Brevet FR3058837A1 — publié le 20180518

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale le domaine de la communication mobile, et plus particulièrement celui de la téléphonie mobile. Elle concerne plus précisément une boîte pour terminal de communication mobile, typiquement une boîte adaptée à loger un téléphone mobile et/ou une tablette informatique. Elle concerne aussi un dispositif adapté à canaliser les ondes émises par le terminal de communication mobile. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Actuellement, les téléphones mobiles sont adaptés à communiquer avec d'autres appareils selon différents protocoles (2G, 3G, 4G, WIFI...), à différentes fréquences. Les fréquences pour la téléphonie mobile sont actuellement majoritairement comprises entre 703 et 959MHz, puis entre 1710 et 2170 MHz. A ces fréquences, on suppose que l'utilisation intensive des téléphones mobiles est possiblement nocive pour la santé des utilisateurs. C'est la raison pour laquelle l'union européenne demande aux fabricants de téléphones mobiles de limiter leur puissance d'émission, en respectant un DAS (pour « débit d'absorption spécifique ») inférieur à 2 W/kg. Lorsque le téléphone mobile peut facilement se connecter au réseau de téléphonie mobile, le téléphone émet des ondes radioélectriques à une puissance réduite. Il n'en va en revanche pas de même lorsque le réseau de téléphonie mobile est difficilement accessible. Ainsi, lorsque le téléphone est situé dans une habitation aux murs épais ou dans un véhicule jouant un rôle de cage de Faraday, le téléphone est forcé d'émettre des ondes radioélectriques à une puissance accrue afin d'assurer une bonne connexion. Il en résulte sur la durée de possibles problèmes pour la santé des utilisateurs. Il leur est donc actuellement conseillé de téléphoner depuis l'extérieur des véhicules ou des habitations, ce qui s'avère en pratique contraignant. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la 3058837 2 présente invention propose une solution permettant de réduire la puissance des ondes radioélectriques reçues par les individus, notamment en assurant au téléphone mobile une meilleure capacité à se connecter aux réseaux de téléphonie mobile. 5 Plus particulièrement, on propose une boîte comportant, d'une part, un socle qui comprend des parois délimitant un logement de réception pour un terminal de communication mobile, et, d'autre part, un couvercle de fermeture du logement de réception. Selon l'invention, les parois du socle et le couvercle présentent chacun une couche en matière métallique et il est prévu, à l'intérieur du 10 logement de réception, un élément d'antenne radioélectrique qui est connecté à un câble conducteur faisant saillie hors dudit logement de réception. Ainsi, la boîte forme une sorte de cage de Faraday dans laquelle on va pouvoir placer le terminal de communication mobile (par exemple le téléphone mobile). Ceci va à l'encontre des préjugés en ce sens qu'actuellement, on cherche 15 toujours à placer le terminal de communication mobile dans une position où il est le plus à même de bien capter le réseau de téléphonie. Pour éviter que le terminal de communication mobile soit alors contraint d'émettre des signaux à de fortes puissances pour se connecter au réseau de téléphonie, l'élément d'antenne peut être raccordé à une antenne extérieure, 20 idéalement placée en dehors de l'habitation ou du véhicule. Ainsi, grâce à l'invention, le terminal de communication mobile peut échanger des signaux avec le réseau de téléphonie, à une puissance réduite et avec une qualité équivalente à celle qui serait rencontrée si le terminal de communication mobile était utilisé à l'extérieur de l'habitation ou du véhicule automobile. 25 Préférentiellement, le socle de la boîte comprenant une paroi latérale et un fond qui ferme d'un côté la paroi latérale, ledit élément d'antenne s'étend à une distance du fond, ou respectivement du couvercle, sensiblement égale à 40 millimètres, à 25% près. Ainsi, le fond (ou respectivement le couvercle) de la boîte pourra non 30 seulement participer au phénomène de cage de Faraday, mais il pourra également avoir une fonction de réflecteur, ce qui permettra d'augmenter le gain du signal transmis par l'élément d'antenne sur le câble conducteur. Le gain sera ici particulièrement accru dans une bande de fréquences autour de 700MHz, compte tenu de la distance entre le fond et l'élément d'antenne. 3058837 3 Avantageusement, la couche en matière métallique présente dans l'une desdites parois et/ou dans le couvercle comporte une plus grande ouverture dont la plus grande dimension est sensiblement égale à 50 millimètres, à 25% près. De cette manière, la boîte ne bloquera pas toutes les fréquences d'ondes 5 radioélectriques. Elle laissera notamment ici passer les ondes aux fréquences WIFI (ce qui permettra au terminal de communication mobile de se connecter au réseau local) et/ou Bluetooth® (ce qui permettra d'utiliser le terminal de communication mobile avec une oreillette connectée ou avec tout autre appareil connecté). 10 L'ouverture pourra également être utilisée pour tirer le fil d'un casque filaire depuis le terminal de communication mobile vers l'extérieur de la boîte afin de téléphoner. Avantageusement, ledit élément d'antenne s'étend à une distance du couvercle (ou respectivement du fond) sensiblement égale à 15 millimètres à 25% 15 près. Le couvercle permet ainsi d'optimiser le gain dans une bande de fréquences autour de 1900MHz, compte tenu de la distance entre le couvercle et l'élément d'antenne. La distance de 15 millimètres est en outre très légèrement supérieure à l'épaisseur d'un téléphone mobile classique, si bien que le téléphone 20 reste facilement accessible. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de la boîte conforme à l'invention sont les suivantes : - il est prévu une cloison qui s'étend sensiblement parallèlement au fond et qui porte ledit élément d'antenne ; 25 - la plus grande dimension hors-tout de la boîte est inférieure à 35 centimètres ; - ledit élément d'antenne est une plaque rayonnante plane ; - le couvercle est monté mobile sur la paroi latérale entre une position ouverte dans laquelle il est possible d'engager ledit terminal de communication 30 mobile dans le logement de réception, et une position fermée dans laquelle le couvercle est en appui contre la paroi latérale. L'invention propose également un dispositif canalisateur d'ondes radioélectriques, qui comporte une boîte telle que précitée et une antenne extérieure connectée à l'élément d'antenne de la boîte par le câble conducteur. 3058837 4 Préférentiellement, ladite antenne extérieure est une antenne plane. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et 5 comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif canalisateur d'ondes radioélectriques conforme à l'invention, utilisé dans une habitation ; - les figures 2 et 3 sont des vues schématiques en perspective de la 10 boîte du dispositif canalisateur d'ondes de la figure 1, sur lesquelles le couvercle de la boîte est respectivement représenté en position ouverte et en position fermée ; - la figure 4 est une vue schématique en coupe selon le plan A-A de la figure 3. 15 L'invention porte de manière générale sur un dispositif canalisateur d'ondes radioélectriques. Ce dispositif pourrait être installé dans un quelconque bâtiment ou dans un quelconque véhicule. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, on considérera que le dispositif canalisateur 1 est installé dans une habitation 200. 20 Un tel dispositif canalisateur 1 est conçu pour circonscrire et conduire les ondes radioélectriques émises par un terminal de communication mobile 100 vers l'extérieur de l'habitation 200, de telle sorte que ces ondes ne se propagent pas (ou se propagent faiblement) dans l'habitation 200. Le terminal de communication mobile 100 ici considéré est du genre 25 adapté à se connecter à un réseau de téléphonie mobile. Il pourrait s'agir par exemple d'une tablette informatique. Ici, on considérera plutôt qu'il s'agit d'un téléphone mobile 100. On considérera que ce téléphone mobile 100 est adapté à émettre des signaux selon différents protocoles, dans différentes bandes de fréquences. Il est 30 ainsi adapté, dans l'exemple de la France, à émettre des « signaux de téléphonie mobile » selon l'un au moins de ces protocoles : - 2G dans les bandes de fréquences 900 MHz et 1800 MHz, - 3G dans les bandes de fréquences 900 MHz et 2100 MHz, - 4G dans les bandes de fréquences 800 MHz et 1800 MHz, 3058837 5 - 5G dans la bande de fréquences 700 MHz. En résumé, en France comme d'ailleurs dans la très grande majorité des pays du monde, le réseau de téléphonie mobile utilise principalement (voire exclusivement) des bandes de fréquences inférieures à 2170 Mhz. 5 Il est également adapté à émettre des « signaux à courte ou moyenne portée », selon le protocole WIFI et selon le protocole Bluetooth®, dans la bande de fréquences de 2400 MHz. Le dispositif canalisateur 1 est alors plus particulièrement conçu pour conduire les signaux de téléphonie mobile vers l'extérieur de l'habitation 200, et 10 pour permettre aux signaux à courte ou moyenne portée de se propager dans l'habitation 200. De cette manière, les personnes situées dans l'habitation ne seront pas ou peu exposées aux ondes radioélectriques des signaux de téléphonie mobile. En revanche, le téléphone mobile 100 sera en mesure de se connecter 15 au réseau de téléphonie via le dispositif canalisateur 1, ainsi qu'au réseau WIFI local et aux appareils Bluetooth® (notamment aux oreillettes Bluetoothe). Comme le montre bien la figure 1, le dispositif canalisateur 1 comporte à cet effet une boîte 10 située à l'intérieur de l'habitation 200 et une antenne extérieure 90 qui est située à l'extérieur de l'habitation 200 et qui est connectée à 20 la boîte 10 par un câble conducteur, ici un câble coaxial 60. L'antenne extérieure 90 pourra se présenter sous des formes très diverses, pour autant qu'elle soit en mesure d'émettre des signaux de téléphonie mobile avec un gain élevé. Il pourra par exemple s'agir d'une antenne plane du type de celle décrite 25 dans le document FR2956251. En variante, il pourrait également s'agir d'une antenne Yagi. La boîte 10 est quant à elle conçue pour loger le téléphone mobile 100. Elle comporte à cet effet un socle 12 qui délimite un logement de réception 11 du téléphone mobile 100. 30 Ici, et de manière préférentielle, la boîte 10 présente une forme parallélépipédique. Son socle 12 comporte alors une paroi latérale 20 qui est fermée, à l'arrière, par un fond 30. Le logement de réception 11 délimité par le socle 12 est en outre fermé à l'avant par un couvercle 40. Cette boîte 10 est conçue pour former une sorte de cage de Faraday. 3058837 6 Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la paroi latérale 20, le fond 30 et le couvercle 40 de la boîte 10 comportent alors chacun une couche en matière métallique 21, 31, 41. En outre, pour assurer la connexion du téléphone mobile 10 au réseau 5 de téléphonie, la boîte 10 comporte, à l'intérieur du logement de réception 11, un élément d'antenne 50 connecté à une extrémité du câble coaxial 60, lequel fait saillie hors dudit logement de réception 11 pour se connecter par son autre extrémité à l'antenne extérieure 90. On peut décrire plus en détail un mode de réalisation de cette boîte 10, 10 par exemple celui qui est représenté sur les figures 2 à 4. Dans ce mode de réalisation, la plus grande dimension hors-tout de la boîte est inférieure à 35 centimètres. Elle est ici inférieure à 20 centimètres. De cette manière, la boîte 10 est facilement transportable et légère. Comme le montrent bien les figures 2 à 4, la paroi latérale 20 de la boîte 15 10 présente une forme de cadre rectangulaire, avec quatre pans orthogonaux deux à deux. Elle est ici réalisée en matière plastique (par moulage) et renferme un film métallique 21 (voir la figure 4). Ce film métallique 21 s'étend sur toute la hauteur et sur toute la longueur de chaque pan de la paroi latérale 20. Le fond 30 de la boîte 10 présente quant à lui une forme de plaque 20 plane. Il est fixé rigidement à la paroi latérale 20, par exemple par vis ou par collage. Il est ici réalisé en matière plastique (par moulage) et renferme un film métallique 31 (voir la figure 4). Ce film métallique 31 s'étend sur toute la largeur et sur toute la longueur du fond 30. Le couvercle 40 de la boîte 10 comporte une plaque frontale 42 plane. Il 25 est ici réalisé en matière plastique (par moulage) et renferme un film métallique 41 (voir la figure 4). Ce film métallique 41 s'étend sur toute la largeur et sur toute la longueur de la plaque frontale 42. Chaque film métallique 21, 31, 41 est ici réalisé en aluminium et présente une épaisseur inférieure au millimètre (de l'ordre de quelques dixièmes de 30 millimètres). Le couvercle 40 est monté mobile sur la paroi latérale 20 de la boîte 10. Il comporte à cet effet une languette 43 plane qui borde sa plaque frontale 42 sur l'un de ses grands côtés et qui est reliée à celle-ci par une ligne souple formant une sorte de charnière. 3058837 7 Comme le montrent les figures 2 et 4, cette languette 43 est adaptée à s'engager dans l'une des fentes 23 prévues en correspondance, en creux dans le bord supérieur de la paroi latérale 20 (il est ici prévu deux fentes dans deux côtés opposés du bord supérieur de la paroi latérale 20, ce qui permet d'engager la 5 languette 43 dans l'une ou l'autre de ces fentes, selon que l'usager est droitier ou gaucher). De cette manière, en laissant une languette 43 dans sa fente 23 et en sortant l'autre languette 43 de sa fente 23, le couvercle 40 peut basculer entre une position fermée dans laquelle le couvercle 40 est en appui contre le bord supérieur 10 de la paroi latérale 20 et une position ouverte dans laquelle il est possible d'engager le téléphone mobile 100 dans le logement de réception 11. Le couvercle 40 est également facilement amovible. Le socle 12 de la boîte 10 comporte par ailleurs une cloison intérieure 70 qui s'étend parallèlement au fond 30 et qui porte l'élément d'antenne 50. Cette 15 cloison intérieure 70 est ici moulée d'une seule pièce avec la paroi latérale 20. C'est elle qui servira de support au téléphone mobile 100. Sa face supérieure pourra à cet effet être recouverte d'une couche adaptée à recevoir le téléphone mobile 100, par exemple d'une couche caoutchouteuse. L'élément d'antenne 50 est formé par une plaque rayonnante plane. Il 20 peut s'agir d'une plaque rayonnante d'une antenne de type Patch, ou de la plaque rayonnante de l'antenne décrite dans le document FR2956251. Ici, la couche métallique 31 située dans le fond 30 de la boîte 10 est utilisée comme réflecteur d'antenne, de manière à augmenter le gain de l'élément d'antenne 50. 25 Pour cela, la cloison intérieure 70 est située de telle manière que l'élément d'antenne 50 s'étend à une distance L2 du fond 30 sensiblement égale à 40 millimètres. Cette distance peut être ajustée en fonction des caractéristiques de l'élément d'antenne 50, pour autant qu'elle reste comprise entre 30 et 50 millimètres. 30 Ici, la cloison intérieure 70 est en outre située de telle manière que l'élément d'antenne 50 s'étend à une distance L1 du couvercle 40 sensiblement égale à 15 millimètres. Cette distance peut être légèrement plus grande ou plus petite, pour autant qu'elle reste comprise entre 7,5 et 22,5 millimètres, et de préférence entre 12 et 18 millimètres. 3058837 8 En variante, on pourrait choisir une distance L1 égale à 40 mm (à 25% près) et une distance L2 égale à 15 mm (à 50% près ou, mieux, à 20% près). Ainsi configurée, la boîte 10 est en mesure d'atténuer de plus de 10 dB le passage vers l'extérieur de la boîte 10 des signaux de téléphonie émis par le 5 téléphone mobile 100. Toutefois, pour laisser passer les signaux à courte et moyenne portées (WIFI et Bluetoote), la couche métallique du socle 12 ou du couvercle 40 de la boîte 10 comporte une grande ouverture (plus grande que les éventuelles autres ouvertures prévues dans la couche métallique) dont la plus grande dimension L3 10 est sensiblement égale à 50 millimètres, à 25% près. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, la paroi latérale 20 présente quatre grandes ouvertures 22 de mêmes dimensions, réparties sur ses quatre côtés de façon à ce que les signaux WIFI et Bluetooth® puissent se propager dans quatre directions distinctes. 15 En pratique, la paroi latérale 20 comporte quatre encoches 22 en creux dans son bord supérieur, qui s'étendent en longueur le long de ce bord sur 50 millimètres, et qui s'étendent en hauteur sur moins d'un centimètre. En variante, on aurait pu prévoir que ces encoches 22 ne s'étendent que dans la couche métallique 21 de la paroi latérale 20, et pas dans la couche en 20 matière plastique, de manière à n'être pas visibles. Ici, puisque chaque encoche 22 s'étend dans toute l'épaisseur de la paroi latérale 20, chaque encoche 22 permet de faciliter l'ouverture du couvercle 40. Chaque encoche 22 permet en outre de tirer des écouteurs filaires depuis l'intérieur vers l'extérieur de la boîte 10. 25 La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à l'invention. Ainsi, on pourrait prévoir de placer un amplificateur sur le câble coaxial 60, de manière à amplifier les signaux émis par l'antenne extérieure 90 et à 30 amplifier ceux reçus par le téléphone mobile 10. Cet amplificateur pourrait notamment être installé dans la boîte 10. Selon une autre variante de l'invention, l'une au moins des couches en matière métallique prévues dans la boîte pourrait être, non pas pleine mais ajourée à la façon d'une grille, pour autant que les ouvertures de cette grille 3058837 9 restent de dimensions réduites. Selon une autre variante de l'invention, la boîte pourrait loger des moyens de recharge par induction du téléphone mobile. Selon une autre variante de l'invention, la boîte pourrait présenter des 5 dimensions telles qu'elle pourrait loger plusieurs téléphones mobiles. Le logement délimité par la boîte pourrait alors, ou non, comporter des cloisons de séparation de l'intérieur de la boîte en plusieurs logements. Selon une autre variante de l'invention, la boîte pourrait être entièrement réalisée en métal, auquel cas les couches métalliques seront suffisamment 10 épaisses pour conférer à la boîte sa rigidité. REVENDICATIONS1. Boîte (10) comportant, d'une part, un socle (12) qui comprend des parois (20, 30) délimitant un logement de réception (11) pour un terminal de communication mobile (100), et, d'autre part, un couvercle (40) de fermeture du logement de réception (11), caractérisée en ce que les parois (20, 30) du socle (12) et le couvercle (40) présentent chacun une couche en matière métallique (21, 31, 41), et en ce qu'il est prévu, à l'intérieur du logement de réception (11), un élément d'antenne (50) qui est connecté à un câble conducteur (60) faisant saillie hors dudit logement de réception (11). 2. Boîte (10) selon la revendication précédente, dans laquelle, les parois du socle (12) comprenant une paroi latérale (20) et un fond (30) qui ferme d'un côté la paroi latérale (20), ledit élément d'antenne (50) s'étend à une distance (L1) du fond (30), ou respectivement du couvercle (40), sensiblement égale à 40 millimètres, à 25% près. 3. Boîte (10) selon la revendication précédente, dans laquelle ledit élément d'antenne (50) s'étend à une distance (L2) du couvercle (40), ou respectivement du fond (30), sensiblement égale à 15 millimètres, à 25% près. 4. Boîte (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle, lesdites parois comprenant une paroi latérale (20) et un fond (30) qui ferme d'un côté la paroi latérale (20), il est prévu une cloison (70) qui s'étend sensiblement parallèlement au fond (30) et qui porte ledit élément d'antenne (50). 5. Boîte (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la couche en matière métallique (21, 31, 41) présente dans l'une desdites parois (20, 30) et/ou dans le couvercle (40) comporte une plus grande ouverture (22) dont la plus grande dimension (L3) est sensiblement égale à 50 millimètres, à 25% près. 6. Boîte (10) selon l'une des revendications précédentes, dont la plus grande dimension hors-tout est inférieure à 35 centimètres. 7. Boîte (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle ledit élément d'antenne (50) est une plaque rayonnante plane. 8. Boîte (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle, lesdites parois comprenant une paroi latérale (20) et un fond (30) qui ferme d'un côté la paroi latérale (20), le couvercle (40) est monté mobile sur la paroi latérale 3058837 11 (20) entre une position ouverte dans laquelle il est possible d'engager ledit terminal de communication mobile (100) dans le logement de réception (11), et une position fermée dans laquelle le couvercle (40) est en appui contre la paroi latérale (20). 5 9. Dispositif canalisateur d'ondes radioélectriques (1), caractérisé en ce qu'il comporte une boîte (10) conforme à l'une des revendications précédentes, et une antenne extérieure (90) connectée à l'élément d'antenne (50) de la boîte (10) par le câble conducteur (60). 10. Dispositif canalisateur selon la revendication précédente, dans lequel 10 ladite antenne extérieure (90) est une antenne plane.