Brevet FR2960709A1 — publié le 20111202

Antenne pour dispositif de télé-relève et/ou télécommande en bande VHF Domaine technique concerné Le domaine concerné par la présente invention est celui des antennes d'émission et de réception radioélectriques pour les dispositifs de télé-relève et/ou de télécommande longue distance fonctionnant en bande VHF, typiquement à une fréquence proche de 169MHz. Problème posé Parmi les bandes de fréquence utilisables pour les applications de télé- relève et de télécommande (relevés de compteurs d'eau et de gaz en particulier), la bande VHF offre des intérêts notables en terme de portée par rapport aux solutions de plus haute fréquence, mais est handicapée par une conception délicate des antennes : taille importante et/ou efficacité faible et/ou dépendance trop importante à l'environnement proche et/ou coût important. Etat de la technique antérieure Les antennes utilisées pour de telles applications sont classiquement réalisées sous la forme d'une hélice quart d'onde filaire ou d'antenne imprimée, de petite tailles par rapport à la longueur d'onde. Ces solutions ont l'inconvénient d'être facilement désaccordées lorsqu'on modifie l'environnement de champ proche, par exemple lorsque le dispositif est fixé près d'un mur ou installé à proximité d'une canalisation. Des solutions d'antennes hélicoïdales accordables ont été proposée (WO9306631) mais sont complexes dans leur mise en oeuvre. Des solutions d'antenne demi- boucle accordables automatiquement ont également été proposées (FR2722339) mais nécessitent des systèmes complexes et couteux. Exposé de l'invention L'invention est basée sur une combinaison des avancées technologiques suivantes : - La mise en oeuvre d'une antenne hélicoïdale symétrique réalisée sous une forme parallélépipédique, l'antenne étant constituée de deux circuits imprimés parallèles (1) et (2) interconnectés par des liaisons perpendiculaires (3) L'intégration dans l'antenne d'un sous-ensemble conducteur (4) (blindage partiel) assurant une fonction d'isolation de l'antenne par rapport à son environnement proche L'alimentation de l'antenne par un réseau symétriseur (BALUN) (5) associé à un réseau d'adaptation d'impédance (6) prenant en compte le sous-ensemble conducteur (4) intégré dans l'antenne et les caractéristiques propres des pistes imprimées sur les circuits imprimés (1) et (2) et les liaisons perpendiculaires (3). Selon l'invention l'antenne proposée est donc fonctionnellement similaire à une antenne hélicoïdale mais a les avantages suivants : Une conception intrinsèquement symétrique, minimisant ainsi les risques de désadaptation de l'antenne en cas de plan de masse insuffisant et/ou de connexion électriques filaires au dispositif Une indépendance améliorée par rapport à l'environnement proche, par le biais du sous-ensemble conducteur intégré à l'antenne, désaccordant l'antenne mais d'une manière prévisible, stable, et prise en compte par le réseau d'adaptation d'impédance. Une méthode de réalisation compatible avec les technologies de circuits imprimés classiques et à bas coût. De préférence selon l'invention, l'électronique (7) de l'émetteur et/ou 25 récepteur de télé-relève et/ou télécommande ainsi que son alimentation (8) sont directement intégrés sur l'un ou les deux circuits imprimés utilisés pour la réalisation de l'antenne dans la partie centrale de celle-ci, réduisant ainsi l'encombrement et le coût du produit sans perturber notablement le rayonnement radioélectrique. 10 15 20 Présentation des figures La figure 1 représente en perspective une variante de réalisation du dispositif. Nomenclature Les références numériques portées sur la figure 1 correspondent aux moyens techniques suivants : 1 : Circuit imprimé inférieur 2 : Circuit imprimé supérieur 3 Liaisons perpendiculaires 4 Sous-ensemble conducteur (blindage partiel) 5 : Réseau syrnétriseur (BALUN) 6 : Réseau d'adaptation d'impédance 7 ; Electronique de l'émetteur et/ou récepteur de télé-relève et/ou télécommande 8 : Alimentation de l'émetteur et/ou récepteur de télé-relève et/ou télécommande Description détaillée d'un mode de réalisation D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'une variante de réalisation donnée ci-après à titre 20 d'exemple indicatif et non limitatif, et de, la figure 1. Dans cette variante de réalisation l'antenne est constituée de deux circuits imprimés (1) et (2) comportant chacun un certain nombre de lignes conductrices imprimées inclinées, et interconnectées par des liaisons filaires perpendiculaires (3) réalisées grâce à des broches à souder standard. 25 L'ensemble des lignes imprimées et des liaisons perpendiculaires constitue, sur le plan électrique, une double hélice parallélépipédique symétrique et accordée sur la fréquence de fonctionnement du dispositif. L'un des deux circuits imprimés (1) inclue également tout ou partie de l'électronique du transmetteur et/ou récepteur (7) ainsi qu'un réseau d'adaptation d'impédance (6) réalisé par exemple sous la forme d'un réseau LC, et d'un symétriseur (5) réalisé par exemple sous la forme d'un transformateur et permettant un pilotage des deux sections de l'antenne en opposition de phase. Un sous-ensemble conducteur (4), réalisé par exemple sous la forme d'un trièdre métallique raccordé électriquement ou capacitivement à la masse du symétriseur est positionné dans la zone de champ proche de l'antenne, typiquement à quelques centimètres. La présence de ce sous-ensemble conducteur est pris en compte pour le calcul du réseau d'adaptation, sa présence minimisant les désadaptations de l'antenne lorsque le dispositif complet est approché d'un autre élément plus ou moins conducteur (compteur de gaz, tuyauteries, murs, etc) par l'effet d'écran qu'il réalise. Le champ rayonné est bien entendu perturbé par ce sous-ensemble conducteur mais d'une manière prévisible et stable. Applications industrielles potentielles Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux équipements de télé-relève, de télé-transmission et de télécommande associés aux réseaux de distribution de fluides (eau, gaz, ...)20 REVENDICATIONS1. Antenne pour dispositif de télé-relève et/ou télécommande en bande VHF caractérisée en ce qu'elle comporte une antenne hélicoïdale symétrique réalisée sous une forme parallélépipédique par deux circuits imprimés parallèles (1) et (2) interconnectés par des liaisons perpendiculaires (3), un sous-ensemble conducteur (4) assurant une fonction d'isolation de l'antenne par rapport à son environnement proche, un réseau symétriseur (BALUN) (5) et un réseau d'adaptation d'impédance (6) prenant en compte le sous-ensemble conducteur (4) intégré dans l'antenne et les caractéristiques propres des pistes imprimées sur les circuits imprimés (1) et (2) et les liaisons perpendiculaires (3). 2. Dispositif selon la revendication 1 ; ledit dispositif intégrant en outre l'électronique (7) de l'émetteur et/ou récepteur de télé-relève et/ou télécommande ainsi que son alimentation (8) directement sur l'un ou les deux circuits imprimés utilisés pour la réalisation de l'antenne.