Brevet FR3056343A1 — publié le 20180323

CONTEXTE DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne des ensembles d'antennes, et plus particulièrement des ensembles adaptés pour être 5 utilisés dans le domaine des transports avec des trains, des bus, et des tramways. Solutions de l'art antérieur Les produits actuellement disponibles possèdent un maximum de 2 antennes LTE et éventuellement une antenne à 10 plaque GNSS par unité. Ce qui est nécessaire est une configuration d'antenne avec quatre antennes LTE, deux antennes WiFi et une antenne à plaque GNSS. RESUME DE L'INVENTION L'antenne 7 en 1 divulguée est configurée avec 4 trous 15 M10 standard qui permettent un montage simple dans des trous d'installation existants qui peuvent être présents. Le boîtier comprend jusqu'à sept composants d'antennes distincts positionnés dans le boîtier, deux composants d'antennes ou plus pouvant être isolés l'un de l'autre. 20 Un aspect de la divulgation concerne des antennes comprenant : un boîtier ayant un composant inférieur et un composant supérieur ; une pluralité d'éléments d'antennes comprenant une antenne WiFi, une antenne LTE positionnée dans le boîtier ; une plaque GPS/GLONASS/BeiDou positionnée 25 dans le boîtier sur une structure en forme de M ; et une ou plusieurs plaques d'isolation positionnées dans le boîtier entre deux ou plus de deux éléments d'antennes. Dans certaines configurations, le composant supérieur possède une surface supérieure incurvée et une longueur supérieure 30 à une largeur. Le composant supérieur peut également avoir un renfoncement sur chaque côté du composant supérieur le long de sa longueur. Le composant inférieur peut être configurable de sorte que le composant inférieur soit sensiblement planaire avec une longueur supérieure à une 35 largeur. Une pluralité d'éléments d'ancrage peut être prévue. Les éléments d'ancrage peuvent être utilisés pour 3056343 2 fixer le boîtier, par exemple, sur un dispositif mobile tel qu'un véhicule, un tramway ou un wagon de chemin de fer. Des éléments d'ancrage adaptés peuvent être des boulons. Un joint peut également être prévu entre la partie supérieure et la partie inférieure du boîtier et/ou entre le boîtier d'antenne et le dispositif mobile. Les éléments d'antennes peuvent être prévus de sorte que l'antenne WiFi soit adjacente à une première antenne LTE et que la première antenne LTE soit adjacente à une seconde antenne LTE. Dans au moins certaines configurations, la plaque GPS/GLONASS/Beidou est positionnée entre deux antennes LTE. La plaque GPS/GLONASS/Beidou peut être positionnée centralement dans le boîtier le long de sa longueur. Les éléments d'antennes peuvent être disposés dans un ordre allant d'un premier côté vers un second côté, où une première antenne WiFi est adjacente à une première antenne LTE qui est adjacente à une seconde antenne LTE, qui est adjacente à la plaque GPS/GLONASS/Beidou qui est adjacente à une troisième antenne LTE qui est adjacente à une quatrième antenne LTE qui est adjacente à une seconde antenne WiFi. Un autre aspect de la divulgation concerne un procédé de communication à plusieurs antennes comprenant : le fait de prévoir un boîtier d'antenne ayant un composant inférieur et un composant supérieur ; une pluralité d'éléments d'antennes comprenant une antenne WiFi, une antenne LTE positionnée dans le boîtier ; une plaque GPS/GLONASS/Beidou positionnée dans le boîtier sur une structure en forme de M ; et une ou plusieurs plaques d'isolation positionnées dans le boîtier entre deux ou plus de deux éléments d'antennes ; le positionnement de la pluralité d'éléments d'antennes de sorte que l'antenne WiFi soit adjacente à une première antenne LTE et que la première antenne LTE soit adjacente à une seconde antenne LTE ; et la fixation du boîtier d'antenne sur unc surface d'un dispositif mobile. 3056343 3 REFERENCES Voir, par exemple : Train-to-Ground Communication (Huber+Suhner) 12/2015; SENCITY® Roof-top antenna for trains (Huber+Suhner); 5 TRNBG-TET Train Antenna (Panorama Antennas) June 11, 2017 ; MiMo Rooftcp Antenna DataSheet (TE Connectivity); Train Antenna 790-2700 (Kathrein); Train Antenna 1710-3800 (Kathrein); and 10 Train Antenna 410-470 (Kathrein). BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Une meilleure compréhension des caractéristiques et des avantages de la présente invention sera possible en référence à la description détaillée suivante qui décrit 15 des modes de réalisation illustratifs, dans lesquels les principes de l'invention sont utilisés, et aux dessins joints, sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un boîtier pour les configurations d'antennes selon la 20 divulgation ; la figure 2 est une vue en perspective de dessous d'un boîtier pour les configurations d'antennes selon la divulgation ; la figure 3 est une vue latérale d'un boîtier le long 25 d'un axe long pour les configurations d'antennes selon la divulgation ; la figure 4 est une vue latérale d'un boîtier le long d'un axe court pour les configurations d'antennes selon la divulgation ; 30 la figure 5 est une vue de dessus d'un boîtier pour les configurations d'antennes selon la divulgation ; la figure 6 est une vue éclatée du boîtier illustrant l'intérieur ; et la figure 7 est une vue intérieure en coupe d'un 35 boîtier pour une configuration d'antenne selon la divulgation. 3056343 4 DESCRIPTION DETAILLEE Comme cela est illustré sur les figures 1 à 7, un boîtier d'antenne 100 est prévu, lequel contient jusqu'à sept antennes distinctes à l'intérieur du boîtier d'antenne 5 100. Le boîtier d'antenne peut être d'une conception en deux morceaux, avec un capot supérieur ou une partie supérieure 102 qui s'accouple avec une plaque inférieure ou une partie inférieure 104. Le boîtier d'antenne 100 est configurable pour avoir une pluralité de surfaces 10 extérieure. La partie supérieure 102 possède une face avant 110, une face supérieure 112, une première face latérale 114, une seconde face latérale 116, et une face arrière 118. La face supérieure 112 peut être légèrement arquée, comme cela est illustré sur les figures 1 et 3, avec la 15 première face latérale 114 et une seconde face latérale 116 s'étendant depuis la face supérieure 112 à un angle vers une surface inférieure plane ou sensiblement plane 130 de la partie inférieure 104. Le boîtier d'antenne 100 possède une longueur le long 20 d'un axe long comprise entre 600 mm et 800 mm, une largeur de 80 mm à 120 mm, et une hauteur de 100 mm à 125 mm et peut être incurvé le long d'une surface supérieure (illustrée sur les figures 1 et 3) de sorte que la hauteur au niveau d'une première extrémité et d'une seconde 25 extrémité soit inférieure à une hauteur au niveau d'un point intermédiaire le long de son axe long. Les figures 3 à 4 illustrent une vue latérale du boîtier d'antenne 100 illustré sur les figures 1 et 2 le long d'un axe long (figure 3) et d'un axe court (figure 4). Les côtés du 30 boîtier d'antenne 100 sont incurvés vers le bas à partir d'une face supérieure 112 vers un bord qui rencontre la partie inférieure 104. Le boîtier d'antenne 100 est fabriqué avec un matériau qui assure à la fois une résistance et une protection 35 contre les éléments environnementaux. Un matériau adapté comprend, par exemple, de la résine de polycarbonate telle 3056343 5 que LEXAN®. D'autres matériaux peuvent être utilisés si cela est souhaité sans s'écarter de l'étendue de la divulgation. Le boîtier d'antenne 100 peut avoir une construction en deux morceaux, comme cela est illustré avec 5 un élément supérieur 102 (formé par exemple en LEXAN) et un élément inférieur 104 ou base. La base peut être formée, par exemple, en alliage d'aluminium. L'utilisation d'un alliage d'aluminium offre une protection contre l'abrasion et la corrosion. Comme cela est illustré, une paire 10 d'indentations 142, 144 est prévue le long de la longueur de l'élément supérieur 102, laquelle permet d'accéder à une fixation, telle que des boulons, qui fixent le boîtier d'antenne 100 sur le dispositif situé en-dessous (comme un toit de tramway ou de train). Une paire d'indentations 142, 15 144 peut être prévue des deux côtés de la partie supérieure 102 du boîtier d'antenne 100 de sorte qu'un total de quatre indentations soit prévu (deux de chaque côté). Dans d'autres configurations, une seule indentation peut être prévue de chaque côté. 20 Comme cela est apprécié sur la vue éclatée de la figure 6, un ou plusieurs connecteurs à fiches de type N 120, 122, 124, 126 peuvent être prévus pour fixer le boîtier d'antenne 100 sur la surface d'une cible (comme un bus, un tramway ou un train) à l'aide d'une ouverture MIO 25 correspondante 121, 123. En outre, un joint d'étanchéité (non illustré) peut être prévu sur la surface inférieure du boîtier d'antenne 100 et/ou entre la partie supérieure 102 et la partie inférieure 104 du boîtier 100. Des rondelles (non illustrées) peuvent également être prévues. Le boîtier 30 d'antenne 100 peut également être mis à la masse. L'élément inférieur 104 peut avoir une épaisseur extérieure qui est inférieure à une épaisseur le long du reste de l'élément inférieur 104, formant ainsi une lèvre 105. L'élément supérieur 102 peut ensuite être placé de sorte qu'une partie des côtés intérieurs de l'élément supérieur 102 engagent un côté d'une partie plus épaisse de 3056343 6 l'élément inférieur 104 et que la surface inférieure des côtés repose sur la partie supérieure de la surface supérieure de la lèvre 105 de l'élément inférieur 104. L'ensemble de quatre antennes à technologie d'évolution 5 à long terme (LTE) et à entrées multiples/sorties multiples (MIMO) permet d'utiliser un, deux ou quatre fournisseurs de service en même temps, comme cela est illustré sur la figure 7. La conception d'antenne est configurable afin de couvrir également les bandes héritées 2G et 3G pour les 10 dispositifs qui effectuent un repli lorsque la 4G est indisponible. De plus, les antennes sont configurées pour assurer la meilleure isolation possible entre les mêmes éléments ; par exemple, les deux antennes MIMO centrales sont configurées pour empêcher tout auto-brouillage. Deux 15 antennes WiFi sont prévues à chaque extrémité du boîtier et une plaque GPS/GLONASS/BeiDou est prévue au centre. La position et l'orientation des antennes illustrées offrent des performances optimisées. Les antennes peuvent être prévues entre la première face latérale 114 et la seconde 20 face latérale 116 afin d'inclure une première antenne WiFi 160 positionnée dans la surface inférieure plane 130 et tournée vers un intérieur du boîtier, une première antenne LTE 162 s'étendant entre la surface inférieure plane 130 et l'intérieur du boîtier ayant une surface intérieure 182 et 25 un support de montage, une seconde antenne LTE 164 s'étendant entre la surface inférieure plane 130 et l'intérieur du boîtier avec une surface intérieure 184, une plaque GPS/GLONASS/BeiDou 166 positionnée sur une plaque de montage en forme de M 186, une troisième antenne LTE 168 30 s'étendant entre la surface inférieure plane 130 et l'intérieur du boîtier avec une surface intérieure 188, une quatrième antenne LTE 170 s'étendant entre la surface inférieure plane 130 et l'intérieur du boîtier avec une surface intérieure 192, et une seconde antenne WiFi 172 35 positionnée dans la surface inférieure plane 130 et tournée vers un intérieur du boîtier. Le positionnement des 3056343 7 éléments d'antennes dans le logement intérieur, comme cela est illustré sur la figure 7, permet des performances optimales de chacune des antennes en raison d'un degré élevé d'isolation entre les éléments de la même 5 technologie. Des connecteurs d'alimentation 132, 134, 138, 140 sont prévus depuis les éléments d'antennes. Les connecteurs d'alimentation 132, 134, 138, 140 sont reliés à un câble d'alimentation qui passe par l'ouverture 136. Le câble d'alimentation (non illustré) relie les éléments 10 d'antennes à l'électronique située dans le wagon de chemin de fer situé en-dessous, par exemple. De plus, une ou plusieurs plaques d'isolation 190 peuvent être prévues à l'intérieur du boîtier d'antenne 100 afin d'isoler un élément d'antenne d'un autre élément d'antenne. Une variété 15 de connecteurs peut être utilisée pour le raccordement à l'antenne, y compris, sans s'y limiter, des connecteurs RA SMA. Comme cela sera apprécié, d'autres connecteurs peuvent être utilisés sans s'écarter de l'étendue de la divulgation. La connexion d'interface n'est pas illustrée. 20 Cependant, une ou plusieurs connexions d'interface par câble peuvent être prévues, si cela est souhaité. Un avantage de la conception des divulgations est une diminution du nombre d'installations nécessaire. La configuration divulguée avec 4 antennes LTE prévoit une 25 seule installation sur le toit, par exemple, d'un moyen de transport ferroviaire afin de prévoir une seule antenne avec sept plages de fréquences distinctes ayant une grande variété de couvertures de fréquences. Pendant le fonctionnement, l'antenne peut fonctionner sur deux ou plus 30 de deux fréquences multiples en même temps. Dans certains modes de réalisation, l'antenne peut fonctionner sur les sept en même temps. Comme cela sera apprécié par l'homme du métier, les applications 4G LTE nécessitent une liaison montante et une 35 liaison descendante de données à grande vitesse. Des antennes MIMO à haut rendement et à gain élevé sont 3056343 8 nécessaires pour obtenir le rapport signal/bruit requis et le débit requis pour résoudre ces problèmes. Les antennes WiFi supplémentaires permetteraient une communication entre les moyens de transport, généralement pour les applications 5 de sécurité principalement. Bien que des modes de réalisation préférés de la présente invention aient été illustrés et décrits dans le présent mémoire, il sera évident pour l'homme du métier que ces modes de réalisation sont prévus à titre d'exemple 10 uniquement. Plusieurs variations, modifications et remplacements apparaîtront à l'homme du métier sans s'écarter de l'invention. Il doit être compris que différentes alternatives aux modes de réalisation de l'invention décrits dans le présent mémoire peuvent être utilisées dans 15 la pratique de l'invention. REVENDICATIONS1. Antenne (100) comprenant : un boîtier ayant un composant inférieur (104) et un composant supérieur (102) ; une pluralité d'éléments d'antennes comprenant une antenne WiFi (160), une antenne LTE (162) positionnée dans le boîtier ; une plaque GPS/GLONASS/BeiDou (166) positionnée dans le boîtier sur une structure en foLme de M ; et une ou plusieurs plaques d'isolation (190) positionnées dans le boîtier entre deux ou plus de deux éléments d'antennes. 2. Antenne selon la revendication 1, dans laquelle le composant supérieur possède une surface supérieure incurvée 15 et une longueur supérieure à une largeur. 3. Antenne selon la revendication 2, dans laquelle le composant supérieur possède un renfoncement sur chaque côté du composant supérieur le long de sa longueur. 4. Antenne selon la revendication 1, dans laquelle le 20 composant inférieur est sensiblement planaire avec une longueur supérieure à une largeur. 5. Antenne selon la revendication 1, comprenant en outre une pluralité d'éléments d'ancrage. 6. Antenne selon la revendication 5, dans laquelle 25 les éléments d'ancrage sont des boulons. 7. Antenne selon la revendication 1, comprenant en outre un joint. 8. Antenne selon la revendication 1, dans laquelle les éléments d'antennes sont agencés de sorte que l'antenne 30 WiFi soit adjacente à une première antenne LTE et que la première antenne LTE soit adjacente à une seconde antenne LTE. 9. Antenne selon la revendication 1, dans laquelle la plaque GPS/GLONASS/Beidou est positionnée entre deux 35 antennes LTE. 3056343 10 10. Antenne selon la revendication 1, dans laquelle la plaque GPS/GLONASS/Beidou est positionnée centralement dans le boîtier le long de sa longueur. 11. Antenne selon la revendication 1, dans laquelle 5 les éléments d'antennes sont agencés comme suit : une première antenne WiFi, une première antenne LTE, une seconde antenne LTE, la plaque GPS/GLONASS/BeiDou, une troisième antenne LTE, une quatrième antenne LTE et une seconde antenne WiFi. 10 12. Procédé de communication à plusieurs antennes comprenant : le fait de prévoir un boîtier d'antenne ayant un composant inférieur et un composant supérieur ; une pluralité d'éléments d'antennes comprenant une antenne WiFi, une antenne LTE positionnée dans le boîtier ; une plaque GPS/GLONASS/BeiDou positionnée dans le boîtier sur une structure en forme de M et une ou plusieurs plaques d'isolation positionnées dans le boîtier entre deux ou plus de deux éléments d'antennes ; le positionnement de la pluralité d'éléments d'antennes de sorte que l'antenne WiFi soit adjacente à une première antenne LTE et que la première antenne LTE soit adjacente à une seconde antenne LTE ; et la fixation du boîtier d'antenne sur une surface d'un 25 dispositif mobile.