EP1624524A1 - Dispositif de communication pour un compteur - Google Patents

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EP1624524A1
EP1624524A1 EP05300653A EP05300653A EP1624524A1 EP 1624524 A1 EP1624524 A1 EP 1624524A1 EP 05300653 A EP05300653 A EP 05300653A EP 05300653 A EP05300653 A EP 05300653A EP 1624524 A1 EP1624524 A1 EP 1624524A1
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EP
European Patent Office
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antenna
communication device
branch
envelope
resonance
Prior art date
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EP05300653A
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German (de)
English (en)
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EP1624524B1 (fr
Inventor
Vincent Rigomier
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Itron France SAS
Original Assignee
Itron France SAS
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2233—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in consumption-meter devices, e.g. electricity, gas or water meters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element

Definitions

  • the present invention relates to a communication device for a meter.
  • the field of the invention is therefore that of meters, for example meters of water, gas or electricity.
  • the reading of these counters is done in a traditional way by relievers who move at least once a year to the homes of the people where the counters are located.
  • the reading of these meters makes it possible to charge consumers the quantities of electricity and fluid actually consumed during a determined period of time.
  • a radio module transmits data, typically data indicative of the consumption measured by the meter, without using additional wire.
  • the radio transmission can be carried out according to different protocols.
  • the radio module attached to the meter, or integrated in the meter simply transmit regularly the data indicating the measured consumption.
  • the radio module makes it possible to receive a request addressed by the reader and to respond to it by transmitting data indicative of the consumption measured by the meter.
  • the radio module comprises a communication device.
  • the communication device generally comprises an antenna and a power supply device mounted on a printed circuit board or PCB (Printed Circuit Board).
  • PCB printed Circuit Board
  • the communication device is connected to control circuits of the radio module.
  • the control circuits perform various operations necessary for the transmission of data, for example a data encoding or a modulation of a signal corresponding to the data.
  • the antenna can be a wired antenna.
  • the wired antenna should have a length of about 18 cm.
  • the wired antenna is therefore conventionally spiral for space congestion reasons.
  • a spiral wired antenna attached to a PCB still occupies a height of a few centimeters above the PCB.
  • the present invention makes it possible to obtain a better antenna performance for a relatively low occupied volume, in a radio module intended for a counter.
  • the present invention relates to a communication device of a radio module for a counter.
  • the communication device comprises an antenna comprising at least one surface, and a power supply device comprising an envelope. At least a portion of the envelope is used as the ground plane for the resonance of the antenna and at least a portion of said surface is located above said envelope.
  • the antenna used comprises at least one surface: unlike spiral wire antennas, such an antenna occupies a relatively small height space.
  • Such an antenna may for example be a PIFA antenna (Planned Inverted Folded Antennae in English), or another type of antenna.
  • the antenna extends rather parallel to the PCB, ie in length and width. At least a portion of the device envelope power supply is used as the ground plane.
  • the feed device being in any case part of the communication device, the assembly formed by the feed device and the antenna thus occupies a relatively small space.
  • the feeding device preferably comprises a battery.
  • the envelope of the feeder can consist of a casing of the stack.
  • the feeder may include a stack and an additional metal cage around the stack.
  • the envelope of the feed device then comprises the additional metal cage.
  • the additional metal cage and more generally, the envelope of the feeder, can be closed or open.
  • the invention is not limited by the nature of the supply device and the envelope.
  • the envelope portion used as the ground plane for the resonance of the antenna advantageously extends over three dimensions.
  • the ground plane for the resonance of the antenna thus extends over three dimensions, thereby saving space in length and width.
  • the envelope portion used as the ground plane for the resonance of the antenna is included in a plane.
  • the envelope portion may be an upper face of a round cell, the lower face of the round cell being disposed against a PCB.
  • the antenna advantageously comprises a plurality of surfaces. Slits or folds separate the surfaces from each other. Such antennas are indeed easily adjustable in frequency according to the arrangement of the surfaces, the size of the slot or slots, etc.
  • the size and the cutting of the slots may possibly be adjusted so as to obtain an antenna associated with several resonant frequencies.
  • the antenna comprises a single surface, extending over two or three dimensions.
  • the antenna advantageously comprises an antenna support and a resonance device.
  • the resonance device comprises each said surface and extends over three dimensions. The resonance device is thus not included in a plane, thereby again saving space in width and length.
  • the resonance device may comprise a single surface.
  • the surface can roughly follow the shape of the envelope portion, so that the communication device occupies a relatively small space.
  • the resonance device may also include a plurality of surfaces. Each surface can be flat or extend over three dimensions.
  • the surfaces of the resonance device are flat, the surfaces are not all coplanar.
  • the surfaces may all be parallel to one another, but in at least two distinct planes, or may not all be parallel to one another.
  • a first surface is placed substantially parallel to an upper face of a stack, the lower face of the stack being placed against a PCB, while a second surface is placed substantially parallel to one side of the stack: the first surface and the second surface are thus substantially perpendicular to each other.
  • a resonant device occupies less space than a resonant device extending in only two dimensions.
  • the resonance device may also include at least one planar surface and at least one surface extending in three dimensions.
  • the flat surface is placed above the stack, while the three-dimensional surface is disposed on the side of the stack.
  • the surface extending in three dimensions has for example the shape of a circular arc so as to surround at least a portion of the stack by the sides.
  • the resonance device may also include a plurality of surfaces extending in three dimensions.
  • the antenna comprises a resonance device comprising each said surface and extending in two dimensions only.
  • the envelope advantageously comprises a first end and a second end opposite the first end.
  • the resonance device advantageously comprises at least one surface extending along the envelope beyond the first end and the second end.
  • the antenna resonates at least by the surface extending along the envelope beyond the first end and the second end, ie by an area greater than that of an antenna n '. not reaching the ends of the feeder casing. For a given feed device, the antenna will therefore have a higher efficiency than that of an antenna not extending to the ends of the envelope of the feed device.
  • the resonance device may comprise other surfaces extending or not beyond the first end and the second end.
  • the supply device extends beyond the antenna at all its ends: the antenna does not reach the ends of the envelope of the supply device.
  • the antenna has substantially a real impedance.
  • An antenna comprising a surface is generally more capacitive. Inductive agreements must therefore be added.
  • the antenna according to the present invention due to the shape, the arrangement of the antenna surfaces, etc., has an impedance having a substantially zero complex part.
  • the antenna does not need to be adjusted by adding capacitive or inductive connections.
  • the antenna may include a plurality of surfaces having a substantially rectangular shape, so as to form pieces of ribbons.
  • the pieces of tape may be arranged substantially parallel to each other around the feeding device.
  • a suitable antenna comprises a single surface, having substantially a ribbon shape. The surface is disposed around the feeder so as to form a winding.
  • the antenna is rather inductive.
  • the antenna is then adjusted by adding a capacitive connector, which is much easier to implement than an inductive connection.
  • the antenna is rather capacitive.
  • the antenna advantageously comprises an active branch and a ground branch connected by a base.
  • the active branch and the mass branch conventionally allow the emission of radio waves.
  • the active branch and the mass branch are preferably substantially parallel to each other.
  • the active branch and the mass branch may be substantially perpendicular to each other.
  • the present invention is however not limited by the nature or the function of the emission device, ie here the active branch and the mass branch, nor by the relative arrangement of the active branch and the branch of the mass.
  • the antenna advantageously comprises an additional active branch distinct from the active branch.
  • the active branch and the additional active branch advantageously frame the mass branch at the base.
  • the antenna comprises only the active branch and the mass branch: the active branch can be dedicated to the transmission and a radio module comprising such an antenna merely emits radio waves.
  • the antenna comprises the mass branch and the active branch.
  • the radio module comprises, in addition to the communication device, a transmission circuit, a reception circuit and a mode switch.
  • the mode switch is used to select which circuit of the transmit circuit and the receive circuit the active branch is connected to. When the active branch is connected to the receiving circuit, it then allows the reception of data by radio waves.
  • the antenna comprising an active branch, an additional active branch and a mass branch substantially parallel to each other, allows the radio module to operate in transmission and reception without a mode switch.
  • the active branch, the additional active branch and the mass branch although physically connected to the base, are, at the radio frequencies used, relatively isolated from each other.
  • the power of the radio waves required to allow remote reading of a meter is relatively low, so that the insulation obtained by such an antenna, of the order of magnitude of 15 dB, is sufficient.
  • the feeding device is advantageously a cylindrical cell.
  • the invention is not limited by the shape of the feeding device.
  • the present invention also relates to a radio module for a meter, the radio module comprising a communication device according to the present invention.
  • the present invention also relates to a meter comprising a communication device according to the present invention.
  • the present invention also relates to an antenna as used in the communication device according to the present invention.
  • the present invention also relates to an antenna for use in a radio module of a meter.
  • the antenna comprises a mass branch, an active branch and an additional active branch substantially parallel to each other, and a base connecting the three branches.
  • the mass branch is located at the base between the active branch and the additional active branch.
  • FIG. 1 represents an example of remote reading operation of a counter.
  • Fig. 2 shows an exemplary communication device according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a top view of an exemplary communication device according to the first embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 illustrates an example of an antenna formed according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 5 illustrates an example of an unfolded antenna according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 represents an example of remote reading operation of a counter.
  • a counter 2 is for example disposed inside a dwelling 20.
  • a radio module 21 allows a lifter 19 having a reading module 18 to perform the reading of the counter 2 remotely.
  • the radio module 21 comprises a communication device 1 for transmitting radio waves, and thereby transmit data indicative of electricity consumption for example.
  • the communication device 1 according to the first and second embodiments of the present invention comprises an antenna 3 comprising a plurality of surfaces 4, 7, 9, and 10.
  • the communication device 1 also comprises a feeding device 5 comprising an envelope 6. At least a portion of the envelope 6 is used as the ground plane for the resonance of the antenna 3.
  • the feed device 5 is a cylindrical cell having a length of a few centimeters.
  • the casing 6 of the feeder 5 comprises a casing of the cylindrical cell.
  • Folds, a slot 8 or a cavity 22 can separate the surfaces 4, 7, 9 and 10 from each other.
  • the antenna 3 comprises an antenna support and a resonance device.
  • the antenna support comprises fixing means 17 to a PCB 28.
  • the fastening means 17, for example fixing tabs, make it possible to fix the antenna 3 on the PCB 28, but have an influence on the resonance of the antenna. relatively weak antenna.
  • the resonance device comprises the surfaces 4, 7, 9 and 10 and extends in three dimensions.
  • the resonance device comprises a first surface 4 and a second surface 9 among the surfaces 4, 7, 9 and 10 of the antenna 3.
  • the first surface 4 is substantially flat and is disposed above of the cylindrical cell 5, the PCB 28 being disposed below the cylindrical cell 5.
  • the second surface 9 is substantially curved, so as to form a circular arc, and is disposed on one side of the cylindrical cell 5.
  • the cylindrical cell comprises a first end 11 and a second end 12 opposite the first end 11.
  • the resonance device comprises at least a third surface 7, among the surfaces 4, 7, 9 and 10 of the antenna 3, extending along the envelope portion 6 beyond the first end 11 and the second end 12.
  • the first surface 4 also extends beyond the first end 11 and the second end 12.
  • the antenna 3, in this first embodiment, comprises a plurality of U-shaped portions 13 and 25 which frame the envelope portion 6 by the first end 11 and the second end 12.
  • a first U-shaped portion 13 comprises the third surface 7, as well as a first branch of U 24, and a second branch of U 23.
  • the first branch of U 24 and the second branch of U 23 are separated from third area 7 by folds.
  • the first U-shaped portion 13 here forms a folded tab around the cylindrical stack 5.
  • a second U-shaped portion 25 comprising the first surface 4 forms a second folded tab.
  • a curved portion 26 comprises the second surface 9 and a fourth surface 10.
  • the curved portion 26 also frames the envelope portion 6 by the first end 11 and the second end 12.
  • the cylindrical cell 5 is thus substantially surrounded by the U-shaped portions 13 and 25, and by the curved portion 26, thereby saving the space occupied by the antenna 3.
  • the second surface 9 and the fourth surface 10 are separated by a slot 8, so that the curved portion 26 comprises two pieces of tape extending in substantially parallel directions.
  • the first U-shaped portion 13 and the second U-shaped portion 25 also include at least one piece of tape, so that the envelope portion 6 is roughly surrounded by pieces of tape extending in substantially parallel directions.
  • Such an antenna generally has a real or slightly inductive impedance.
  • the antenna according to the present invention may comprise, as in the first embodiment, an active branch 14 extending substantially parallel to a ground leg 15.
  • the antenna comprises an active branch 14, an additional active branch 16 and a ground branch 15 extending substantially parallel to each other.
  • a base 27 makes it possible to connect the active branch 14, the mass branch 15 and the additional active branch 16, the ground branch being at the base 27 between the active branch 14 and the additional active branch.
  • a radio module comprising an antenna comprising only an active branch 14 and a ground leg 15, as shown in Figures 2, 3 and 4, may or may not include a mode switch not shown.
  • the mode switch removably connects the active branch 14 to a circuit not shown among a transmission circuit and a reception circuit.
  • the radio module makes it possible to emit radio waves.
  • the radio module makes it possible to receive radio waves.
  • the radio module therefore comprises the antenna 3 as shown in Figures 2, 3 and 4, the supply device 5, the PCB 28 and an electronic circuit not shown.
  • a radio module only makes it possible to emit radio waves.
  • a radio module comprising an antenna comprising an additional active branch 16, an active branch 14 and a ground branch 15 substantially parallel to each other, like the antenna shown in FIG. 5, makes it possible to transmit and receive radio waves without a switch. fashion.
  • the antenna according to the second embodiment of the present invention is simply connected to both a receiving circuit. and an emission circuit.
  • the branches active, additional active and ground are indeed sufficiently isolated from each other at the frequencies used to not have to disconnect the receiving circuit when the antenna must transmit and vice versa.

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Abstract

Le dispositif de communication comprend une antenne (3) comprenant au moins une surface (4, 7, 9, 10). Le dispositif de communication comprend également un dispositif d'alimentation (5) comprenant une enveloppe (6). Au moins une portion de l'enveloppe est utilisée comme plan de masse pour la résonance de l'antenne et au moins une partie de ladite surface étant située au-dessus de ladite enveloppe.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de communication pour un compteur. Le domaine de l'invention est donc celui des compteurs, par exemple des compteurs d'eau, de gaz ou d'électricité.
  • La lecture de oes compteurs est effectuée de façon classique par des releveurs qui se déplacent au moins une fois par an aux domiciles des personnes où se trouvent les compteurs. La lecture de ces compteurs permet de facturer aux consommateurs les quantités d'électricité et de fluide réellement consommées pendant un intervalle de temps déterminé.
  • Cependant cette lecture à domicile rencontre des difficultés. Ainsi les personnes concernées ne sont pas toujours présentes à leurs domiciles et le releveur ne peut pas accéder aux compteurs. De plus, les personnes ont fréquemment un emploi, en dehors de leurs domiciles, ce qui réduit les plages horaires pendant lesquelles les releveurs peuvent intervenir.
  • La tendance est actuellement d'effectuer les lectures de compteurs à distance. Pour cela, on utilise différents supports de communication, par exemple des ondes radio, une ligne téléphonique ou un câble. Le releveur de compteurs n'a ainsi pas besoin d'atteindre physiquement le compteur.
  • Un module radio permet de transmettre des données, typiquement des données indicatrices de la consommation mesurée par le compteur, sans utiliser de fil supplémentaire.
  • La transmission radio peut s'effectuer suivant différents protocoles. Par exemple, le module radio attaché au compteur, ou intégré dans le compteur, se contente de transmettre régulièrement les données indicatrices de la consommation mesurée. Un second dispositif, situé de telle sorte que le releveur puisse y accéder relativement facilement, permet de stocker les données transmises pour une lecture éventuelle par le releveur.
  • Alternativement, le module radio permet de recevoir une demande adressée par le releveur et d'y répondre par la transmission des données indicatrices de la consommation mesurée par le compteur.
  • Le module radio comprend un dispositif de communication. Le dispositif de communication comprend en général une antenne et un dispositif d'alimentation montés sur une plaque à circuit imprimé ou PCB (Printed Circuit Board en anglais). Le dispositif de communication permet d'émettre et éventuellement de recevoir des ondes radio.
  • Le dispositif de communication est relié à des circuits de commande du module radio. Les circuits de commande effectuent diverses opérations nécessaires à la transmission de données, par exemple un encodage des données ou une modulation d'un signal correspondant aux données.
  • L'antenne peut être une antenne filaire. Toutefois, aux fréquences de communication utilisées, typiquement 400MHz, l'antenne filaire devrait avoir une longueur d'environ 18 cm. L'antenne filaire est donc classiquement spiralée pour des raisons d'encombrement spatial.
  • Cependant, une antenne filaire spiralée fixée sur un PCB occupe tout de même une hauteur de quelques centimètres au-dessus du PCB.
  • La présente invention permet d'obtenir un meilleur rendement d'antenne pour un volume occupé relativement faible, dans un module radio destiné à un compteur.
  • La présente invention a pour objet un dispositif de communication d'un module radio pour un compteur. Le dispositif de communication comprend une antenne comprenant au moins une surface, ainsi qu'un dispositif d'alimentation comprenant une enveloppe. Au moins une portion de l'enveloppe est utilisée comme plan de masse pour la résonance de l'antenne et au moins une partie de ladite surface est située au-dessus de ladite enveloppe.
  • L'antenne utilisée comprend au moins une surface : contrairement aux antennes filaires spiralées, une telle antenne occupe un espace en hauteur relativement faible. Une telle antenne peut par exemple être une antenne PIFA (Planned Inverted Folded Antennae en anglais), ou bien un autre type d'antenne.
  • L'antenne s'étend plutôt parallèlement au PCB, c'est à dire en longueur et en largeur. Au moins une portion de l'enveloppe du dispositif d'alimentation est utilisée comme plan de masse. Le dispositif d'alimentation faisant partie de toutes façons du dispositif de communication, l'ensemble formé par le dispositif d'alimentation et l'antenne occupe ainsi un espace relativement restreint.
  • Le dispositif d'alimentation comprend de préférence une pile. L'enveloppe du dispositif d'alimentation peut être constituée d'un boîtier de la pile.
  • Alternativement, le dispositif d'alimentation peut comprendre une pile et une cage métallique supplémentaire autour de la pile. L'envebppe du dispositif d'alimentation comprend alors la cage métallique supplémentaire. La cage métallique supplémentaire, et plus généralement, l'enveloppe du dispositif d'alimentation, peuvent être fermées ou ouvertes.
  • De manière générale, l'invention n'est pas limitée par la nature du dispositif d'alimentation et de l'enveloppe.
  • La portion d'enveloppe utilisée comme plan de masse pour la résonance de l'antenne s'étend avantageusement sur trois dimensions. Le plan de masse pour la résonance de l'antenne s'étend ainsi sur trois dimensions, permettant par-là d'économiser de l'espace en longueur et en largeur.
  • Alternativement, la portion d'enveloppe utilisée comme plan de masse pour la résonance de l'antenne est comprise dans un plan. Par exemple, la portion d'enveloppe peut être une face supérieure d'une pile ronde, la face inférieure de la pile ronde étant disposée contre un PCB.
  • L'antenne comprend avantageusement une pluralité de surfaces. Des fentes ou des pliures permettent de séparer les surfaces les unes des autres. De telles antennes sont en effet facilement réglables en fréquence selon la disposition des surfaces, la taille de la ou des fentes etc.
  • En particulier, la taille et la découpe des fentes peuvent éventuellement être ajustées de façon à obtenir une antenne associée à plusieurs fréquences de résonance.
  • Alternativement, l'antenne comprend une seule surface, s'étendant sur deux ou trois dimensions.
  • L'antenne comprend avantageusement un support d'antenne et un dispositif de résonance. Le dispositif de résonance comprend chaque dite surface et s'étend sur trois dimensions. Le dispositif de résonance n'est ainsi pas compris dans un plan, permettant par-là encore d'économiser de l'espace en largeur et en longueur.
  • Le dispositif de résonance peut comprendre une seule surface. La surface peut grossièrement suivre la forme de la portion d'enveloppe, de manière à ce que le dispositif de communication occupe un espace relativement restreint.
  • Le dispositif de résonance peut également comprendre plusieurs surfaces. Chaque surface peut être plane ou bien s'étendre sur trois dimensions.
  • Dans le cas où toutes les surfaces du dispositif de résonance sont planes, les surfaces ne sont pas toutes coplanaires. Les surfaces peuvent être toutes parallèles entre elles, mais dans au moins deux plans distincts, ou bien ne pas être toutes parallèles entre elles.
  • Lorsque les surfaces ne sont pas toutes parallèles entre elles, il existe au moins une surface s'étendant hors d'un plan défini par au moins une autre surface. Par exemple, une première surface est placée sensiblement parallèlement à une face supérieure d'une pile, la face inférieure de la pile étant placée contre un PCB, tandis qu'une seconde surface est placée sensiblement parallèlement à un coté de la pile : la première surface et la seconde surface sont ainsi sensiblement perpendiculaires entre elles. Pour une aire de surfaces donnée, un tel dispositif résonant occupe moins d'espace qu'un dispositif résonant s'étendant sur deux dimensions seulement.
  • Le dispositif de résonance peut également comprendre au moins une surface plane et au moins une surface s'étendant sur trois dimensions. Par exemple, la surface plane est placée au-dessus de la pile, tandis que la surface s'étendant sur trois dimensions est disposée sur le coté de la pile. La surface s'étendant sur trois dimensions a par exemple la forme d'un arc de cercle de façon à entourer au moins une partie de la pile par les côtés.
  • Le dispositif de résonance peut également comprendre une pluralité de surfaces s'étendant sur trois dimensions.
  • Alternativement, l'antenne comprend un dispositif de résonance comprenant chaque dite surface et s'étendant sur deux dimensions seulement.
  • L'enveloppe comprend avantageusement une première extrémité et une seconde extrémité opposée à la première extrémité. Le dispositif de résonance comprend avantageusement au moins une surface s'étendant le long de l'enveloppe au-delà de la première extrémité et de la seconde extrémité.
  • L'antenne entre en résonance au moins par la surface s'étendant le long de l'enveloppe au-delà de la première extrémité et de la seconde extrémité, c'est à dire par une aire supérieure à celle d'une antenne n'atteignant pas les extrémités de l'enveloppe du dispositif d'alimentation. Pour un dispositif d'alimentation donné, l'antenne aura donc un rendement supérieure à celle d'une antenne ne s'étendant pas jusqu'aux extrémités de l'enveloppe du dispositif d'alimentation.
  • Le dispositif de résonance peut comprendre d'autres surfaces s'étendant ou non au-delà de la première extrémité et de la seconde extrémité.
  • Alternativement, le dispositif d'alimentation s'étend au-delà de l'antenne par toutes ses extrémités : l'antenne n'atteint pas les extrémités de l'enveloppe du dispositif d'alimentation.
  • Avantageusement, l'antenne présente sensiblement une impédance réelle.
  • Une antenne comprenant une surface, est en général plutôt capacitive. Des accords inductifs doivent par conséquent être rajoutés.
  • L'antenne selon la présente invention, du fait de la forme, de la disposition des surfaces de l'antenne, etc., présente une impédance ayant une partie complexe sensiblement nulle. L'antenne n'a ainsi pas besoin d'être réglée en rajoutant des raccords capacitifs ou inductifs.
  • L'antenne peut comprendre une pluralité de surfaces ayant une forme sensiblement rectangulaire, de manière à former des morceaux de rubans. Les morceaux de ruban peuvent être disposés sensiblement parallèlement les uns aux autres autour du dispositif d'alimentation.
  • Un autre exemple d'antenne adaptée comprend une seule surface, ayant sensiblement une forme de ruban. La surface est disposée autour du dispositif d'alimentation, de manière à former un enroulement.
  • Alternativement, l'antenne est plutôt inductive. L'antenne est alors réglée en rajoutant un raccord capacitif, lequel est bien plus facile à mettre en oeuvre qu'un raccord inductif.
  • Alternativement, l'antenne est plutôt capacitive.
  • L'antenne comprend avantageusement une branche active et une branche de masse reliées par une base.
  • La branche active et la branche de masse permettent classiquement l'émission des ondes radio.
  • La branche active et la branche de masse sont de préférence sensiblement parallèles entre elles.
  • Alternativement, la branche active et la branche de masse peuvent être sensiblement perpendiculaires entre elles.
  • La présente invention n'est toutefois pas limitée par la nature ou la fonction du dispositif d'émission, c'est à dire ici la branche active et la branche de masse, ni par la disposition relative de la branche active et de la branche de masse.
  • L'antenne comprend avantageusement une branche active additionnelle distincte de la branche active. La branche active et la branche active additionnelles encadrent avantageusement la branche de masse à la base.
  • Alternativement, l'antenne comprend seulement la branche active et la branche de masse : la branche active peut être dédiée à l'émission et un module radio comprenant une telle antenne se contente d'émettre des ondes radio.
  • Alternativement, l'antenne comprend la branche de masse et la branche active. Le module radio comprend, outre le dispositif de communication, un circuit d'émission, un circuit de réception, ainsi qu'un commutateur de mode. Le commutateur de mode permet de choisir à quel circuit parmi le circuit d'émission et le circuit de réception la branche active est connectée. Lorsque la branche active est connectée au circuit de réception, elle permet alors la réception de données par ondes radio.
  • L'antenne comprenant une branche active, une branche active additionnelle et une branche de masse sensiblement parallèles entre elles, permet au module radio de fonctionner en émission et en réception sans commutateur de mode. En effet, la branche active, la branche active additionnelle et la branche de masse, bien que physiquement reliées à la base, sont, aux fréquences radio utilisées, relativement isolées les unes des autres. La puissance des ondes radio requise pour permettre un télérelevé d'un compteur est relativement faible, de sorte que l'isolation obtenue par une telle antenne, de l'ordre de grandeur de 15 dB, est suffisante.
  • Le dispositif d'alimentation est avantageusement une pile cylindrique.
  • De manière générale, l'invention n'est pas limitée par la forme du dispositif d'alimentation.
  • La présente invention a également pour objet un module radio destiné à un compteur, le module radio comprenant un dispositif de communication selon la présente invention.
  • La présente invention a également pour objet un compteur comprenant un dispositif de communication selon la présente invention.
  • La présente invention a également pour objet une antenne telle qu'utilisée dans le dispositif de communication selon la présente invention.
  • La présente invention a également pour objet une antenne destinée à être utilisée dans un module radio d'un compteur. L'antenne comprend une branche de masse, une branche active et une branche active additionnelle sensiblement parallèles entre elles, ainsi qu'une base reliant les trois branches. La branche de masse est située à la base entre la branche active et la branche active additionnelle.
  • L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention.
  • La figure 1 représente un exemple d'opération de télérelevé d'un compteur.
  • La figure 2 représente un exemple de dispositif de communication selon un premier mode de réalisation de la présente invention.
  • La figure 3 est une vue de dessus d'un exemple de dispositif de communication selon le premier mode de réalisation de la présente invention.
  • La figure 4 illustre un exemple d'antenne formée selon le premier mode de réalisation de la présente invention.
  • La figure 5 illustre un exemple d'antenne dépliée selon un second mode de réalisation de la présente invention.
  • On notera que des éléments ou parties identiques ou similaires ont été désignés par les mêmes signes de référence sur les différentes figures.
  • La figure 1 représente un exemple d'opération de télérelevé d'un compteur. Un compteur 2 est par exemple disposé à l'intérieur d'une habitation 20. Un module radio 21 permet à un releveur 19 possédant un module de relevé 18 d'effectuer le relevé du compteur 2 à distance. Le module radio 21 comprend un dispositif de communication 1 permettant d'émettre des ondes radios, et par-là même de transmettre des données indicatrices de la consommation d'électricité par exemple.
  • Le dispositif de communication 1 selon le premier et le second modes de réalisation de la présente invention comprend une antenne 3 comprenant une pluralité de surfaces 4, 7, 9, et 10. Le dispositif de communication 1 comprend également un dispositif d'alimentation 5 comprenant une enveloppe 6. Au moins une portion de l'enveloppe 6 est utilisée comme plan de masse pour la résonance de l'antenne 3.
  • Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, illustré figures 2 à 4, le dispositif d'alimentation 5 est une pile cylindrique ayant une longueur de quelques centimètres. L'enveloppe 6 du dispositif d'alimentation 5 comprend un boîtier de la pile cylindrique.
  • Des pliures, une fente 8 ou encore une cavité 22 permettent de séparer les surfaces 4, 7, 9 et 10 les unes des autres.
  • L'antenne 3 comprend un support d'antenne et un dispositif de résonance.
  • Le support d'antenne comprend des moyens de fixation 17 à un PCB 28. Les moyens de fixation 17, par exemple des pattes de fixation, permettent de fixer l'antenne 3 sur le PCB 28, mais ont une influence sur la résonance de l'antenne relativement faible.
  • Le dispositif de résonance comprend les surfaces 4, 7, 9 et 10 et s'étend sur trois dimensions. Dans le premier mode de réalisation, le dispositif de résonance comprend une première surface 4 et une seconde surface 9 parmi les surfaces 4, 7, 9 et 10 de l'antenne 3. La première surface 4 est sensiblement plane et est disposée au-dessus de la pile cylindrique 5, le PCB 28 étant disposé au-dessous de la pile cylindrique 5. La seconde surface 9 est sensiblement courbe, de manière à former un arc de cercle, et est disposée sur un côté de la pile cylindrique 5.
  • La pile cylindrique comprend une première extrémité 11 et une seconde extrémité 12 opposée à la première extrémité 11. Le dispositif de résonance comprend au moins une troisième surface 7, parmi les surfaces 4, 7, 9 et 10 de l'antenne 3, s'étendant le long de la portion d'enveloppe 6 au-delà de la première extrémité 11 et de la seconde extrémité 12.
  • Dans ce premier mode de réalisation, la première surface 4 s'étend également au-delà de la première extrémité 11 et de la seconde extrémité 12.
  • De plus, l'antenne 3, dans ce premier mode de réalisation, comprend une pluralité de portions en U 13 et 25 qui encadrent la portion d'enveloppe 6 par la première extrémité 11 et la seconde extrémité 12.
  • Une première portion en U 13 comprend la troisième surface 7, ainsi qu'une première branche du U 24, et une seconde branche du U 23. La première branche du U 24 et la seconde branche du U 23 sont séparées de la troisième surface 7 par des pliures. La première portion en U 13 forme ici une languette repliée autour de la pile cylindrique 5.
  • Une seconde portion en U 25 comprenant la première surface 4 forme une seconde languette repliée.
  • Une portion courbe 26 comprend la seconde surface 9 et une quatrième surface 10. La portion courbe 26 encadre également la portion d'enveloppe 6 par la première extrémité 11 et la seconde extrémité 12.
  • La pile cylindrique 5 est ainsi sensiblement entourée par les portions en U 13 et 25, et par la portion courbe 26, permettant par-là d'économiser l'espace occupé par l'antenne 3.
  • Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, la seconde surface 9 et la quatrième surface 10 sont séparées par une fente 8, de telle sorte que la portion courbe 26 comprend deux morceaux de ruban s'étendant suivant des directions sensiblement parallèles.
  • La première portion en U 13 et la seconde portion en U 25 comprennent également au moins un morceau de ruban, de telle sorte que la portion d'enveloppe 6 est grossièrement entourée de morceaux de rubans s'étendant suivant des directions sensiblement parallèles.
  • Une telle antenne présente en général une impédance réelle ou légèrement inductive. L'antenne selon la présente invention peut comprendre, comme dans le premier mode de réalisation, une branche active 14 s'étendant sensiblement parallèlement à une branche de masse 15.
  • Alternativement, dans un second mode de réalisation illustré figure 5, l'antenne comprend une branche active 14, une branche active additionnelle 16 et une branche de masse 15 s'étendant sensiblement parallèlement les unes aux autres. Une base 27 permet de relier la branche active 14, la branche de masse 15 et la branche active additionnelle 16, la branche de masse se trouvant à la base 27 entre la branche active 14 et la branche active additionnelle.
  • Un module radio comprenant une antenne comprenant seulement une branche active 14 et une branche de masse 15, comme représenté sur les figures 2, 3 et 4, peut comprendre ou ne pas comprendre un commutateur de mode non représenté.
  • Dans le premier cas, le commutateur de mode permet de connecter de façon amovible la branche active 14 à un circuit non représenté parmi un circuit d'émission et un circuit de réception. Lorsque la branche active 14 est connectée au circuit d'émission, le module radio permet d'émettre des ondes radio. Lorsque la branche active 14 est connectée au circuit de réception, le module radio permet de recevoir des ondes radio.
  • Dans le second cas, le module radio comprend donc l'antenne 3 telle que représentée sur les figures 2, 3 et 4, le dispositif d'alimentation 5, le PCB 28 et un circuit électronique non représenté. Un tel module radio permet seulement d'émettre des ondes radio.
  • Un module radio comprenant une antenne comprenant une branche active additionnelle 16, une branche active 14 et une branche de masse 15 sensiblement parallèles entre elles, comme l'antenne représentée sur la figure 5, permet d'émettre et de recevoir des ondes radio sans commutateur de mode.
  • Contrairement aux antennes à seulement deux branches ―active et masse ― qui nécessitent un commutateur de mode pour permettre une réception des ondes radio, l'antenne selon le second mode de réalisation de la présente invention est simplement connectée à la fois à un circuit de réception et à un circuit d'émission. Les branches active, active additionnelle et de masse sont en effet suffisamment isolées les unes des autres aux fréquences utilisées pour ne pas avoir à déconnecter le circuit de réception lorsque l'antenne doit émettre et réciproquement.

Claims (10)

  1. Dispositif de communication d'un module radio pour un compteur, comprenant :
    - une antenne (3) comprenant au moins une surface (4, 7, 9, 10), et
    - un dispositif d'alimentation (5) comprenant une enveloppe (6), au moins une portion de l'enveloppe étant utilisée comme plan de masse pour la résonance de l'antenne et au moins une partie de ladite surface étant située au-dessus de ladite enveloppe.
  2. Dispositif de communication (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la portion d'enveloppe (6) utilisée comme plan de masse pour la résonance de l'antenne (3) s'étend sur trois dimensions.
  3. Dispositif de communication (1) selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'antenne (3) comprend une pluralité de surfaces (4, 7, 9, 10).
  4. Dispositif de communication (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'antenne (3) comprend :
    - un support d'antenne, et
    - un dispositif de résonance comprenant chaque dite surface (4, 7, 9, 10), le dispositif de résonance s'étendant sur trois dimensions.
  5. Dispositif de communication (1) selon la revendication 4 caractérisé en ce que :
    - la portion d'enveloppe (6) comprend une première extrémité (11) et une seconde extrémité (12) opposée à la première extrémité, et
    - le dispositif de résonance comprend au moins une surface (4, 7) s'étendant le long de la portion d'enveloppe au delà de la première extrémité et de la seconde extrémité.
  6. Dispositif de communication (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'antenne (3) présente sensiblement une impédance réelle.
  7. Dispositif de communication (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'antenne (3) comprend une branche active (14) et une branche de masse (15) reliées par une base (27).
  8. Dispositif de communication (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'antenne (3) comprend une branche active additionnelle (16) distincte de la branche active (14), la branche active et la branche active additionnelle encadrant à la base (27) la branche de masse (15).
  9. Dispositif de communication (1) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation (5) est une pile cylindrique.
  10. Compteur (2) comprenant un dispositif de communication (1) selon l'une des revendications précédentes.
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