Brevet FR2965979A1 — publié le 20120413

ANTENNE AUTO-PORTANTE A RENDEMENT ELEVE POUR L'ÉMISSION ET / OU LA RECEPTION D'ONDES RADIO D'IDENTIFICATION. L'invention concerne, de façon générale, le domaine de l'identification par communication radio, cette dénomination couvrant notamment la radio-identification, plus connue de l'homme du métier sous l'acronyme "RFID" et exploitant typiquement des ondes radio à une fréquence de l'ordre de 865 MHz, et le télépéage exploitant typiquement des ondes radio à une fréquence de l'ordre de 5,9 GHz. Plus précisément, l'invention concerne une antenne d'émission et / ou de réception d'ondes radio pour identification, cette antenne comprenant au moins un élément électriquement conducteur, par exemple métallique ou métallisé, percé d'au moins une fente. Une telle antenne est par exemple connue, au moins dans le domaine de la RFID, par le brevet américain US 7 619 531. De façon générale, l'identification par communication radio met en oeuvre une communication radio bidirectionnelle entre deux types d'équipements, à savoir d'une part un équipement esclave, énergétiquement passif, actif ou semi-actif, appelé "radio-étiquette" dans le cas de la RFID, et d'autre part un équipement maître, énergétiquement actif et éventuellement conçu pour fournir l'énergie nécessaire à la transaction. Pour ce faire, l'équipement maître comporte une ou plusieurs antennes conçues pour émettre un code radio activant l'équipement esclave, et une ou plusieurs antennes conçues pour recevoir la réponse émanant de chaque équipement esclave, chaque antenne d'émission pouvant, de façon optionnelle, être également utilisée pour la réception. En dépit de son utilisation de plus en plus fréquente dans des domaines d'application de plus en plus nombreux, l'identification par ondes radio est toujours à la recherche de solutions plus efficaces, notamment en termes de coût de fabrication et d'exploitation. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer une antenne d'émission et / ou de réception d'ondes radio pour identification qui, en dépit d'une structure très simple, offre un très bon rendement énergétique. A cette fin, l'antenne de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que ledit élément électriquement conducteur prend la forme d'un caisson s'étendant suivant une dimension principale et présentant, transversalement à sa dimension principale, une section transversale creuse. Grâce à cette structure très simple et facile à réaliser industriellement, une telle antenne, qui se comporte comme une cavité résonnante, présente à la fois une excellente tenue mécanique et un très bon rendement. Dans son mode de réalisation le plus avancé, l'antenne de l'invention prend la forme d'un portique entourant au moins partiellement un espace interne de passage, sélectivement traversé par un ou plusieurs équipements esclaves. Dans ce cas, et dans le cas avantageux où cette antenne comporte une pluralité de fentes, certaines au moins de ces fentes sont tournées vers l'espace interne de passage qu'entoure le portique. Les fentes tournées vers cet espace interne de passage sont alors de préférence distribuées sur tout le portique pour entourer cet espace interne de passage sur au moins 180 degrés. Pour prendre la forme d'un portique, l'antenne de l'invention comprend par exemple un ensemble de plusieurs éléments électriquement conducteurs conformés en caissons et rendus solidaires les uns aux autres deux à deux. Ce portique peut notamment être formé d'au moins deux montants et d'une traverse reliant les extrémités supérieures respectives des montants. Quel que soit le mode de réalisation de l'antenne, chaque caisson peut présenter une section transversale circulaire ou oblongue, ou encore être parallélépipédique. Dans ce dernier cas, et pour optimiser l'adaptation de l'antenne à l'émission et / ou à la réception d'ondes radio de longueur d'onde déterminée, chaque caisson présente avantageusement une première paire de faces opposées dont la dimension, en section transversale du caisson, est à 10% près égale à un multiple entier de ladite longueur d'onde, et une deuxième paire de faces opposées dont la dimension, en section transversale du caisson, est à 10% près égale à un multiple entier impair de la moitié de ladite longueur d'onde. Par ailleurs, chaque fente pratiquée dans chaque caisson et tournée vers l'espace interne de passage est de préférence pratiquée dans une face étroite du caisson définie comme présentant, en section transversale de ce caisson, une dimension inférieure à la dimension de chaque face adjacente à cette face étroite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un élément en caisson constituant tout ou partie d'une antenne conforme à un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un élément en caisson utilisable dans une antenne conforme à un mode de réalisation de l'invention; et - la figure 3 est une vue en perspective d'une antenne conforme à un mode de réalisation de l'invention et comprenant un ensemble d'éléments en caissons. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne de façon générale une antenne d'émission et / ou de réception d'ondes radio pour identification, cette antenne comprenant au moins un élément électriquement conducteur 1, par exemple métallique ou métallisé, percé d'au moins une fente 2. Selon l'invention, cet élément électriquement conducteur 1 prend la forme d'un caisson, de sorte qu'il présente intrinsèquement une rigidité mécanique satisfaisante et qu'il peut être dimensionné pour constituer une cavité résonnante pour l'onde radio utilisée. Conformément à la définition donnée ici au mot "caisson", chaque élément électriquement conducteur 1 de l'antenne s'étend suivant une dimension principale L1 et présente, transversalement à cette dimension principale, une section transversale creuse (figure 1). Bien que l'élément 1 illustré à la figure 1 s'étende de façon rectiligne le long de sa dimension principale L1, il pourrait en variante s'étendre de façon curviligne le long de cette dimension L1. Dans son mode de réalisation le plus avancé, illustré à la figure 3, l'antenne de l'invention prend la forme d'un portique qui entoure au moins partiellement un espace interne de passage E. En l'occurrence, le portique illustré à la figure 3 est constitué par un ensemble 10 de plusieurs éléments électriquement conducteurs conformés en caissons 1 et rendus solidaires les uns aux autres deux à deux. Cependant, bien que le portique illustré soit formé de deux montants 101 et d'une traverse 102 reliant les extrémités supérieures respectives des montants 101, les montants et la traverse comprenant chacun deux caissons, il serait possible de prévoir que les montants et la traverse ne comprennent chacun qu'un seul caisson, ou même que tout le portique soit formé d'un unique caisson cintré. D'autre part, bien que chaque caisson 1 illustré soit parallélépipédique, il pourrait aussi présenter une section circulaire ou oblongue, et notamment elliptique. Par ailleurs encore, bien que les fentes 2 illustrées soient à la fois rectilignes, régulièrement réparties, parallèles entre elles, et parallèles à la dimension principale L1 des caissons 1 dans lesquels elles sont pratiquées, ces fentes 2 pourraient ne pas être rectilignes mais notamment par exemple en forme de croix symétriques ou non, et / ou ne pas être du tout régulièrement réparties, et / ou ne pas être parallèles entre elles, et / ou encore ne pas être parallèles à la dimension principale L1 des caissons 1 mais par exemple disposées de façon oblique ou même transversale par rapport à cette dimension L1. En revanche, il est judicieux de doter cette antenne d'une pluralité de fentes 2 distribuées le long de la dimension principale L1 du ou des caissons qui la composent. Dans le cas où cette antenne est conformée en portique, certaines au moins de ses fentes 2, ou la totalité d'entre elles, sont tournées vers l'espace interne de passage E défini par ce portique. Dans ce cas, il est souhaitable que les fentes 2 tournées vers cet espace interne de passage E soient distribuées sur tout le portique pour entourer cet espace interne de passage E sur un angle au centre d'au moins 180 degrés. Les figures illustrent le cas, optionnel mais avantageux, dans lequel chaque caisson 1 est parallélépipédique, un tel caisson présentant donc une première paire de faces opposées 11 et une deuxième paire de faces opposées 12 dont chacune est adjacente aux deux faces 11 de la première paire. En outre, un orifice tel que 13 (figure 1) peut être prévu sur l'une des faces, en l'occurrence sur la face 11, pour permettre le raccordement du caisson 1, par l'intermédiaire d'un connecteur électrique, à une générateur et / ou à un récepteur d'ondes radiofréquence. En section transversale du caisson 1 et comme le montre la figure 2, chaque face 11 présente une dimension L11, et chaque face 12 présente une dimension L12. Il est judicieux de prévoir que chaque face de l'une des paires de faces opposées de chaque caisson 1, par exemple chaque face 12, présente en section transversale de ce caisson une dimension L12 égale, à 10% près, à un multiple entier de la longueur d'onde de l'onde radio utilisée, et que chaque face de l'autre paire de faces opposées, en l'occurrence chaque face 11, présente en section transversale du caisson 1 une dimension L11 égale, à 10% près, à un multiple entier impair de la moitié de cette même longueur d'onde. Ainsi, dans le cas où l'onde radio est utilisée pour une radio-identification à une fréquence de 865 Mhz, l'élément en caisson 1 de la figure 1 a par exemple une profondeur L12 de 27 centimètres, une largeur L11 de 12 centimètres et une hauteur L1 de 135 centimètres, la hauteur L1 étant ici considérée comme la dimension principale du caisson 1 et représentée verticalement sur la figure 1. En outre, dans le cas où chaque caisson est parallélépipédique et comme le montre la figure 1, chaque fente 2 pratiquée dans chaque caisson 1 et tournée vers l'espace interne de passage E est pratiquée dans une face étroite 11 du caisson 1, c'est-à-dire dans l'une des deux faces opposées qui présente, en section transversale de ce caisson, une dimension L11 inférieure à la dimension L12 de chacune des faces 12 adjacentes à cette face étroite 11. REVENDICATIONS. 1. Antenne d'émission et / ou de réception d'ondes radio pour identification, cette antenne comprenant au moins un élément électriquement conducteur, par exemple métallique ou métallisé, percé d'au moins une fente, caractérisée en ce que ledit élément électriquement conducteur prend la forme d'un caisson (1) s'étendant suivant une dimension principale (L1) et présentant, transversalement à sa dimension principale, une section transversale creuse. 2. Antenne suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle prend la forme d'un portique entourant au moins partiellement un espace interne de passage (E). 3. Antenne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité de fentes (2). 4. Antenne suivant les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que certaines au moins des fentes de la pluralité de fentes (2) sont tournées vers ledit espace interne de passage (E). 5. Antenne suivant les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les fentes (2) tournées vers ledit espace interne de passage (E) sont distribuées sur tout le portique pour entourer ledit espace interne de passage (E) sur au moins 180 degrés. 6. Antenne suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un ensemble (10) de plusieurs éléments électriquement conducteurs conformés en caissons (1) et rendus solidaires les uns aux autres deux à deux. 7. Antenne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque caisson (1) est parallélépipédique. 8. Antenne suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 6, caractérisée en ce que le portique est formé d'au moins deux montants (101) et d'une traverse (102) reliant les extrémités supérieures respectives des montants (101). 9. Antenne suivant les revendications 6 et 7, conçue pour l'émission et / ou la réception d'ondes radio présentant une longueur d'onde déterminée, caractérisée en ce que chaque caisson (1) présente une première paire de faces opposées (11, 12) dont la dimension (L11, L12), en section transversale du caisson (1), est à 10% près égale à un multiple entier de ladite longueur d'onde, et une deuxième paire de faces opposées (12, 11) dont la dimension (L12, L11), en section transversale du caisson (1), est à 10% près égale à un multiple entier impair de la moitié de ladite longueur d'onde. 10. Antenne suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinées aux revendications 6 et 7, caractérisée en ce que chaque fente (2) pratiquée dans chaque caisson (1) et tournée vers l'espace interne de passage (E) est pratiquée dans une face étroite (11) du caisson (1) définie comme présentant, en section transversale de ce caisson, une dimension (L11) inférieure à la dimension (L12) de chaque face (12) adjacente à cette face étroite (11).30