Brevet FR3028337A1 — publié le 20160513

L'invention concerne un procédé de montage d'une antenne radiofréquence sur un circuit imprimé et un circuit imprimé associé. L'invention s'applique particulièrement, mais pas uniquement aux circuits imprimés d'unités électroniques de contrôle embarquées dans des véhicules automobiles. On connait de l'art antérieur, une antenne radiofréquence sous la forme d'une piste de cuivre, plus ou moins large imprimée sur le circuit imprimé, reliée par un élément conducteur au circuit électronique du circuit imprimé. Généralement, l'antenne radiofréquence s'étend sur la longueur du circuit imprimé afin d'obtenir une longueur de ladite antenne d'environ 12 cm ce qui permet une 10 réception des ondes radiofréquences optimale. Ceci est illustré à la figure 1. L'antenne radiofréquence 20 est imprimée dans le circuit imprimé 10 et est reliée électriquement au circuit électronique 30 du circuit imprimé 10. L'antenne radiofréquence 20 s'étend tout le long de la longueur L du circuit imprimé 10. 15 Dans un but d'éviter toute perturbation électromagnétique entre l'antenne radiofréquence 20 et le circuit électronique 30, l'antenne radiofréquence 20, imprimée sur le circuit imprimé 10, est agencée sur ledit circuit de manière à être isolée des autres composants électroniques du circuit imprimé, c'est-à-dire du circuit électronique 30. Par conséquent, l'antenne radiofréquence 20 occupe a elle seule une surface non négligeable 20 sur le circuit imprimé 10. A la figure 1, la zone hachurée Z est une zone libre entre l'antenne radiofréquence 20 et le circuit électronique 30 dans laquelle ne se trouve aucun composant électronique afin de respecter l'isolement électromagnétique de l'antenne radiofréquence 20 vis à vis du circuit électronique 30. La largeur de la zone hachurée Z 25 est généralement d'environ 1 cm. Dans le cas d'unités de contrôle embarquées dans un véhicule automobile, l'espace alloué auxdites unités de contrôle sur le véhicule est restreint. Il est donc nécessaire de réduire au maximum la taille du circuit imprimé 10 compris dans lesdites unités de contrôle, et par conséquent de réduire la surface allouée à l'antenne 30 radiofréquence 20 tout en maintenant sa performance, c'est-à-dire une qualité optimale de réception des ondes radiofréquences. L'invention propose un procédé de montage d'une antenne radiofréquence 20 et un circuit imprimé 10 associé palliant les inconvénients de l'art antérieur. En l'occurrence, le procédé de montage de l'antenne radiofréquence 20 sur le circuit imprimé 10 selon l'invention permet de réduire la taille du circuit imprimé 10 et d'améliorer la qualité de réception des ondes radiofréquences par ladite antenne. L'invention propose un procédé de montage d'une antenne radiofréquence sur 5 un circuit imprimé, le circuit imprimé définissant un plan, et comprenant un circuit électronique, le procédé comprenant les étapes suivantes : - Etape 1 : fixation d'au moins deux supports métalliques en matériau conducteur sur le circuit imprimé, perpendiculaires au plan du circuit imprimé et reliés électriquement au circuit électronique par des connexions électriques, 10 - Etape 2: fixation mécanique et connexion électrique d'une antenne radiofréquence, sous la forme d'un élément deformable, en matériau conducteur à un premier support métallique, à une distance prédéterminée du plan du circuit imprimé, - Etape 3: fixation mécanique et connexion électrique de l'élément deformable 15 en matériau conducteur à chaque autre support métallique en matériau conducteur dans un plan sensiblement parallèle au plan du circuit imprimé. Dans un mode de réalisation, le procédé de montage, comprend en outre après l'étape 1, l'étape suivante : - Etape lb : fixation de supports relais sur le circuit imprimé, perpendiculaires au 20 plan du circuit imprimé et déconnectés du circuit électronique, et l'étape 3 comprend en outre : - Etape 3b : fixation mécanique de l'élément deformable à chaque support relais dans le plan sensiblement parallèle au plan du circuit imprimé. Préférentiellement, la fixation des supports métalliques et/ou supports relais 25 sur le circuit imprimé est réalisée par brasage et/ou insertion en force. Dans un premier mode de réalisation, l'élément deformable étant un fil, et les supports métalliques et les supports relais ayant une forme de tige, lors des étapes 2 et 3, la fixation mécanique est réalisée par enroulement de l'élément deformable autour des supports métalliques et autour des supports relais et la connexion électrique est réalisée 30 par soudure de l'élément deformable autour des supports métalliques. Dans un deuxième mode de réalisation, les supports métalliques et les supports relais ayant une forme de lyre, comprenant deux broches, lors des étapes 2 et 3, la fixation mécanique et la connexion électrique sont réalisées simultanément par insertion en force de l'élément deformable dans les broches des supports relais et des 35 supports métalliques. L'invention s'applique également à tout circuit imprimé comprenant un circuit électronique, et définissant un plan, selon l'invention ledit circuit imprimé comprend en outre : - des supports métalliques en matériau conducteur fixés sur le circuit imprimé, perpendiculaires au plan du circuit imprimé, - des connexions électriques reliant électriquement les supports métalliques au circuit électronique, - une antenne radiofréquence, sous la forme d'un élément deformable en matériau conducteur, fixée mécaniquement et reliée électriquement aux supports métalliques, dans un plan sensiblement parallèle au plan du circuit imprimé. Selon l'invention, le circuit imprimé peut également comprendre des supports relais perpendiculaires fixés sur le circuit imprimé, perpendiculaires au plan du circuit imprimé et déconnectés du circuit électronique. Dans le premier mode de réalisation du circuit imprimé selon l'invention : - les supports métalliques et les supports relais ont une forme de tige, - et l'élément deformable est enroulé et soudé sur chaque support métallique et est enroulé sur chaque support relais. Dans le deuxième mode de réalisation du circuit imprimé selon l'invention : - les supports métalliques et supports relais ont une forme de lyre comprenant chacun deux broches, - l'élément deformable est inséré en force dans les broches des supports métalliques et des supports relais. L'invention concerne également tout véhicule automobile, comprenant un 25 circuit imprimé selon l'une quelconque des caractéristiques énumérées ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1, expliquée précédemment, représente schématiquement le circuit imprimé de l'art antérieur, sur lequel se trouve imprimée 30 l'antenne radiofréquence, - la figure 2, représente schématiquement un premier mode de réalisation du circuit imprimé et de l'antenne radiofréquence selon l'invention, - la figure 3, représente schématiquement un deuxième mode de 35 réalisation du circuit imprimé et de l'antenne radiofréquence selon l'invention. A la figure 2 est illustré un premier mode de réalisation du circuit imprimé 10' selon l'invention. Le circuit imprimé 10' définit selon l'invention définit un plan P et comprend : - un circuit électronique 30, - des supports métalliques Ptl, Pt3 en matériau conducteur (par exemple en cuivre ou en alliage comportant du cuivre), fixés sur le circuit imprimé 10', et perpendiculaires au plan P, - des supports relais Pt2, Pt4 métalliques ou non, fixés sur le circuit imprimé 10', et perpendiculaires au plan P, - des connexions électriques Cl, 03 reliant électriquement les supports métalliques Ptl, Pt3 au circuit électronique 30, - une antenne radiofréquence A, ayant la forme d'un élément deformable F, en matériau conducteur, reliée électriquement et fixée mécaniquement à chaque support métallique Ptl, Pt3 et fixée mécaniquement à chaque support relais Pt2, Pt4 de telle manière que l'élément deformable F se trouve dans un plan P' sensiblement parallèle au plan P du circuit imprimé. Les supports métalliques conducteurs Ptl, Pt3 sont d'un côté reliés électriquement à l'élément deformable F et de l'autre côté aux connexions électriques Cl, 03, elles-mêmes reliées au circuit électronique 30. Ainsi, l'émission et/ou la réception d'ondes radiofréquence entre l'élément deformable F et le circuit électronique 30 transitent par les connexions électriques Cl, 03 et les supports métalliques Ptl, Pt3 qui servent de relais d'ondes radiofréquence. Les supports relais Pt2, Pt4 sont fixés sur le circuit imprimé 10' mais ne sont pas connectés au circuit électronique 30. Dans ce cas là, ces supports relais Pt2, Pt4 peuvent être ni métalliques, ni en matériau conducteur. Les supports relais Pt2, Pt4 peuvent être également identiques aux supports métalliques Ptl, Pt3. Les supports relais Pt2, Pt4, sur lesquels est fixé mécaniquement l'élément deformable F servent à guider l'élément deformable F d'un support métallique conducteur extrême Ptl à un autre support métallique conducteur extrême Pt3. On entend par « extrême », les supports métalliques Ptl, Pt3 se trouvant à chaque extrémité de l'élément deformable F. Par exemple, comme illustré à la figure 2, entre deux supports métalliques Ptl, et Pt3, se trouve deux supports relais Pt2, Pt4 Les connexions électriques Cl, 03 permettent la transmission des ondes radiofréquence entre le circuit électronique 30 et les supports métalliques Ptl, Pt3. L'antenne radiofréquence A est un élément deformable F, c'est-à-dire un élément flexible. L'antenne radiofréquence A est disposée dans le plan P' sensiblement parallèle au plan P, au dessus du circuit électronique 30, selon la disposition des supports métalliques Pt1 , Pt3 et selon la disposition des supports relais Pt2, Pt4. On entend par « sensiblement » parallèle, un plan P' soit parallèle au plan P, soit incliné de quelques degrés vis-à-vis du plan P. Dans un mode de réalisation, le plan P' est parallèle au plan P et se trouve à une distance h du plan P du circuit imprimé (cf. figure 2). L'élément deformable F (i.e. : l'antenne radiofréquence A) se trouve à une distance h du plan P du circuit imprimé 10', c'est-à-dire à une distance h du circuit électronique 30, il n'y a donc pas de risque de perturbations électromagnétiques entre l'antenne radiofréquence A et le circuit électronique 30. L'éloignement de l'antenne radiofréquence A vis-à-vis du circuit électronique 30 assure également une réception optimale des ondes radiofréquences par ladite antenne radiofréquence A. La longueur et la forme de l'élément deformable F peut être adaptée en déplaçant les supports métalliques Pt1 , Pt3 et les supports relais Pt2, Pt4 sur le circuit imprimé 10'. L'élément deformable F peut comporter un angle droit, comme illustré aux 15 figures 2 et 3. L'invention permet donc l'utilisation d'une seule antenne radiofréquence A, sous la forme d'un élément deformable F, compatible avec toutes les tailles de circuit imprimé 10', puisque la disposition des supports métalliques Pt1 , Pt3 et des supports relais Pt2, Pt4 permet de modifier la longueur et la forme de l'antenne radiofréquence A 20 selon la taille et la forme du circuit imprimé 10'. Ainsi, l'espace alloué à l'antenne radiofréquence A dans le plan du circuit imprimé 10' est réduit, il est limité aux connexions électriques Cl, 03. Il est important de noter que l'élément deformable F et les supports métalliques Ptl, Pt3 et les supports relais Pt2, Pt4 sont des éléments distincts. 25 Les supports métalliques Pt1 , Pt3 et les supports relais Pt2, Pt4 ne sont pas une prolongation de l'élément deformable F et ne font pas partie de l'élément deformable F. Les supports métalliques Pt1 , Pt3 et les supports relais Pt2, Pt4 ont pour fonction, entre autres, d'éloigner l'élément deformable F du circuit électronique 30. Dans un premier mode de réalisation (cf. figure 2) l'élément deformable F est 30 un fil, et les supports métalliques Pt1 , Pt3 et les supports relais Pt2, Pt4 ont une forme de tige. Dans ce premier mode de réalisation, l'élément deformable F est enroulé autour de chaque support métallique Pt1 , Pt3 et soudé à chaque support métallique Pt1 , Pt3, et enroulé autour de chaque support relais, Pt2, Pt4 dans le plan sensiblement parallèle P' au plan P du circuit imprimé 10',. 35 Dans un deuxième mode de réalisation (cf. figure 3), les supports métalliques Pt1 , Pt2,Pt3, et supports relais Pt4 ont une forme de lyre Li, L2, L3, L4 (cf. figure 3) ayant chacun à leur extrémité deux broches J1, J2. Chaque couple de broches J1, J2 est deformable élastiquement, l'élément deformable F peut être une plaque, un fil de section carré, de section rectangulaire, de section ovale ou de section ronde, ou avoir tout autre forme de telle manière que le dit élément deformable F peut être inséré en force dans les dites broches J1, J2 de chaque support métallique Pt1 , Pt3 5 et de chaque support relais Pt2, Pt4, dans le plan sensiblement parallèle P'. On entend par élastique un matériau conducteur qui se déforme lors de l'insertion en force de l'élément deformable F dans l'espace situé entre chaque couple de broche J1, J2. L'élément deformable F est ainsi maintenu entre les deux broches J1, J2, par le mouvement retour des deux broches J1, J2 élastiques contre l'élément deformable F une 10 fois l'insertion de l'élément deformable F réalisée. Le procédé de montage de l'antenne radiofréquence sur le circuit imprimé 10 consiste dans un premier temps à fixer au moins deux supports métalliques Pt1 , Pt3 conducteurs sur le circuit imprimé 10. Ces supports métalliques Pt1 , Pt3, sont perpendiculaires au plan P du circuit imprimé 10 et sont reliés électriquement au circuit 15 électronique 30 par de connexions électriques Ci, 03. Par exemple, les supports métalliques Pt1 , Pt3 sont brasés ou insérés en force sur le circuit imprimé 10, la connexion électrique se faisant par le brasage ou l'insertion en force dans une zone conductrice (piste en cuivre) du circuit imprimé 10. Dans un deuxième temps, l'antenne radiofréquence A, c'est-à-dire l'élément 20 deformable F en matériau conducteur, est fixée mécaniquement et connectée électriquement d'abord à un premier support métallique Pt1 puis dans un troisième temps, l'élément deformable est fixé mécaniquement et connecté électriquement à chaque autre support métallique Pt3. Le procédé de montage peut comprendre également la fixation sur le circuit 25 imprimé 10' de supports relais Pt2, Pt4 qui ne sont pas connectés au circuit électronique 30. L'élément deformable F est alors seulement fixé mécaniquement auxdits supports relais Pt2, Pt4. Dans un premier mode de réalisation, l'élément deformable F est un fil et les 30 supports métalliques Pt1 , Pt3 et supports relais Pt2, Pt4 sont des tiges, la fixation mécanique est par exemple réalisée par l'enroulement du fil El, E2, E3, E4 (cf. figure 2) autour de chaque tige et la connexion électrique est par exemple réalisée par la soudure du fil sur chaque tige. Dans un deuxième mode de réalisation, les supports métalliques Li, L3 et les 35 supports relais L2, L4 ont la forme de lyre comprenant chacun deux broches J1, J2 Dans ce cas, la fixation mécanique et la connexion électrique sont réalisées simultanément par l'insertion en force de l'élément deformable F dans les dites broches J1, J2 des supports en forme de lyre Li, L2, L3, L4. Le procédé de montage d'une antenne radiofréquence A sur un circuit imprimé 10' comprend donc les étapes suivantes : Procédé de montage d'une antenne radiofréquence A sur un circuit imprimé 10', le circuit imprimé 10' définissant un plan P, et comprenant un circuit électronique 30, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Etape 1 : fixation d'au moins deux supports métalliques Pt1 , Pt3 en matériau conducteur sur le circuit imprimé 10', perpendiculaires au plan P du circuit imprimé 10', et reliés électriquement au circuit électronique 30 par des connexions électriques Ci, 03, - Etape 2: fixation mécanique et connexion électrique de l'antenne radiofréquence A, sous la forme d'un élément deformable F, en matériau conducteur à un premier support métallique Pt1 , à une distance prédéterminée h du plan P du circuit imprimé 10', - Etape 3 : fixation mécanique et connexion électrique de l'élément deformable F à chaque autre support métallique Pt3 dans un plan sensiblement parallèle P' au plan P du circuit imprimé 10'. L'invention permet donc d'agencer une antenne radiofréquence F sur un circuit imprimé 10' en réduisant l'espace alloué sur le circuit imprimé 10' la dite antenne radiofréquence F. L'invention permet également l'utilisation d'une antenne « standard », c'est-à-dire constituée d'éléments standardisés, dont la forme et la longueur peuvent être facilement ajustables en disposant de manière appropriée les supports métalliques, les supports relais, et les connexions électriques sur le circuit imprimé. Enfin, le procédé de montage selon l'invention réduit le temps et la complexité lors du montage d'une antenne radiofréquence sur un circuit imprimé 10', car les moyens industriels pour le montage de l'antenne sont réutilisables pour le montage d'antennes de différentes dimensions sur différents circuits imprimés. REVENDICATIONS1. Procédé de montage d'une antenne radiofréquence (A) sur un circuit imprimé (10'), le circuit imprimé (10') définissant un plan (P), et comprenant un circuit électronique (30), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Etape 1 : fixation d'au moins deux supports métalliques (Ptl, Pt3) en matériau conducteur sur le circuit imprimé (10'), perpendiculaires au plan (P) du circuit imprimé (10') et reliés électriquement au circuit électronique (30) par des connexions électriques (Cl, 03), - Etape 2: fixation mécanique et connexion électrique d'une antenne radiofréquence (A), sous la forme d'un élément deformable (F), en matériau conducteur à un premier support métallique (Ptl), à une distance prédéterminée (h) du plan (P) du circuit imprimé (10'), - Etape 3: fixation mécanique et connexion électrique de l'élément deformable (F) en matériau conducteur à chaque autre support métallique (Pt3) en matériau conducteur dans un plan sensiblement parallèle (P') au plan (P) du circuit imprimé (10'). 2. Procédé de montage, selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre après l'étape 1, l'étape suivante : - Etape lb : fixation de supports relais (Pt2, Pt4) sur le circuit imprimé (10'), perpendiculaires au plan (P) du circuit imprimé (10') et déconnectés du circuit électronique (30), et en ce que l'étape 3 comprend en outre : - Etape 3b: fixation mécanique de l'élément deformable (F) à chaque support relais (Pt2, Pt4) dans le plan sensiblement parallèle (P') au plan (P) du circuit imprimé (10'). 3. Procédé de montage, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lors de l'étape 1, la fixation des supports métalliques (Ptl, Pt3) et/ou supports relais (Pt2, Pt4) sur le circuit imprimé (10') est réalisée par brasage et/ou insertion en force. 4. Procédé de montage, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, l'élément deformable (F) étant un fil, et les supports métalliques (Ptl, Pt3) et les supports relais (Pt2, Pt4) ayant une forme de tige, lors des étapes 2 et 3, la fixation mécanique est réalisée par enroulement de l'élément deformable (F) autour des supports métalliques (Ptl, Pt3) et autour des supports relais (Pt2, Pt4) et la connexion électrique est réalisée par soudure de l'élément deformable (F) autour des supports métalliques (Ptl, Pt3). 5. Procédé de montage, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, les supports métalliques (Pt1, Pt3) et les support relais (Pt2, Pt4) ayant une forme de lyre, comprenant deux broches (J1, J2), lors des étapes 2 et 3, la fixation mécanique et la connexion électrique sont réalisées simultanément par insertion en force de l'élément deformable (F) dans les broches (J1, J2) des supports métalliques (Pt1, Pt3) et des supports relais (Pt2, Pt4). 6. Circuit imprimé (10') comprenant un circuit électronique (30) ; et définissant un plan (P), ledit circuit imprimé (10') étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - Des supports métalliques (Pt1, Pt3) en matériau conducteur fixés sur le circuit imprimé (10'), perpendiculaires au plan (P) du circuit imprimé (10'), - Des connexions électriques (Cl, C3) reliant électriquement les supports métalliques (Pt1, Pt3) au circuit électronique (30), - Une antenne radiofréquence (A), sous la forme d'un élément deformable (F) en matériau conducteur, fixée mécaniquement et reliée électriquement aux supports métalliques (Pt1, Pt3), dans un plan sensiblement parallèle (P') au plan (P) du circuit imprimé (10'). 7. Circuit imprimé (10') selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des supports relais (Pt2, Pt4) perpendiculaires fixés sur le circuit imprimé (10'), perpendiculaires au plan (P) du circuit imprimé (10') et déconnectés du 20 circuit électronique (30). 8. Circuit imprimé (10') selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que : - Les supports métalliques (Pt1, Pt3) et supports relais (Pt2, Pt4) ont une forme de tige, - Et l'élément deformable (F) est enroulé et soudé sur chaque support métallique 25 (Pt1, Pt3) et est enroulé sur chaque support relais (Pt2, Pt4). 9. Circuit imprimé (10') selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que : - Les supports métalliques (Pt1, Pt3) et supports relais (Pt2, Pt4) ont une forme de lyre comprenant chacun deux broches (J1, J2), - L'élément deformable (F) est inséré en force dans les broches (J1, J2) des 30 supports métalliques (Pt1, Pt3) et des supports relais (Pt2, Pt4). 10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit imprimé (10') selon l'une quelconque des revendications 6 à 9.