Brevet FR3133274A1 — publié le 20230908

L’invention concerne module d'antenne (100) pour véhicule comprenant une première carte de circuit imprimé principale (201) logée horizontalement dans un boitier, au moins une deuxième carte de circuit imprimé (205a) comprenant une antenne radiofréquence, montée verticalement sur la première carte de circuit imprimé (201) et faisant saillie sur une face supérieure du boitier, un capot (101), monté sur ledit boitier, configuré pour recouvrir au moins la deuxième carte de circuit imprimé (205a), le module d'antenne (100) étant tel que le capot (101) comprend une coque (206) et un élément élastique (207), l’élément élastique (207) étant configuré pour exercer une pression sur la tranche supérieure de la deuxième carte (205a) lorsque le capot est en place sur le boitier afin d’assurer un contact électrique entre la tranche inférieure de la deuxième carte (205a) et au moins un élément de contact souple (300) à la surface de la première carte (201). Figure 2. Module d’antenne pour véhicule La présente invention concerne le domaine des antennes pour véhicules routiers, et vise plus particulièrement un module d’antenne verticale intégré dans un aileron de toit d’un véhicule. Art antérieur De nos jours, les véhicules routiers sont de plus en plus souvent équipés d’antennes de toit compactes configurées pour permettre l’échange de données entre le véhicule et des réseaux de communication Wi-Fi ou cellulaires, la réception de programmes radio ou encore la réception de signaux transmis par des satellites de géolocalisation GNSS (Global Navigation Satellite System). Ces antennes sont généralement qualifiées d’antennes intelligentes car elles comprennent les circuits de traitement des signaux en plus des antennes proprement dites. Les antennes pour véhicules automobiles de ce type sont classiquement logées dans un boîtier d'antenne localisé sur le toit du véhicule et protégées par un capot, par exemple un capot en forme d’aileron, monté sur un socle. Le module d’antenne comprend un premier circuit imprimé horizontal, sur lequel est disposé verticalement au moins un deuxième circuit imprimé comprenant un ou plusieurs motifs d’antenne particuliers. Le deuxième circuit imprimé constitue l’antenne proprement dite qui peut être électriquement connecté à une face du premier circuit par l’intermédiaire d’un connecteur fixé à la première carte, formant une pince dans laquelle la deuxième carte est insérée. Un tel mode de connexion entre le premier et le deuxième circuit est toutefois encombrant et coûteux. Alternativement, le deuxième circuit peut être connecté au premier circuit par soudure. Il s’agit toutefois d’une opération délicate qui complexifie l’étape d’assemblage et pose des problèmes de fiabilité dans le temps, notamment en raison de phénomènes vibratoires et/ou de déformations dues à des changements de température qui peuvent fragiliser les soudures. Il existe donc un besoin pour un module d’antenne qui ne présente pas les inconvénients précités. A cet effet, il est proposé module d'antenne pour véhicule comprenant : une première carte de circuit imprimé principale logée horizontalement dans un boitier, au moins une deuxième carte de circuit imprimé comprenant une antenne radiofréquence, montée verticalement sur la première carte de circuit imprimé et faisant saillie sur une face supérieure du boitier, un capot, monté sur ledit boitier, configuré pour recouvrir au moins la deuxième carte de circuit imprimé. Le module d'antenne est remarquable en ce que le capot comprend une coque et un élément élastique, l’élément élastique étant configuré pour exercer une pression sur la tranche supérieure de la deuxième carte lorsque le capot est en place sur le boitier afin d’assurer un contact électrique entre la tranche inférieure de la deuxième carte et au moins un élément de contact souple à la surface de la première carte. On obtient ainsi un assemblage de la première carte avec la deuxième carte qui est robuste, facile à mettre en œuvre et qui permet un contact électrique sûr entre les deux cartes perpendiculaires, qui résiste aux vibrations, aux changements de températures et à une relaxation des pièces plastiques due à leur vieillissement. L’élément de contact souple avec lequel entre en contact la tranche inférieure de la deuxième carte permet d’absorber les jeux et les déplacements relatifs d’une carte par rapport à l’autre, assurant ainsi un contact permanent. L’élément élastique placé entre le capot et la tranche supérieure de la deuxième carte exerce une pression verticale sur la deuxième carte permettant d’assurer un placage de la tranche inférieure de la deuxième carte contre les éléments de contacts souples disposés à la surface de la première carte. Le montage du module d’antenne est ainsi facilité et on évite une étape de soudure tout en garantissant une bonne continuité électrique entre les premières et deuxième carte. On obtient ainsi un module d’antenne robuste, fiable et facile à assembler. Selon un mode particulier de réalisation, l’élément élastique est configuré pour exercer une pression sur la tranche supérieure de la deuxième carte par l’intermédiaire d’au moins un presseur en interférence. De cette façon, l’élément applique exerce une force ponctuelle sur un ou plusieurs points de la tranche supérieure de l’antenne. La force appliquée est ainsi maitrisée, contrairement à un contact continu sur la longueur de la tranche supérieure de l’antenne, où des irrégularités dans la découpe de l’antenne et/ou dans le moulage de l’élément élastique rendraient incertaines la force de pression exercée et sa répartition sur l’antenne. Selon un mode particulier de réalisation, l’au moins un élément de contact souple est de de type doigt à ressort. L’utilisation de doigts à ressort permet d’assurer un contact entre la première et la deuxième carte à moindre coût. Selon une réalisation particulière, l’au moins un élément de contact souple est réalisé dans un matériau élastomère conducteur. Une telle disposition améliore la fiabilité des contacts en évitant l’oxydation et permet une meilleure absorption de tolérance mécanique. Un contact souple en élastomère conducteur offre en outre une plus grande résistance au risque d’arrachement et/ou de déformation pendant la manipulation, contrairement à des contacts métalliques de type ressort en Z ou en pince. Dans un mode de réalisation particulier, la deuxième carte comprend au moins un épaulement formant une butée prenant appui sur le boitier pour limiter l’écrasement du au moins un élément de contact souple par la tranche inférieure de la deuxième carte. L’épaulement venant en butée contre le boitier limite la course verticale de l’antenne. L’écrasement des points contacts souples est ainsi maîtrisé. On évite ainsi qu’un écrasement excessif des contacts souples ne produise une déformation définitive des points de contact et une altération de la continuité électrique. Une telle disposition améliore la fiabilité du module d’antenne. Selon une réalisation particulière, l’élément élastique est réalisé par surmoulage d’une partie interne de la coque par un élastomère thermoplastique. Le surmoulage permet une meilleure précision de positionnement de l’élément souple. En outre, il peut être réalisé de manière automatisée, contrairement à une pièce rapportée, particulièrement à manipuler par un robot étant donné la souplesse requise. La qualité et le coût de production du module d’antenne sont ainsi améliorés. Dans une réalisation particulière, l’élément élastique comprend au moins une paire de nervures latérales configurée pour accueillir la tranche supérieure de la deuxième carte et en limiter les déplacements latéraux. La partie supérieure de l’antenne est ainsi maintenue latéralement. On évite ainsi l’apparition de phénomènes vibratoires susceptibles de provoquer du bruit et d’altérer le contact entre la carte verticale et la carte principale. Contrairement à d’autres techniques dans lesquelles la partie supérieure de la carte est maintenue par des formations prévues à cet effet à l’intérieur du capot comme une fente, l’insertion de la carte de circuit imprimé comprenant l’antenne entre des nervures souples réalisées peut être réalisée avec un effort mécanique maitrisé, facilitant le montage et n’occasionnant aucun stress au circuit imprimé. Dans une réalisation particulière, l’élément élastique à une dureté comprise entre 45 et 55 shore A, de préférence 50 shore A. Une telle valeur de dureté permet de limiter l’effort de montage nécessaire lors de la mise en place du capot tout en permettant une absorption satisfaisante des vibrations. L’élastomère est en outre formulé de manière à offrir une faible tangente de perte diélectrique afin de ne pas perturber le fonctionnement des antennes verticales abritées par le capot. Selon un autre aspect, l’invention concerne un véhicule comprenant un module d’antenne tel que décrit précédemment. Un tel véhicule présente au moins des avantages analogues à ceux conférés au module d’antenne décrit ci-dessus. Brève description des figures D’autres aspects, buts et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d’un de ses modes de réalisation, donné à titre d’exemple non limitatif. L’invention sera également mieux comprise en regard des dessins joints sur lesquels : La est une vue en perspective d’un module d’antenne selon un mode particulier de réalisation. La est une vue éclatée d’un module d’antenne selon une réalisation particulière. La est une vue en coupe d’un module d’antenne selon un mode de réalisation particulier, prise selon la ligne de coupe A-A représentée sur la La est une vue par le dessous de l’intérieure du capot comprenant un élément élastique et une antenne PCB, selon une réalisation particulière. Module d'antenne (100) pour véhicule comprenant : une première carte de circuit imprimé principale (201) logée horizontalement dans un boitier, au moins une deuxième carte de circuit imprimé (205a) comprenant une antenne radiofréquence, montée verticalement sur la première carte de circuit imprimé (201) et faisant saillie sur une face supérieure du boitier, un capot (101), monté sur ledit boitier, configuré pour recouvrir au moins la deuxième carte de circuit imprimé (205a), Le module d'antenne (100) étant caractérisé en ce que le capot (101) comprend une coque (206) et un élément élastique (207), l’élément élastique (207) étant configuré pour exercer une pression sur la tranche supérieure de la deuxième carte (205a) lorsque le capot est en place sur le boitier afin d’assurer un contact électrique entre la tranche inférieure de la deuxième carte (205a) et au moins un élément de contact souple (300) à la surface de la première carte (201). Module d’antenne selon la revendication 1 dans lequel l’élément élastique est configuré pour exercer une pression sur la tranche supérieure de la deuxième carte par l’intermédiaire d’au moins un presseur en interférence. Module d’antenne selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’au moins un élément de contact souple est de type doigt à ressort. Module d’antenne selon l’une quelconque des revendications 1 et 2 dans lequel l’au moins un élément de contact souple est réalisé dans un matériau élastomère conducteur. Module d’antenne selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la deuxième carte comprend au moins un épaulement formant butée prenant appui sur le boitier pour limiter l’écrasement de l’au moins un contact souple par la tranche inférieure de la deuxième carte. Module d’antenne selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’élément élastique est réalisé par surmoulage d’une partie interne de la coque par un élastomère thermoplastique. Module d’antenne selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’élément élastique comprend au moins une paire de nervures latérales configurée pour accueillir la tranche supérieure de la deuxième carte et en limiter les déplacements latéraux. Module d’antenne selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’élément élastique à une dureté comprise entre 45 et 55 shore A. Véhicule comprenant un module d’antenne selon l’une quelconque des revendications précédentes.