Brevet FR3078833A1 — publié le 20190913

CONNECTEUR SANS FIL Domaine La présente demande concerne un connecteur et plus particulièrement un connecteur sans fil. Exposé de l'art antérieur Les connecteurs sans fil sont de plus en plus utilisés pour transmettre de l'énergie et des données entre des dispositifs électroniques mobiles tels que des téléphones portables, des tablettes, des ordinateurs portables, etc. Les connecteurs sans fil sont généralement constitués 10 d'antennes émettant/recevant des signaux à diverses fréquences. Résumé Ainsi, un mode de réalisation prévoit un connecteur comprenant au moins trois antennes aptes à émettre en parallèle avec des polarisations orthogonales alternées. 15 Selon un mode de réalisation, au moins une première antenne est à polarisation verticale et au moins une deuxième antenne est à polarisation horizontale. Selon un mode de réalisation, les antennes de même polarisation sont espacées d'une distance supérieure à une 20 distance à laquelle l'atténuation entre les deux signaux qu'elles émettent est limitée à un seuil. 2 Selon un mode de réalisation, le seuil est de quelques dizaines de dB. Selon un mode de réalisation, le seuil est inférieur à 30 dB. 5 Selon un mode de réalisation, le seuil est d'environ 28 dB, de préférence 28 dB. Selon un mode de réalisation, le seuil est d'environ 15 dB, de préférence 15 dB. Selon un mode de réalisation, les antennes sont alignées 10 selon une direction orthogonale à la direction principale des signaux qu'elles émettent. Selon un mode de réalisation, les antennes ont une fréquence d'émission/réception comprise entre environ 57 GHz et 66 GHz, de préférence entre 57 GHz et 66 GHz. 15 Selon un mode de réalisation, les antennes ont une fréquence d'émission/réception d'environ 60 GHz, de préférence 60 GHz. Selon un mode de réalisation, les antennes sont des antennes à guide d'onde. 20 Selon un mode de réalisation, les antennes sont des antennes à cornet. Selon un mode de réalisation, les antennes sont des antennes à cornet pyramidal. Selon un mode de réalisation, les antennes sont des 25 antennes à cornet évasé suivant une seule direction. Un mode de réalisation prévoit un système comprenant deux connecteurs tels que décrits. Brève description des dessins Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, 30 seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'un connecteur sans fil ; 3 la figure 2 est une vue schématique d'un système comprenant deux connecteurs de la figure 1 ; et les figures 3A et 3B sont des vues en perspective illustrant des exemples de cornet d'antenne. 5 Description détaillée De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. Par souci de clarté, seuls les éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, les circuits d'émission et de réception ne seront pas détaillés, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec les circuits d'émission et de réception usuels. Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence à l'orientation des figures. Sauf précision contraire, les expressions "approximativement", "environ", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. Dans la description qui suit, on appellera une antenne à polarisation verticale, une antenne apte à émettre et à recevoir des signaux à polarisation verticale. De même, on appellera une antenne à polarisation horizontale, une antenne apte à émettre et à recevoir des signaux à polarisation horizontale. Utiliser plusieurs antennes identiques en parallèle dans un connecteur sans fil est connu pour augmenter le flux de données émis par le connecteur. Un inconvénient de ce type de connecteur est que les antennes doivent être assez espacées pour que les signaux qu'elles émettent n'interfèrent pas de trop les uns avec les autres. La figure 1 illustre schématiquement un mode de 35 réalisation d'un connecteur sans fil 10 comprenant plusieurs 4 antennes 12 en parallèle et des circuits d'émission, de réception et de traitement de signaux (non représentés en figure 1). Le connecteur 10 comprend au minimum 3 antennes et peut comprendre jusqu'à plusieurs dizaines voire centaines d'antennes 5 12 (cinq seulement sont représentées en figure 1). Les antennes 12 sont positionnées de façon à émettre des signaux en parallèle. A titre d'exemple, les antennes 12 sont par exemple alignées suivant une direction orthogonale à la direction principale des signaux émis. Les antennes 12 sont soit des antennes aptes à 10 émettre et recevoir des signaux à polarisation verticale, notée antenne 12V, soit des antennes aptes à émettre et recevoir des signaux à polarisation horizontale, notée antenne 12H. Dans le connecteur 10, les antennes 12H et 12V sont alternées, c'est-à-dire que deux antennes de même type de polarisation sont séparées 15 par une antenne de l'autre type de polarisation. Chaque couple de deux antennes voisines de même polarisation (12H ou 12V) est séparé d'une distance d. L'ensemble d'antennes 12 commence et se termine indifféremment avec une antenne 12V ou une antenne 12H. A titre d'exemple, dans le connecteur 10, les antennes 12 sont 20 espacées régulièrement. Les antennes 12 sont des antennes à guide d'onde, par exemple des antennes à cornet. Différents types d'antennes à cornet seront décrits en relation avec les figures 3A et 3B. Les antennes 12 émettent et reçoivent des signaux ayant une fréquence 25 par exemple comprise entre environ 57 et environ 66 GHz, de préférence de l'ordre de 60 GHz. Un avantage du mode de réalisation de la figure 1 est que des signaux ayant des polarisations orthogonales ne s'atténuent pas entre eux. Ainsi, seule la distance entre deux 30 antennes de même polarisation est limitée par l'atténuation des signaux qu'elles émettent. Ce mode de réalisation permet donc de disposer un plus grand nombre d'antennes dans un connecteur par rapport à un connecteur comprenant seulement des antennes de même polarisation. La détermination de la distance d entre deux 5 antennes de même polarisation sera explicitée en relation avec la figure 2. La figure 2 est une vue schématique d'un système comprenant deux connecteurs sans fil 20 et 30 du type de celui de 5 la figure 1 disposés parallèlement en regard l'un de l'autre et espacés d'une distance D. Ainsi le connecteur 20, respectivement 30, comprend des antennes 22 (22V et 22H), respectivement 32 (32V et 33H). Dans l'exemple illustré en figure 2, le connecteur 30 émet un signal via ses antennes 32 et le connecteur 20 reçoit 10 ledit signal via ses antennes 22. Chaque antenne 32 du connecteur 30 est jumelée avec une antenne 22 du connecteur 20 disposée face à elle. Une application des connecteurs 20 et 30 est un transfert de données en courte distance. Plus particulièrement le 15 transfert de données pour une distance D de l'ordre de quelques longueurs d'onde des signaux émis, par exemple inférieure à 10 longueurs d'onde. Une antenne 32 émet un signal suivant une direction orthogonale au connecteur 30, symbolisée par une flèche F. 20 Cependant, ce signal n'est pas émis suivant une unique direction mais suivant un cône d'émission dont l'ouverture est définie par un angle a. Un exemple d'un tel cône d'émission est représenté en pointillé en figure 2. Ce cône représente le signal émis par une antenne 32H-A du connecteur 30 et reçu par une antenne 22H-A du 25 connecteur 20, jumelée à l'antenne 22H-A. Pour avoir un transfert de données efficace entre les connecteurs 30 et 20, un signal émis par une antenne 32 ne doit être reçu que par l'antenne 22 jumelée avec l'antenne 32. En pratique, le signal émis par l'antenne 32 est également reçu par les autres antennes mais de façon atténuée 30 suivant l'angle d'ouverture a. Plus l'angle a est petit, plus le signal émis vers les autres antennes de même polarisation (différentes de l'antenne jumelée) est atténué. Ainsi, plus la distance entre les antennes 22 de même type est grande plus le signal émis par l'antenne 32 est reçu de façon atténuée par les antennes 22 voisines de l'antenne 22. Pour définir la distance 6 minimale entre deux antennes de même type, on définit un seuil d'atténuation des signaux "parasites" à ne pas dépasser. Ce seuil d'atténuation est par exemple de l'ordre de quelques dizaines de dB, par exemple inférieure à 30 dB. Selon un exemple de 5 réalisation, le seuil est d'environ 28 dB, de préférence de 28 dB. Selon un exemple de réalisation, le seuil est d'environ 15 dB, de préférence de 15 dB. Selon un exemple de réalisation, pour des signaux ayant une fréquence comprise entre environ 57 GHz et environ 66 GHz, 10 par exemple de l'ordre de 60 GHz, la distance D est par exemple de l'ordre de quelques centimètres. Dans ce cas, pour conserver une atténuation de l'ordre de 28 dB, la distance d entre deux antennes de même polarisation est de l'ordre de 14 mm. Les figures 3A et 3B sont des vues en perspective 15 d'exemples de cornet utilisés dans des antennes à cornet. La figure 3A est une vue en perspective d'un cornet 40 pyramidal d'une antenne à cornet. Le cornet 40 est composé d'un guide d'onde à section rectangulaire 42 et d'une portion évasée 44. Une des extrémités 20 du guide d'onde 42 est relié à une extrémité de la portion évasée 44. La portion évasée 44 a une forme de pyramide à quatre côtés, de section transversale rectangulaire. Ce type de cornet est utilisé pour émettre des ondes polarisées linéairement de façon horizontale ou verticale. 25 La figure 3B est une vue en perspective d'un cornet 50 évasé selon une seule direction, dans le cas présent, dans le plan E. Le cornet 50 est composé d'un guide d'onde à section rectangulaire 52 et d'une portion évasée 54. Une des extrémités 30 du guide d'onde 52 est reliée à une extrémité de la portion évasée 54. La portion 54 comprend quatre faces dont deux parallèles entre elles. La portion 54 a une section transversale rectangulaire et une section longitudinale trapézoïdale. Les faces parallèles de la portion 54 sont par exemple selon la direction du champ 35 électrique ou alors selon la direction du champ magnétique. 7 Ce type de cornet est utilisé pour émettre des ondes polarisées linéairement de façon horizontale ou verticale. D'autres types d'antennes pourront être utilisés dans le connecteur 10. 5 Divers modes de réalisation avec diverses variantes ont été décrits ci-dessus. On notera que l'homme de l'art pourra combiner divers éléments de ces divers modes de réalisation et variantes sans faire preuve d'activité REVENDICATIONS1. Connecteur (10, 20, 30) comprenant au moins trois antennes (12, 22, 32) aptes à émettre en parallèle avec des polarisations orthogonales alternées (V, H), dans lequel les antennes de même polarisation (12, 22, 32) sont espacées d'une distance (d) supérieure à une distance à laquelle l'atténuation entre les deux signaux qu'elles émettent est limitée à un seuil de quelques dizaines de dB. 2. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel au moins une première antenne (12, 22, 32) est à polarisation 10 verticale et au moins une deuxième antenne (12, 22, 32) est à polarisation horizontale. 3. Connecteur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le seuil est inférieur à 30 dB. 4. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 15 1 à 3, dans lequel le seuil est d'environ 28 dB, de préférence de 28 dB. 5. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le seuil est d'environ 15 dB, de préférence de 15 dB. 20 6. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les antennes (12, 22, 32) sont alignées selon une direction (F) orthogonale à la direction principale des signaux qu'elles émettent. 7. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 25 1 à 6, dans lequel les antennes (12, 22, 32) ont une fréquence d'émission/réception comprise entre environ 57 GHz et environ 66 GHz, de préférence entre 57 GHz et 66 GHz. 8. Connecteur selon la revendication 7, dans lequel les antennes (12, 22, 32) ont une fréquence d'émission/réception de 30 l'ordre de 60 GHz. 9. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les antennes (12, 22, 32) sont des antennes à guide d'onde. B16792 - 17-GR1-0502 9 10. Connecteur selon la revendication 9, dans lequel les antennes (12, 22, 32) sont des antennes à cornet. 11. Connecteur selon la revendication 10, dans lequel les antennes sont des antennes à cornet pyramidal (40). 5 12. Connecteur selon revendication 10, dans lequel les antennes sont des antennes à cornet évasé suivant une seule direction (50). 13. Système comprenant deux connecteurs (20, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12. B16792 - 17-GR1-0502 8 REVENDICATIONS 1. Connecteur (10, 20, 30) comprenant au moins trois antennes (12, 22, 32) aptes à émettre en parallèle avec des polarisations orthogonales alternées (V, H),,3. Connecteur sein le revonÈication I eu 2 dans lequel les antennes de même 5 polarisation (12, 22, 12 sont es-acées d'une distance (d) supérieure à une distance à laquelle l'atténuation entre les deux signaux quelles émettent est limitée a un seuil 4Genfteeters ., I el la seuil cet. de quelques dizaines de dB, 2. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel au moins une première antenne (12, 22, 32) est à polarisation verticale et au moins une deuxième antenne (12, 22, 32) est à polarisation horizontale. C;,:pnneG717,-,- O') d3- 3 5. Connecteur selon la revendication 3 .Ou -41 ou 2, dans lequel le seuil est inférieur à 30 dB. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 3-4 51 à 3, dans lequel le seuil est d'environ 28 dB, de préférence de 28 dB. :75. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 51 à. 4, dans lequel le seuil est d'environ 15 dB, de préférence de 15 dB. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 30 1 a 75, dans lequel les antennes (12, 22, 32) sont alignées selon une direction (F) orthogonale à la direction principale des signaux qu'elles émettent- 47, Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.6, dans lequel les antennes (12, 22, 32) ont une fréquence B16792 - 17-GR1-0502 9 d'émission/réception corn-Prise entre environ 57 GHz et environ 66 GHz, de préférence entre 57 GHz et 66 GHz. -113. Connecteur selon la revendication -97, dans lequel les antennes (12, 22, 32) ont une fréquence d'émission/réception 5 de l'ordre de 60 GHz. 149. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à dans lequel les antennes (12, 22, 32) sont des antennes à guide d'onde. 4410. Connecteur selon la revendication dans 10 lequel les antennes (12, 22, 32) sont des antennes à cornet. 4,-:-311. Connecteur selon la revendication 4910, dans lequel les antennes sont des antennes à cornet pyramidal (40). 4412