toit ait une longueur d'environ 500 mm à environ 1500 mm, et que les performances de rayonnement de l'aérien étaient optimales avec une barre de toit ayant une longueur de l'ordre de 1000 mm. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le conducteur électrique comprend un élément conducteur plat relié par couplage capacitif à la barre de toit, et un fil de cuivre reliant physiquement l'élément conducteur plat au circuit électronique. Dans ce mode de réalisation, le fil de cuivre a de préférence une longueur d'environ 200 mm à environ 300 mm. On précisera ici que l'élément plat, qui est relié par couplage électromagnétique à l'aérien, permet un bon prélèvement du signal RF de sorte que celui-ci peut être transmis dans de bonnes conditions au circuit électronique. De façon optionnelle, l'élément conducteur plat peut être constitué par un ruban de cuivre ou par une bague de cuivre disposée dans la barre de toit, coaxialement avec celle-ci. De préférence, le circuit électronique est disposé dans un boîtier fixé dans l'un des supports isolants et relié mécaniquement à une partie métallique du véhicule servant de masse. Le système d'antenne selon ce mode de réalisation est peu encombrant et son circuit électronique est parfaitement protégé contre les agressions extérieures, ce qui lui permet d'assurer sa fonction de façon sûre. Selon une caractéristique importante de l'invention, la deuxième barre de toit peut comporter des supports isolants par l'intermédiaire desquels elle est fixée sur le toit et constituer l'aérien d'une antenne FM2, cet aérien étant destiné à fournir un deuxième signal électrique exploitable par le récepteur radio et étant relié par l'intermédiaire d'un deuxième conducteur électrique à un deuxième circuit électronique lui-même relié au récepteur radio et destiné à amplifier et à transmettre à ce dernier le deuxième signal électrique. Grâce à cette caractéristique complémentaire, le récepteur radio du véhicule peut soit recevoir deux signaux FM lorsqu'il traite la fonction diversity d'antenne , soit recevoir un signal d'antenne lorsque la fraction diversity d'antenne est traitée par un circuit électronique approprié installé dans le véhicule. On précisera ici que le deuxième conducteur électrique comprend de préférence un deuxième élément conducteur plat relié par couplage capacitif à la deuxième barre de toit, et un deuxième fil de cuivre reliant physiquement le deuxième élément conducteur plat au deuxième circuit électronique. Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ciaprès à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective schématique et partielle d'un véhicule automobile comportant deux barres de toit constituant les aériens d'un système d'antenne conforme à L'invention , - la figure 2 est une vue en coupe à échelle agrandie de l'une des extrémités d'une barre de toit du véhicule ; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de La figure 2 ; - la figure 4 est une vue partiellement en coupe selon la Ligne IV-IV de la figure 2 ; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 2 mais montrant une variante de réalisation de l'élément conducteur plat ; la figure 6 est une vue partiellement en coupe selon la Ligne VI-VI de la figure 5 ;- la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de La figure 5 ; et - la figure 8 est une vue en perspective partielle du corps en matière plastique portant la bague de cuivre. Le véhicule automobile représenté schématiquement sur la figure 1 comprend un toit 1 sur lequel deux barres de toit métalliques 2a, 2b sont fixées parallèlement à son axe longitudinal et s'étendent symétriquement par rapport à ce dernier. Les barres de toit 2a et 2b, qui peuvent être réalisées en acier ou en aluminium, comportent un support isolant 3 à chacune de leurs extrémités. Les supports 3 sont de préférence réalisés en matière plastique. Ils sont reliés aux extrémités des barres de toit par des procédés conventionnels, par exemple par emmanchement à force ou collage, et fixés sur le toit 2 par des moyens classiques, en particulier par des vis ou des boulons. Comme le toit 1 est généralement métallique, les supports 3 isolent de façon sûre les barres de toit 2a, 2b vis-à-vis de lui et du reste de la carrosserie du véhicule. Dans le mode de réalisation représenté, les barres de toit 2a, 2b sont identiques et ont une longueur de 1000 mm. Le système d'antenne conforme à l'invention peut comprendre soit un aérien constitué par l'une des barres de toit, soit deux aériens respectivement constitués par les deux barres de toit. Lorsque le système d'antenne ne comporte qu'un aérien, la barre de toit exerçant cette fonction permet de convertir le champ électromagnétique environnant en un signal électrique exploitable par un récepteur radio installé dans le véhicule. Cette barre de toit est reliée par l'intermédiaire d'un conducteur électrique 4 à un circuit électronique 5 destiné à amplifier le signal électrique et à transmettre le signal amplifié au récepteur radio auquel il est relié par des moyens de liaison conventionnels non représentés. Le conducteur électrique 4 comprend un élément conducteur plat 6 relié par couplage capacitif à la barre de toit, et un fil de cuivre 7 ayant une longueur d'environ 250 mm et reliant physiquement l'élément plat au circuit électronique 5, les liaisons entre le fil 7 et l'élément plat d'une part et entre le fil 7 et le circuit électronique 5 étant assurées de préférence par soudage ou par sertissage. Dans le mode de réalisation visible sur les figures 2 à 4, l'élément plat 6 est constitué par un ruban de cuivre dont la section est supérieure à celle du fil de cuivre 7. Plus précisément, le ruban de cuivre est solidaire d'un corps en matière plastique 8 logé dans l'une des extrémités de la barre de toit, le corps 8 étant de préférence constitué par un prolongement du support 3 correspondant. Le corps 8 comporte quatre nervures longitudinales 9 situées au niveau de ses arêtes et se trouvant en contact avec la surface intérieure de la barre de toit. Il comporte également quatre canaux longitudinaux 10 s'étendant chacun entre deux nervures adjacentes, le ruban de cuivre 6 étant fixé dans l'un des canaux 10 et maintenu ainsi à distance de la barre de toit. Dans le mode de réalisation visible sur les figures 5 à 8, l'élément plat 6 est constitué par une bague de cuivre disposée dans l'une des extrémités de la barre de toit et dont la section est supérieure à celle du cuivre 7. La bague de cuivre est enfilée sur la partie arrière d'un corps en matière plastique 11 logé dans l'une des extrémités de la barre de toit et dont la partie avant est en contact avec la surface intérieure de la barre de toit. Comme le corps 8 mentionné ci-dessus, le corps 11 est de préférence constitué par un prolongement du support 3 correspondant. Dans les modes de réalisation visibles sur les figures 2 à 8, le circuit électronique est disposé dans un boîtier 12 logé dans une cavité de forme correspondante ménagée dans le support isolant 3. Le boîtier 12 est par ailleurs relié au toit 1 par des moyens classiques tel que des vis ou tous autres organes équivalents, le toit 1 servant de masse. On précisera ici que le système d'antenne à un seul aérien qui vient d'être décrit permet au récepteur radio du véhicule de fonctionner en AM et FM. Lorsque le système d'antenne comporte deux aériens constitués par les deux barres de toit, la structure du système d'antenne comportant une première barre est reproduite de manière identique pour inclure la deuxième barre. Dans ce cas, la deuxième barre est donc reliée par l'intermédiaire d'un deuxième conducteur électrique à un deuxième circuit électronique lui-même relié au récepteur radio de façon conventionnelle. Le deuxième conducteur électrique et le deuxième circuit électronique sont respectivement identiques au conducteur électrique et au circuit électronique associés à la première barre de toit. Pour être complet, on précisera que des caches en matière plastique 13 sont prévus pour recouvrir les supports 3 afin de protéger les conducteurs électriques 4 et les circuits électroniques 5 contre les agressions extérieures et de préserver l'esthétique de la partie supérieure des véhicules. On notera enfin que le système d'antenne selon l'invention ne pourrait comprendre qu'une seule barre de toit assurant la fonction d'antenne FM2. Il pourrait également comporter au moins une barre de toit associée à une ou plusieurs autres antennes AM/FM constituant une architecture d'antenne dite à diversity d'antenne . REVENDICATIONS 1. Système d'antenne pour un véhicule automobile comportant un toit (1) sur lequel sont fixées deux barres de toit métalliques (2a,2b), comprenant au moins un aérien destiné à convertir un champ électromagnétique externe au véhicule en un signal électrique exploitable par un récepteur radio monté dans ledit véhicule, l'aérien étant relié par l'intermédiaire d'un conducteur électrique (4) à un circuit électronique (5) lui-même relié au récepteur radio et destiné à amplifier et à transmettre à ce dernier le signal électrique, caractérisé en ce que l'une (2a) des barres de toit comporte des supports isolants (3) par l'intermédiaire desquels elle est fixée sur le toit (1) et constitue l'aérien d'une antenne AM et FM. 2. Système d'antenne selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre de toit (2a) a une longueur d'environ 500 mm à environ 1500 mm. 3. Système d'antenne selon la revendication 2, caractérisé en ce que la barre de toit (2a) a une longueur de l'ordre de 1000 mm. 4. Système d'antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conducteur électrique (4) comprend un élément conducteur plat (6) relié par couplage capacitif à la barre de toit (2a), et un fil de cuivre (7) reliant physiquement l'élément conducteur plat (6) au circuit électronique (5). 5. Système d'antenne selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fil de cuivre (7) a une longueur d'environ 200 mm à environ 300 mm. 6. Système d'antenne selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'élément conducteur plat (6) est constitué par un ruban de cuivre. 7. Système d'antenne selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'élément conducteur plat (6) est constitué par une bague de cuivre disposée dans la barre de toit (2a), coaxialement avec celle-ci. 8. Système d'antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit électronique (5) est disposé dans un boîtier (12) fixé dans l'un des supports isolants (3) et relié mécaniquement à une partie métallique du véhicule servant de masse. 9. Système d'antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième barre de toit (2b) comporte des supports isolants (3) par l'intermédiaire desquels elle est fixée sur le toit (1) et constitue l'aérien d'une antenne FM2, cet aérien étant destiné à fournir un deuxième signal électrique exploitable par le récepteur radio et étant relié par l'intermédiaire d'un deuxième conducteur électrique (4) à un deuxième circuit électronique (5) lui-même relié au récepteur radio et destiné à amplifier et à transmettre à ce dernier le deuxième signal électrique. 10. Système d'antenne selon la revendication 9, caractérisé en ce que le deuxième conducteur électrique (4) comprend un deuxième élément conducteur plat (6) relié par couplage capacitif à la deuxième barre de toit (2b) , et un deuxième fil de cuivre (7) reliant physiquement le deuxième élément conducteur plat (6) au deuxième circuit électronique (5).