EP3331097A1 - Dispositif d'antenne - Google Patents

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EP3331097A1
EP3331097A1 EP17306647.3A EP17306647A EP3331097A1 EP 3331097 A1 EP3331097 A1 EP 3331097A1 EP 17306647 A EP17306647 A EP 17306647A EP 3331097 A1 EP3331097 A1 EP 3331097A1
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EP
European Patent Office
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antenna
frequency range
capacitor
supply
active
Prior art date
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EP17306647.3A
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EP3331097B1 (fr
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Bruno Lechon
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Hager Security SAS
Original Assignee
Hager Security 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
    • H01Q1/46—Electric supply lines or communication lines
    • 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
    • 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
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/06—Means for the lighting or illuminating of antennas, e.g. for purpose of warning

Definitions

  • the present invention relates to the field of antenna devices, more particularly for motion sensors.
  • Antenna devices called F-inverted type, are known from the prior art.
  • such an antenna device comprises an antenna comprising a radiating element and two branches positioned perpendicular to the radiating element and in the same plane, the branches and the radiating element delimiting an antenna volume.
  • the antenna device also comprises a ground plane, active elements, which may be LEDs, arranged in the antenna volume, and a power supply disposed in the ground plane which supplies the active elements.
  • active elements which may be LEDs
  • a power supply disposed in the ground plane which supplies the active elements.
  • it is necessary to isolate the active elements relative to the ground plane. For this purpose, it is known to achieve this isolation by means of radiofrequency shutdown inductors.
  • these inductances must be placed in the antenna volume and be as close as possible to an axis separating the antenna volume from the ground plane. It is necessary that the inductors have a higher impedance in the frequencies of the antenna than the impedance in the frequencies of the active elements. In general, the frequencies of the active elements are between 0 Hertz and a few tens of kilohertz.
  • Such antenna devices have several drawbacks which are, on the one hand, related to the quality of radiofrequency shutdown inductances and, on the other hand, to the physical dimensions of these inductances. Indeed, the impedances of radiofrequency chokes have a direct influence on the performance of the antenna, as well as on the efficiency of the active elements located in the antenna volume.
  • the antenna will have degraded performance.
  • the impedance is not high enough at the frequencies of the antenna, the antenna will have degraded performance.
  • the impedance is not low enough at the frequencies of the active elements, the losses generated by the Joule effect of the signals which supply and control these active elements will increase. It is furthermore necessary that the physical dimensions of the radiofrequency termination inductances are small relative to the antenna volume in order not to degrade the performance of the antenna.
  • the present invention aims to provide a solution to overcome at least the main limitations of the state of the art indicated above.
  • the invention also relates to a device for transmitting and receiving electrical signals, characterized in that it comprises an antenna device as described above.
  • the antenna device 1 comprises at least one antenna 10, at least one active element 20, a power supply 30 of said active element 20 via a supply circuit 31, a ground element 40,
  • the antenna 10 delimits an antenna volume V disjoined from the volume of the mass element 40, said power supply 30 of said at least one active element 20 being disposed in the volume of the mass element 40 or on the mass element 40, said antenna 10 being adapted and intended to operate in a predetermined frequency range Fa, and, said active element 20 being adapted and adapted to operate in a frequency range of the predetermined active element Fe.
  • the capacitors 61, 62 behave like short circuits and connect the first supply-conducting element 32 and the second supply-conducting element 33 to the ground element 40. Therefore, in the frequencies of the antenna Fa, the antenna device 1 behaves like an antenna without loss of performance, as shown in FIGS. Figures 1C and 3C . On the contrary, in the frequencies of the active element, the capacitors 61, 62 behave as open circuits. As a result, in the frequencies of the active element Fe, the active element 20 is powered and controlled solely by the first supply conductor element 32 and the second supply conductive element 33, as illustrated by FIGS. Figures 1B and 3B .
  • the antenna device 1 exhibits Joule losses only generated by the first supply conductive element 32 and the second conductive supply element 33 which are negligible in comparison with that usually generated in the prior art when radiofrequency shutdown inductors are employed.
  • the first and second capacitors 61, 62 may be adapted and intended to have an impedance that tends to infinity in the frequency range of the active element Fe and the first and second capacitors 61, 62 may be suitable and intended to present an impedance that tends to zero in the frequency range of the antenna Fa.
  • the first and second capacitors 61, 62 may have a value of 180 picofarads for a frequency of the antenna Fa 430 megahertz.
  • the antenna device 1 may comprise at least one third capacitor 60 electrically connecting the first supply conductive element 32 to the first antenna conducting element 11, or to the second antenna conducting element 12, or the third antenna conductive element 13, in the frequency range of the antenna Fa and the third capacitor 60 can be adapted and intended to have an impedance that tends to infinity in the frequency range of the active element Fe and the third capacitor 60 can be adapted and intended to have an impedance that tends to zero in the frequency range of the antenna Fa.
  • the supply circuit 31 comprises only a first supply-conducting element 32 and a second supply-conducting element 33.
  • the third capacitor 60 can electrically connect the first supply conductor element 32 and the first antenna conductive element 11, in the frequency range of the antenna Fa.
  • the supply circuit 31 may comprise a third supply-conducting element 34 electrically connecting the active element 20 to the power supply 30, in the frequency range of the active element Fe, said third supply-conducting element 34 being arranged partly in the antenna volume V and partly in the volume of the mass element 40 or on the mass element 40.
  • the antenna device 1 may comprise a fourth capacitor 64 electrically connecting, in the frequency range of the antenna Fa, the third supply-conducting element 34 to the antenna element.
  • mass 40 and the fourth capacitor 64 can be adapted and intended to have an impedance that tends to infinity in the frequency range of the active element Fe and the fourth capacitor 64 can be adapted and intended to have an impedance that tends towards zero in the frequency range of the antenna Fa.
  • the antenna device 1 may additionally comprise a fifth capacitor 63 electrically connecting, in the frequency range of the antenna Fa, the third supply-conducting element 34, to the first element antenna conductor 11 ( figure 2 ), or the second antenna conductive element 12, or the third antenna conductive element 13, in the frequency range of the antenna Fa and the fifth capacitor 63 can be adapted and intended to have an impedance that tends to infinity in the frequency range of the active element Fe and the fifth capacitor 63 can be adapted and intended to have an impedance that tends to zero in the frequency range of the Fa antenna.
  • the third capacitor 60 can electrically connect the first supply-conducting element 32 and the first antenna-conducting element 11, in the frequency range of the antenna Fa and the fifth capacitor.
  • 63 can electrically connect the third supply conductor 34 and the first antenna conductor element 11, in the frequency range of the antenna Fa.
  • the third capacitor 60 can electrically connect the first supply conductor element 32 and the second antenna conductive element 12 in the frequency range of the antenna Fa and the fifth capacitor 63 can electrically connect the third supply conductor 34 and the second antenna conductive element 12, in the frequency range of the antenna Fa.
  • first supply-conducting element 32 and the second supply-conducting element 33 may be arranged in two disjoint and superposed planes, substantially parallel to one another.
  • the first supply-conducting element 32, the second supply-conducting element 33, and the third supply-conducting element 34 may be arranged in three disjoint and superposed planes substantially parallel to one another.
  • the two planes or the three planes may preferably be spaced from each other by a distance that may be between 50 and 100 micrometers, and preferably equal to 80 micrometers.
  • the first supply conductive element 32, the second supply conductive element 33, and the third conductive element 34 are equivalent to a capacitor, which makes it possible to dispense with the third capacitor 60 and the fifth capacitor 63.
  • the active element 20 may comprise at least one LED 21, preferably two LEDs 21 as illustrated by FIGS. FIGS. 3A to 3C .
  • the frequency of the active element Fe can be from continuous to several tens of kilohertz.
  • the antenna 10 may be a dual-band type antenna comprising second radiating means for electromagnetic waves, as illustrated by FIGS. FIGS. 3A to 3C .
  • the antenna 10 may comprise a fourth antenna conductor element 14 electrically connected to the second conductive element 12 forming at least partly the second radiating means of electromagnetic waves.
  • the frequency range of the antenna Fa can be between 400 Megahertz and 3 Gigahertz.
  • the frequencies of the antenna Fa of the second radiating means of electromagnetic waves may be between 433 Megahertz and 435 MHz and the frequencies of the antenna Fa of the first radiating means.
  • Electromagnetic waves can range from 868 Megahertz to 870 Megahertz.
  • the power supply 30 can generate direct current or alternating current.
  • the power supply 30 may comprise a microcontroller.
  • the antenna device 1 can be made in the form of a printed circuit incorporating all the components described above.
  • the conductive elements described above may be electronic tracks, for example copper.
  • the conductive elements as well as the various electronic components: capacitors, LEDs, power supply, of the antenna device 1 according to the invention can be distributed over different layers of a printed circuit and to ensure the electrical continuity between these vias layers.
  • 70 comprising at least one orifice may be provided.
  • the invention also relates to a device for transmitting and receiving electrical signals, characterized in that it comprises an antenna device 1 as described above.
  • This motion detector may include a camera.
  • the active element 20 may preferably include an LED for providing illumination.
  • the active element 20 may comprise a sensor.

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Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif d'antenne (1) comportant une antenne (10), un élément actif (20), une alimentation électrique (30) dudit élément actif (20) via un circuit d'alimentation (31), un élément de masse (40), ladite antenne (10) comprenant : - un premier élément conducteur d'antenne (11) - un deuxième élément conducteur d'antenne (12) relié électriquement, directement ou indirectement, au moins au premier élément conducteur d'antenne (11), - un troisième élément conducteur d'antenne (13) relié électriquement, directement ou indirectement, au premier élément conducteur d'antenne (11), et au deuxième élément conducteur d'antenne (12), ladite antenne (10) étant apte et destinée à fonctionner dans une gamme de fréquences prédéterminée, et, ledit élément actif (20) étant apte et destiné à fonctionner dans une gamme de fréquences de l'élément actif prédéterminée.

Description

  • La présente invention concerne le domaine des dispositifs d'antenne, plus particulièrement pour capteur de mouvement.
  • Des dispositifs d'antenne, dit de type F-inversé, sont connus de l'art antérieur. En règle générale, un tel dispositif d'antenne comprend une antenne comprenant un élément rayonnant et deux branches positionnées à la perpendiculaire de l'élément rayonnant et dans un même plan, les branches et l'élément rayonnant délimitant un volume antenne. Le dispositif d'antenne comprend également un plan de masse, des éléments actifs, pouvant être des LED, disposés dans le volume antenne, et une alimentation disposée dans le plan de masse qui permet d'alimenter les éléments actifs. Toutefois, afin de ne pas dégrader les performances de l'antenne, il est nécessaire d'isoler les éléments actifs par rapport au plan de masse. Dans ce but, il est connu de réaliser cette isolation au moyen d'inductances d'arrêt radiofréquences. Préférentiellement, ces inductances doivent être placées dans le volume antenne et être le plus proche possible d'un axe séparant le volume antenne du plan de masse. Il est nécessaire que les inductances présentent une impédance plus élevée dans les fréquences de l'antenne que l'impédance dans les fréquences des éléments actifs. En général, les fréquences des éléments actifs sont comprises entre 0 Hertz et quelques dizaines de kilohertz. De tels dispositifs d'antenne présentent plusieurs inconvénients qui sont, d'une part, liés à la qualité des inductances d'arrêt radiofréquences et, d'autre part, aux dimensions physiques de ces inductances. En effet, les impédances des inductances d'arrêt radiofréquences influent directement sur les performances de l'antenne, ainsi que sur le rendement des éléments actifs situés dans le volume antenne. Par conséquent, si l'impédance n'est pas assez élevée aux fréquences de l'antenne, l'antenne présentera des performances dégradées. Au contraire, si l'impédance n'est pas assez basse aux fréquences des éléments actifs, les pertes engendrées par effet Joule des signaux qui alimentent et contrôlent ces éléments actifs augmenteront. Il est de plus nécessaire que les dimensions physiques des inductances d'arrêt radiofréquences soient petites par rapport au volume antenne pour ne pas dégrader les performances de l'antenne.
  • La présente invention a pour but de proposer une solution permettant de surmonter au moins les limitations principales de l'état de la technique indiquées ci-dessus.
  • A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'antenne comportant au moins une antenne, au moins un élément actif, une alimentation électrique dudit élément actif via un circuit d'alimentation, un élément de masse,
    ladite antenne comprenant :
    • un premier élément conducteur d'antenne formant au moins en partie des premiers moyens rayonnants d'ondes électromagnétiques,
    • un deuxième élément conducteur d'antenne relié électriquement, directement ou indirectement, au moins au premier élément conducteur d'antenne et destiné à être relié à une alimentation électrique de ladite antenne,
    • un troisième élément conducteur d'antenne relié électriquement, directement ou indirectement, au moins au premier élément conducteur d'antenne, et au deuxième élément conducteur d'antenne,
    ladite antenne délimitant un volume antenne disjoint du volume de l'élément de masse,
    ladite alimentation électrique dudit au moins élément actif étant disposée dans le volume de l'élément de masse ou sur l'élément de masse,
    ladite antenne étant apte et destinée à fonctionner dans une gamme de fréquences prédéterminée, et,
    ledit élément actif étant apte et destiné à fonctionner dans une gamme de fréquences de l'élément actif prédéterminée,
    dispositif d'antenne caractérisé en ce que le circuit d'alimentation comporte au moins :
    • un premier élément conducteur d'alimentation reliant électriquement l'élément actif à l'alimentation électrique dudit au moins élément actif dans la gamme de fréquences de l'élément actif, ledit premier élément conducteur étant disposé en partie dans le volume antenne et en partie dans le volume de l'élément de masse ou sur l'élément de masse,
    • un deuxième élément conducteur d'alimentation reliant électriquement l'élément actif à l'alimentation électrique dudit au moins élément actif dans la gamme de fréquences de l'élément actif, comprenant au moins une partie du premier élément conducteur d'antenne, ledit troisième élément conducteur d'antenne, et une portion d'élément conducteur disposé dans le volume de l'élément de masse ou sur l'élément de masse reliée électriquement, d'une part, audit troisième élément conducteur d'antenne et, d'autre part, à l'alimentation électrique de l'élément actif, dans la gamme de fréquences de l'élément actif,
    • au moins un premier condensateur reliant électriquement le premier élément conducteur d'alimentation à l'élément de masse, dans la gamme de fréquences de l'antenne, et
    • au moins un deuxième condensateur reliant électriquement le deuxième élément conducteur d'alimentation à l'élément de masse, dans la gamme de fréquences de l'antenne.
  • L'invention concerne également un dispositif d'émission et de réception de signaux électriques caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif antenne tel que décrit précédemment.
  • L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à plusieurs modes de réalisations préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
    • la figure 1A est vue schématique en perspective d'un dispositif d'antenne selon une première variante de réalisation de l'invention,
    • la figure 1B est une vue schématique en perspective du dispositif d'antenne de la figure 1A dans les fréquences des éléments actifs,
    • la figure 1C est une vue schématique en perspective du dispositif d'antenne de la figure 1A dans les fréquences de l'antenne,
    • la figure 2 est vue schématique en perspective d'un dispositif d'antenne selon une deuxième variante de réalisation de l'invention,
    • la figure 3A est vue schématique de dessus d'un dispositif d'antenne selon une troisième variante de réalisation de l'invention,
    • la figure 3B est une vue schématique du dispositif d'antenne de la figure 3A dans les fréquences des éléments actifs, et
    • la figure 3C est une vue schématique du dispositif d'antenne de la figure 3A dans les fréquences de l'antenne.
  • Le dispositif d'antenne 1 comporte au moins une antenne 10, au moins un élément actif 20, une alimentation électrique 30 dudit élément actif 20 via un circuit d'alimentation 31, un élément de masse 40,
  • L'antenne 10 comprend :
    • un premier élément conducteur d'antenne 11 formant au moins en partie des premiers moyens rayonnants d'ondes électromagnétiques,
    • un deuxième élément conducteur d'antenne 12 relié électriquement, directement ou indirectement, au moins au premier élément conducteur d'antenne 11 et destiné à être relié à une alimentation électrique (non représentée) de ladite antenne 10,
    • un troisième élément conducteur d'antenne 13 relié électriquement, directement ou indirectement, au moins au premier élément conducteur d'antenne 11, et au deuxième élément conducteur d'antenne 12.
  • L'antenne 10 délimite un volume antenne V disjoint du volume de l'élément de masse 40,
    ladite alimentation électrique 30 dudit au moins élément actif 20 étant disposée dans le volume de l'élément de masse 40 ou sur l'élément de masse 40,
    ladite antenne 10 étant apte et destinée à fonctionner dans une gamme de fréquences Fa prédéterminée, et,
    ledit élément actif 20 étant apte et destiné à fonctionner dans une gamme de fréquences de l'élément actif Fe prédéterminée.
  • Conformément à l'invention et comme l'illustrent les figures, le dispositif d'antenne 1 est caractérisé en ce que le circuit d'alimentation 31 comporte au moins :
    • un premier élément conducteur d'alimentation 32 reliant électriquement l'élément actif 20 à l'alimentation électrique 30 dudit au moins élément actif 20 dans la gamme de fréquences de l'élément actif Fe, ledit premier élément conducteur 32 étant disposé en partie dans le volume antenne V et en partie dans le volume de l'élément de masse 40 ou sur l'élément de masse 40,
    • un deuxième élément conducteur d'alimentation 33 reliant électriquement l'élément actif 20 à l'alimentation électrique 30 dudit au moins élément actif 20 dans la gamme de fréquences de l'élément actif Fe, comprenant au moins une partie du premier élément conducteur d'antenne 11, ledit troisième élément conducteur d'antenne 13, et une portion d'élément conducteur 330 disposé dans le volume de l'élément de masse 40 ou sur l'élément de masse 40 reliée électriquement, d'une part, audit troisième élément conducteur d'antenne 13 et, d'autre part, à l'alimentation électrique 30 de l'élément actif 20, dans la gamme de fréquences de l'élément actif Fe,
    • au moins un premier condensateur 61 reliant électriquement le premier élément conducteur d'alimentation 32 à l'élément de masse 40, dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa, et
    • au moins un deuxième condensateur 62 reliant électriquement le deuxième élément conducteur d'alimentation 33 à l'élément de masse 40, dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa.
  • Avantageusement, dans les fréquences de l'antenne Fa, les condensateurs 61, 62 se comportent comme des courts-circuits et relient le premier élément conducteur d'alimentation 32 et le deuxième élément conducteur d'alimentation 33 à l'élément de masse 40. Par conséquent, dans les fréquences de l'antenne Fa, le dispositif d'antenne 1 se comporte comme une antenne sans perte de performances, comme l'illustrent les figures 1C et 3C. Au contraire, dans les fréquences de l'élément actif, les condensateurs 61, 62 se comportent comme des circuits ouverts. Il en résulte que dans les fréquences de l'élément actif Fe, l'élément actif 20 est alimenté et contrôlé uniquement par le premier élément conducteur d'alimentation 32 et le deuxième élément conducteur d'alimentation 33, comme l'illustrent les figures 1B et 3B. Par conséquent, dans les fréquences de l'élément actif Fe, le dispositif d'antenne 1 présente des pertes par effet Joule uniquement engendrées par le premier élément conducteur d'alimentation 32 et le deuxième élément conducteur d'alimentation 33 qui sont négligeables devant celle habituellement engendrées dans l'art antérieur lorsque des inductances d'arrêt radiofréquences sont employées.
  • Les premier et deuxième condensateurs 61, 62 peuvent être aptes et destinés à présenter une impédance qui tend vers l'infini dans la gamme de fréquences de l'élément actif Fe et les premier et deuxième condensateurs 61, 62 peuvent être aptes et destinés à présenter une impédance qui tend vers zéro dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa. Par exemple, les premier et deuxième condensateurs 61, 62 peuvent présenter une valeur de 180 picofarads pour une fréquence de l'antenne Fa de 430 mégahertz. Comme l'illustre les figures, le dispositif d'antenne 1 peut comporter au moins un troisième condensateur 60 reliant électriquement le premier élément conducteur d'alimentation 32 au premier élément conducteur d'antenne 11, ou au deuxième élément conducteur d'antenne 12, ou au troisième élément conducteur d'antenne 13, dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa et le troisième condensateur 60 peut être apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers l'infini dans la gamme de fréquences de l'élément actif Fe et le troisième condensateur 60 peut être apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers zéro dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa.
  • Comme l'illustrent les figures 1A à 1C, selon une première variante de réalisation de l'invention, le circuit d'alimentation 31 comprend uniquement un premier élément conducteur d'alimentation 32 et un deuxième élément conducteur d'alimentation 33.
  • Dans ce cas, le troisième condensateur 60 peut relier électriquement le premier élément conducteur d'alimentation 32 et le premier élément conducteur d'antenne 11, dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa.
  • Comme l'illustre la figure 2, selon une deuxième variante de réalisation de l'invention, le circuit d'alimentation 31 peut comporter un troisième élément conducteur d'alimentation 34 reliant électriquement l'élément actif 20 à l'alimentation électrique 30, dans la gamme de fréquences de l'élément actif Fe, ledit troisième élément conducteur d'alimentation 34 étant disposé en partie dans le volume antenne V et en partie dans le volume de l'élément de masse 40 ou sur l'élément de masse 40.
  • Dans cette deuxième variante de réalisation de l'invention, le dispositif d'antenne 1 peut comporter un quatrième condensateur 64 reliant électriquement, dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa, le troisième élément conducteur d'alimentation 34 à l'élément de masse 40 et le quatrième condensateur 64 peut être apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers l'infini dans la gamme de fréquences de l'élément actif Fe et le quatrième condensateur 64 peut être apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers zéro dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa.
  • Dans cette deuxième variante de réalisation de l'invention, le dispositif d'antenne 1 peut additionnellement comporter un cinquième condensateur 63 reliant électriquement, dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa, le troisième élément conducteur d'alimentation 34, au premier élément conducteur d'antenne 11 (figure 2), ou au deuxième élément conducteur d'antenne 12, ou au troisième élément conducteur d'antenne 13, dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa et le cinquième condensateur 63 peut être apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers l'infini dans la gamme de fréquences de l'élément actif Fe et le cinquième condensateur 63 peut être apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers zéro dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa.
  • Dans cette deuxième variante de réalisation de l'invention, le troisième condensateur 60 peut relier électriquement le premier élément conducteur d'alimentation 32 et le premier élément conducteur d'antenne 11, dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa et le cinquième condensateur 63 peut relier électriquement le troisième conducteur d'alimentation 34 et le premier élément conducteur d'antenne 11, dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa.
  • De manière alternative et selon une troisième variante de réalisation illustrée aux figures 3A à 3C, le troisième condensateur 60 peut relier électriquement le premier élément conducteur d'alimentation 32 et le second élément conducteur d'antenne 12, dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa et le cinquième condensateur 63 peut relier électriquement le troisième conducteur d'alimentation 34 et le second élément conducteur d'antenne 12, dans la gamme de fréquences de l'antenne Fa.
  • Comme l'illustrent les figures, le premier élément conducteur d'alimentation 32 et le deuxième élément conducteur d'alimentation 33 peuvent être disposés dans deux plans disjoints et superposés, sensiblement parallèles entre eux.
  • Comme l'illustrent les deuxième et troisième variante de réalisation selon l'invention représentées aux figures 2 à 3C, le premier élément conducteur d'alimentation 32, le deuxième élément conducteur d'alimentation 33, et le troisième élément conducteur 34 d'alimentation peuvent être disposés dans trois plans disjoints et superposés, sensiblement parallèles entre eux.
  • Les deux plans ou les trois plans peuvent être, de préférence, espacés les uns des autre d'une distance pouvant être comprise entre 50 et 100 micromètres, et de préférence égale à 80 micromètres.
  • Dans ce cas, le premier élément conducteur d'alimentation 32, le deuxième élément conducteur d'alimentation 33, et le troisième élément conducteur 34 équivalent à une capacité, ce qui permet de s'affranchir du troisième condensateur 60 et du cinquième condensateur 63.
  • L'élément actif 20 peut comprendre au moins une LED 21, préférentiellement deux LED 21 comme l'illustre les figures 3A à 3C.
  • Par exemple, la fréquence de l'élément actif Fe peut être comprise du continu à quelques dizaines de kilohertz. L'antenne 10 peut être une antenne de type bi-bande comportant des seconds moyens rayonnants d'ondes électromagnétiques, comme l'illustrent les figures 3A à 3C.
  • Dans ce cas, l'antenne 10 peut comprendre un quatrième élément conducteur d'antenne 14 relié électriquement au deuxième élément conducteur 12 formant au moins en partie les seconds moyens rayonnants d'ondes électromagnétiques.
  • La gamme de fréquences de l'antenne Fa peut être comprise entre 400 Mégahertz et 3 Gigahertz.
  • Dans le cas d'une antenne de type bi-bande, les fréquences de l'antenne Fa des seconds moyens rayonnants d'ondes électromagnétiques peuvent être comprises entre 433 Mégahertz et 435 Mégahertz et les fréquences de l'antenne Fa des premiers moyens rayonnants d'ondes électromagnétiques peuvent être comprises entre 868 Mégahertz et 870 Mégahertz.
  • L'alimentation électrique 30 peut générer du courant continu ou du courant alternatif. L'alimentation électrique 30 peut comprendre un microcontrôleur.
  • Le dispositif d'antenne 1 peut être réalisé sous la forme d'un circuit imprimé intégrant l'ensemble des composants décrits précédemment.
  • Les éléments conducteurs décrits précédemment peuvent être des pistes électroniques, par exemple, en cuivre.
  • Les éléments conducteurs ainsi que les différents composants électroniques : condensateurs, LED, alimentation électrique, du dispositif d'antenne 1 selon l'invention, peuvent être répartis sur différentes couches d'un circuit imprimé et pour assurer la continuité électrique entre ces couches des vias 70 comprenant au moins un orifice peuvent être prévues.
  • L'invention concerne également un dispositif d'émission et de réception de signaux électriques caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif antenne 1 tel que décrit précédemment.
  • Il peut consister en un détecteur de mouvement (non représenté). Ce détecteur de mouvement peut comprendre une caméra. Dans ce cas, l'élément actif 20 peut comprendre de préférence une LED permettant de fournir un éclairage. De manière alternative ou additionnelle, l'élément actif 20 peut comporter un capteur.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (17)

  1. Dispositif d'antenne (1) comportant au moins une antenne (10), au moins un élément actif (20), une alimentation électrique (30) dudit élément actif (20) via un circuit d'alimentation (31), un élément de masse (40),
    ladite antenne (10) comprenant :
    - un premier élément conducteur d'antenne (11) formant au moins en partie des premiers moyens rayonnants d'ondes électromagnétiques,
    - un deuxième élément conducteur d'antenne (12) relié électriquement, directement ou indirectement, au moins au premier élément conducteur d'antenne (11) et destiné à être relié à une alimentation électrique de ladite antenne (10),
    - un troisième élément conducteur d'antenne (13) relié électriquement, directement ou indirectement, au moins au premier élément conducteur d'antenne (11), et au deuxième élément conducteur d'antenne (12),
    ladite antenne (10) délimitant un volume antenne (V) disjoint du volume de l'élément de masse (40),
    ladite alimentation électrique (30) dudit au moins élément actif (20) étant disposée dans le volume de l'élément de masse (40) ou sur l'élément de masse (40),
    ladite antenne (10) étant apte et destinée à fonctionner dans une gamme de fréquences (Fa) prédéterminée, et,
    ledit élément actif (20) étant apte et destiné à fonctionner dans une gamme de fréquences de l'élément actif (Fe) prédéterminée,
    dispositif d'antenne (1) caractérisé en ce que le circuit d'alimentation (31) comporte au moins :
    un premier élément conducteur d'alimentation (32) reliant électriquement l'élément actif (20) à l'alimentation électrique (30) dudit au moins élément actif (20) dans la gamme de fréquences de l'élément actif (Fe), ledit premier élément conducteur (32) étant disposé en partie dans le volume antenne (V) et en partie dans le volume de l'élément de masse (40) ou sur l'élément de masse (40),
    un deuxième élément conducteur d'alimentation (33) reliant électriquement l'élément actif (20) à l'alimentation électrique (30) dudit au moins élément actif (20) dans la gamme de fréquences de l'élément actif (Fe), comprenant au moins une partie du premier élément conducteur d'antenne (11), ledit troisième élément conducteur d'antenne (13), et une portion d'élément conducteur (330) disposé dans le volume de l'élément de masse (40) ou sur l'élément de masse (40) reliée électriquement, d'une part, audit troisième élément conducteur d'antenne (13) et, d'autre part, à l'alimentation électrique (30) de l'élément actif (20), dans la gamme de fréquences de l'élément actif (Fe),
    au moins un premier condensateur (61) reliant électriquement le premier élément conducteur d'alimentation (32) à l'élément de masse (40), dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa), et
    au moins un deuxième condensateur (62) reliant électriquement le deuxième élément conducteur d'alimentation (33) à l'élément de masse (40), dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa).
  2. Dispositif d'antenne selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et deuxième condensateurs (61, 62) sont aptes et destinés à présenter une impédance qui tend vers l'infini dans la gamme de fréquences de l'élément actif (Fe) et en ce que les premier et deuxième condensateurs (61, 62) sont aptes et destinés à présenter une impédance qui tend vers zéro dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa).
  3. Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'antenne (1) comporte au moins un troisième condensateur (60) reliant électriquement le premier élément conducteur d'alimentation (32) au premier élément conducteur d'antenne (11), ou au deuxième élément conducteur d'antenne (12), ou au troisième élément conducteur d'antenne (13), dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa) et en ce que le troisième condensateur (60) est apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers l'infini dans la gamme de fréquences de l'élément actif (Fe) et en ce que le troisième condensateur (60) est apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers zéro dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa).
  4. Dispositif d'antenne selon la revendication 3, caractérisé en ce que le troisième condensateur (60) relie électriquement le premier élément conducteur d'alimentation (32) et le premier élément conducteur d'antenne (11), dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa).
  5. Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation (31) comporte un troisième élément conducteur d'alimentation (34) reliant électriquement l'élément actif (20) à l'alimentation électrique (30), dans la gamme de fréquences de l'élément actif (Fe), ledit troisième élément conducteur d'alimentation (34) étant disposé en partie dans le volume antenne (V) et en partie dans le volume de l'élément de masse (40) ou sur l'élément de masse (40).
  6. Dispositif d'antenne selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un quatrième condensateur (64) reliant électriquement, dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa), le troisième élément conducteur d'alimentation (34) à l'élément de masse (40) et en ce que le quatrième condensateur (64) est apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers l'infini dans la gamme de fréquences de l'élément actif (Fe) et en ce que le quatrième condensateur (64) est apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers zéro dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa).
  7. Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications 5 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un cinquième condensateur (63) reliant électriquement, dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa), le troisième élément conducteur d'alimentation (34), au premier élément conducteur d'antenne (11), ou au deuxième élément conducteur d'antenne (12), ou au troisième élément conducteur d'antenne (13), dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa) et en ce que le cinquième condensateur (63) est apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers l'infini dans la gamme de fréquences de l'élément actif (Fe) et en ce que le cinquième condensateur (63) est apte et destiné à présenter une impédance qui tend vers zéro dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa).
  8. Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le troisième condensateur (60) relie électriquement le premier élément conducteur d'alimentation (32) et le premier élément conducteur d'antenne (11), dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa) et en ce que le cinquième condensateur (63) relie électriquement le troisième conducteur d'alimentation (34) et le premier élément conducteur d'antenne (11), dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa).
  9. Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le troisième condensateur (60) relie électriquement le premier élément conducteur d'alimentation (32) et le second élément conducteur d'antenne (12), dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa) et en ce que le cinquième condensateur (63) relie électriquement le troisième conducteur d'alimentation (34) et le second élément conducteur d'antenne (12), dans la gamme de fréquences de l'antenne (Fa).
  10. Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le premier élément conducteur d'alimentation (32) et le deuxième élément conducteur d'alimentation (33) sont disposés dans deux plans disjoints et superposés, sensiblement parallèles entre eux.
  11. Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le premier élément conducteur d'alimentation (32), le deuxième élément conducteur d'alimentation (33), et le troisième élément conducteur (34) d'alimentation sont disposés dans trois plans disjoints et superposés, sensiblement parallèles entre eux.
  12. Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'élément actif (20) comprend au moins une LED (21), préférentiellement deux LED (21).
  13. Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ladite antenne (10) est une antenne de type bi-bande comportant des seconds moyens rayonnants d'ondes électromagnétiques.
  14. Dispositif d'antenne selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'antenne (10) comprend un quatrième élément conducteur d'antenne (14) relié électriquement au deuxième élément conducteur (12) formant au moins en partie les seconds moyens rayonnants d'ondes électromagnétiques.
  15. Dispositif d'antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la gamme de fréquences de l'antenne (Fa) est comprise entre 400 Mégahertz et 3 Gigahertz.
  16. Dispositif d'émission et de réception de signaux électriques caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif antenne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
  17. Dispositif d'émission et de réception de signaux électriques selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il consiste en une détecteur de mouvement.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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