FR2833109A1 - Antenne resonnante de detection ou d'identification et son procede de realisation - Google Patents

Antenne resonnante de detection ou d'identification et son procede de realisation Download PDF

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Abstract

Cette antenne comprend au moins une spire (3) constituée par au moins un fil électriquement conducteur (10) fixé sur un support (2) sensiblement plan ou en nappe.La fixation du fil, sur le support, est au moins ponctuelle et réalisée par des moyens mécaniques (11), qui assurent une immobilisation transversale positive du fil par rapport au support.

Description

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La présente invention concerne le domaine technique des antennes résonnantes de faible épaisseur pour des unités de transpondeur comportant généralement au moins une puce électronique associée à l'antenne.
L'invention concerne également le domaine technique des antennes résonnantes par elles-mêmes telles qu'utilisées pour la détection dans les systèmes antivol notamment.
De telles unités de transpondeur sont, par exemple, utilisées dans le domaine de l'identification sans contact.
Dans le domaine ci-dessus, un brevet EP-0 753 180 a proposé de réaliser l'unité de transpondeur et plus particulièrement l'antenne de faible épaisseur en déposant un fil électriquement conducteur sur un substrat et en assurant une liaison au moins ponctuelle du fil sur le substrat par collage ou fusion ponctuelle du substrat. Un tel mode de réalisation est particulièrement adapté pour la fabrication de cartes à puce, dans la mesure où le substrat, sur lequel l'antenne et la puce sont fixées, est sensiblement rigide et se trouve être thermofusible.
Toutefois, ce procédé décrit par le brevet EP-O 753 180, pour la mise en place de fils de très faible section sur des supports rigides thermofusibles, n'est, en aucun cas, adapté pour la réalisation d'antenne pour transpondeur sur des supports plans ou en nappe avec un fil conducteur électrique de section importante.
Par ailleurs, le procédé préconisé par le brevet EP-O 753 180 nécessite la mise en oeuvre d'un matériel complexe et onéreux dont l'amortissement augmente sensiblement le coût de fabrication des antennes.
Il apparaît donc le besoin de disposer d'un procédé pour la fabrication d'antenne de faible épaisseur pour transpondeur qui soit adapté à une mise en place sur des supports souples ou en nappe ainsi que sur des supports plans de faible épaisseur, de fil d'antenne pour transpondeur et qui présente un faible coût de mise en oeuvre.
Afin d'atteindre cet objectif, l'invention concerne un procédé pour la mise en place d'une antenne de faible épaisseur sur un support du type consistant à réaliser au moins une spire constituée par au moins un fil électriquement conducteur, rapporté sur le support et fixé sur ce dernier. Selon l'invention, ce procédé de fabrication est caractérisé en ce qu'il
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consiste à assurer le maintien du fil sur le support avec des moyens de maintien mécanique qui sont rapportés sur le support et qui assurent un maintien au moins ponctuel du fil avec une immobilisation transversale positive du fil par rapport au support.
L'invention concerne également une antenne de faible épaisseur pour transpondeur du type comprenant au moins une spire constituée par au moins un fil électriquement conducteur, fixé sur un. support sensiblement plan ou en nappe. Selon l'invention, cette antenne, de faible épaisseur pour transpondeur, est caractérisée en ce que le maintien du fil sur le support est au moins ponctuel et réalisé par des moyens de maintien qui assurent une immobilisation transversale positive du fil par rapport au support.
Selon l'invention, l'immobilisation transversale positive doit être entendue par opposition, à la fixation préconisée par le brevet EP-O 753 180, qui est effectuée par collage ou adhérence. Au sens de l'invention, le maintien ou l'immobilisation transversale positive met en oeuvre des moyens de liaison mécanique qui forment un obstacle à un déplacement du fil conducteur transversalement à son âme ou à sa direction principale mais qui n'empêche pas nécessairement un mouvement de translation axiale du fil par rapport au support et donc autorise une dilatation.
Dans une forme de réalisation préférée, les moyens de maintien mécanique du fil sur le support plaquent le fil contre le support de manière à freiner d'éventuels mouvements de translation axiale du fil par rapport au support.
Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de maintien mécanique, du fil sur le support, sont constitués par une série de passages traversant d'immobilisation, disposés selon un dessin correspondant à la forme de la spire et le fil conducteur continu est disposé dans les passages en étant situé alternativement sur l'une ou l'autre des deux faces du support.
Selon une autre caractéristique préférée de l'invention, le fil conducteur est maintenu sur une seule face du support avec des moyens de maintien mécanique rapportés.
Selon l'invention, ces moyens de maintien mécanique rapportés peuvent être réalisés de toutes façons appropriées. Ainsi, selon une forme
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de réalisation, le fil conducteur est maintenu par des pontets ou analogues, solidaires du support et plaquant le fil conducteur contre le support.
Les pontets peuvent être, par exemple, constitués par des bandes thermocollées sur le support ou encore par des agrafes ou analogues, engagées dans le support, à cheval sur le fil et disposées tout au long de ce dernier.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le fil conducteur est cousu sur le support. La couture du fil conducteur, constitutif de la spire de l'antenne de faible épaisseur, peut alors être réalisée de toutes manières appropriées.
Selon une variante de réalisation, le fil conducteur constitue l'un des deux fils d'une couture à deux fils. La mise en place du fil, constitutif de la spire de l'antenne, peut alors être réalisée au moyen d'une machine à coudre traditionnelle, le fil de canette étant alors constitué par le fil conducteur, tandis que le fil d'aiguille est constitué par un fil textile ou non, de toute nature appropriée.
Selon une autre forme de mise en place du fil conducteur par couture, ce dernier est immobilisé sur son support par une couture en zigzag dont les points sont disposés alternativement de part et d'autre du fil conducteur. Selon le pas adopté, pour la réalisation de la couture en zigzag, il est ainsi réalisé une sorte de gaine textile autour du fil d'antenne.
Il est à noter que ce mode de couture, du fil d'antenne sur le support, permet de conserver un degré de liberté en translation axiale pour le fil d'antenne, de sorte que les risques de rupture, suite à une déformation du support, sont réduits.
Par ailleurs, le maintien du fil d'antenne, par les moyens de maintien mécanique selon l'invention, présente l'avantage de permettre l'utilisation de fils conducteurs de diamètre important. Selon l'invention, le fil conducteur, constitutif de la ou des spires d'antenne, peut être de toute nature appropriée, mono ou multibrins, présentant une gaine isolante ou non.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le fil conducteur est placé en relation avec une puce électronique transpondeur. Ainsi, le fil conducteur peut alors être raccordé électriquement à la puce électronique ou simplement associé à cette dernière, dans le cadre d'un couplage
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électromagnétique entre le fil conducteur, constitutif de l'antenne, et une antenne intégrée à la puce en elle-même.
Selon l'invention, le support de l'antenne peut être de toute nature appropriée telle que par exemple une nappe textile ou non, une feuille de papier, une nappe tissée, un tissu ou encore un textile tricoté.
Ainsi, le support de l'antenne, conforme à l'invention, peut constituer une partie d'un vêtement ou encore d'une housse d'habillage d'un meuble ou d'un siège.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le support de l'antenne forme une partie au moins d'un dossard d'identification du type de ceux utilisés dans le cadre de compétitions sportives.
Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description ci-après, effectuée en référence aux dessins qui illustrent différentes formes non limitatives de réalisation d'une antenne de faible épaisseur pour transpondeur, selon l'invention.
La figure 1 est une vue schématique en plan d'une antenne selon l'invention intégrée à un dossard d'identification sportive.
La figure 2 est une coupe, se) on) a ligne))-)) de la figure 1, illustrant une première forme de maintien mécanique, par couture, du fil conducteur sur le support de l'antenne.
La figure 3 est une vue partielle de dessus d'une variante de maintien par couture du fil d'antenne sur son support tel qu'illustré à la figure 2.
La figure 4 est une vue partielle d'un autre mode de couture du fil d'antenne sur son support.
La figure 5 est une coupe partielle selon la ligne V-V de la figure 4.
Les figures 6 à 8 illustrent différentes formes de fixation du fil conducteur constitutif de l'antenne selon l'invention.
La figure 9 est une vue de dessus d'un autre mode de fixation d'un fil conducteur constitutif de l'antenne.
La figure 10 est une coupe selon la ligne X-X de la figure 9.
Dans le cadre d'une application préférée mais non exclusive, l'invention prévoit d'intégrer une antenne résonnante 1, de faible épaisseur, à un dossard 2 d'identification pour compétition sportive. Le dossard formant le support 2 de l'antenne peut être réalisé en tout matériau
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approprié et de préférence en matériau souple, tel que par exemple un matériau non tissé, un film en matériau synthétique ou encore en tissu.
Ainsi, selon l'exemple illustré, l'antenne 1 comprend trois spires, de forme générale rectangulaire, 3,4, 5. Bien entendu, selon l'invention, l'antenne résonnante 1 ne pourrait comprendre qu'une seule spire. Selon l'exemple illustré, l'antenne 1 est destinée à constituer une antenne d'alimentation et d'émission pour une puce transpondeur 7 également fixée sur le support 2. Une telle puce 7 ne rentre pas dans le cadre de la présente invention et est largement connue de l'homme du métier. A titre indicatif, il peut être rappelé que de telles puces transpondeurs fonctionnent sur une fréquence de 13, 56 Mz environ et sont commercialisées par des Sociétés telles que PHILIPS ou INSIDE, sous différentes appellations commerciales. Bien entendu, l'antenne résonnante, selon l'invention, peut être utilisée à d'autres fréquences.
L'antenne résonnante 1, au sens de l'invention, peut être qualifiée de faible épaisseur dans la mesure ou la surface de ses spires est très largement supérieure à l'épaisseur de l'antenne qui correspond sensiblement à la somme du diamètre du fil et de l'épaisseur du support 2.
Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, le maintien du fil conducteur 10, constitutif de l'antenne 1, est effectuée en mettant en oeuvre des moyens 11 de maintien mécanique du fil 10 sur le support constitutif du dossard 2.
Selon l'exemple illustré, le dossard 2 est réalisé dans un matériau, en nappe, non tissé, susceptible d'être cousu. Ainsi, selon cet exemple et comme le montre la figure 2, le fil conducteur 10 est directement cousu sur le support 2. Cette couture est réalisée, selon un motif correspondant à la forme de l'antenne, au moyen d'une machine à coudre dont le fil de canette est constitué par le fil conducteur 10, tandis que le fil d'aiguille 11 est constitué par un fil de toute matière appropriée.
Le fil 11 forme alors les moyens d'immobilisation ou de maintien mécanique du fil sur son substrat. Selon l'exemple de la figure 2, la tension appliquée sur les fils conducteurs, est sensiblement égale à celle appliquée sur le fil textile, de sorte que ces derniers présentent une forme sensiblement symétrique. En revanche, l'exemple de la figure 3, la tension appliquée sur le fil conducteur 10, lors de sa couture, est supérieure à celle
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appliquée sur le fil textile 11, de sorte que le fil conducteur 10 n'est pas déformé par le fil textile 11.
Selon l'invention, l'immobilisation, sur le support 2, du fil conducteur 10 constitutif des boucles ou des spires de l'antenne 1, n'est pas nécessairement effectuée par une couture directe du fil conducteur 10.
Ainsi, les figures 4 et 5 illustrent un autre mode de fixation, par couture, selon lequel le fil conducteur 10 est maintenu au moyen d'une couture en zigzag 15, dont les différents points ou piqûres 16 s'étendent, de part et d'autre du fil conducteur 10 qui constitue alors le fil de passe. Cette couture en zigzag 15 est effectuée avec deux fils 17, 18 textiles ou synthétiques. Un tel maintien par surfilage, permet de plus, selon le pas de piquage retenu, de réaliser une sorte de gaine constituée des fils 17,18 autour du fil conducteur 10. Par ailleurs, le mode de maintien du fil d'antenne, sur le support 2, selon l'invention, par couture, présente l'avantage de ne pas altérer les qualités mécaniques du support notamment la souplesse de ce dernier. De plus, la couture du fil d'antenne peut être exécutée avec une machine à coudre simple et de manière peu onéreuse, de sorte qu'il est possible d'obtenir des produits tels que par exemple des dossards à usage unique.
Selon une autre forme de réalisation plus particulièrement illustrée à la figure 6, le fil conducteur 10 est immobilisé ou maintenu au moyen d'agrafes 20 disposées à cheval sur le fil conducteur 10. De telles agrafes peuvent être de toute nature appropriée. De même, au lieu d'agrafes, il pourrait être envisagé de réaliser des pontets ou des ligatures ponctuels autour du fil conducteur 10, au travers du support 2.
Selon l'exemple illustré à la figure 7, le fil conducteur. 10 est maintenu sur le support 2 dans une gaine 25 rapportée sur ledit support 2.
Les bords 26 de la gaine 25 sont fixés sur le support par tous moyens appropriés tels que par exemple par thermosoudure ou encore soudure par ultrasons. Il pourrait être également envisagé de coudre la gaine 25 sur le support 2.
La figure 8 illustre encore un autre mode d'immobilisation du fil 10 sur le support 2. Selon cette forme de réalisation, il est aménagé, dans le support 2, une série de passages 30 traversant selon un motif reproduisant la forme générale de la spire constitutive de l'antenne 1. Le
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conducteur 10 est alors passé successivement dans les différents passages 30 en étant situé alternativement sur l'une et l'autre faces du support 2.
Les figures 9 et 10 illustrent une autre forme de maintien mécanique du conducteur 10, au moyen de pontets 35 réalisés dans le support 2 et définis par deux fentes parallèles 36 dans lesquelles le conducteur 10 est passé successivement, de sorte qu'il se trouve alors immobilisé par pincement.
Il doit être remarqué que les modes de maintien, prévus par l'invention, présentent l'avantage de ne pas altérer les qualités de flexibilité du support mis en oeuvre. De plus, selon les exemples illustrés, le support mis en oeuvre présente une forme sensiblement plane. Toutefois, dans le cadre, par exemple mais non exclusivement, d'un maintien par couture, il est possible d'intégrer ou de réaliser l'antenne pour transpondeur directement sur un élément textile d'un vêtement, par exempte, une manche ou autre. De la même façon, l'antenne peut être réalisée dans des housses de siège de voiture ou de meubles ou tous autres supports tels que par exemple des sacs postaux ou des sacs de conditionnement de produits dont il est nécessaire d'assurer la traçabilité.
Dans les exemples décrits ci-dessus, l'antenne résonnante, selon l'invention, est présentée en association avec un transpondeur.
Toutefois, l'antenne, selon l'invention, peut être utilisée seule ou en association avec un composant passif pour constituer une simple antenne résonnante du type de celle utilisée en détection dans les systèmes antivol par exemple.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims (17)

REVENDICATIONS
1. Antenne de faible épaisseur résonnante de détection ou d'identification, du type comprenant au moins une spire (3) constituée par au moins un fil électriquement conducteur (10) fixé sur un support (2), caractérisée en ce que la fixation du fil, sur le support, est au moins ponctuelle et réalisée par des moyens mécaniques (11), qui assurent une immobilisation transversale positive du fil par rapport au support.
2. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que : - le support (2) présente une série de passages traversant (30) d'immobilisation du fil (10), disposés selon un dessin correspondant à la forme de la spire, - et le fil conducteur (10) traverse les passages (30) en étant situé alternativement sur l'une des deux faces du support (2).
3. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fil conducteur (10) est fixé sur une seule face du support avec des moyens de fixation mécanique rapportés (11,20, 17,18).
4. Antenne selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le fil conducteur (10) est fixé par des pontets (35) ou analogues, solidaires du support et plaquant le fil conducteur contre le support.
5. Antenne selon la revendication 3, caractérisée en ce que le fil conducteur est fixé par des agrafes (20) ou analogues sur le support.
6. Antenne selon la revendication 3, caractérisée en ce que le fil conducteur (10) est cousu sur le support.
7. Antenne selon la revendication 6, caractérisée en ce que le fil conducteur (10) constitue l'un des deux fils d'une couture à deux fils.
8. Antenne selon la revendication 6, caractérisée en ce que le fil conducteur est immobilisé sur le support par une couture en zigzag (15) dont les points (16) sont disposés alternativement de part et d'autre du fil conducteur (10).
9. Antenne selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le fil conducteur (10) est recouvert d'une gaine isolante.
10. Antenne selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le fil conducteur (10) est placé en relation avec une puce électronique transpondeur (7).
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11. Antenne selon la revendication 10, caractérisée en ce que le fil conducteur (10) est raccordé électriquement à la puce électronique (7).
12. Antenne selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le support (2) comprend une nappe textile.
13. Antenne selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que le support (2) forme une partie d'un vêtement.
14. Antenne selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que le support (2) forme une partie au moins d'un dossard d'identification.
15. Antenne selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que le support 2 est sensiblement plan ou en nappe.
16. Procédé pour la fabrication d'une antenne de faible / épaisseur pour transpondeur sur un support, du type consistant à réaliser au moins une spire constituée par au moins un fil électriquement conducteur rapporté sur le support et fixé sur ce dernier, caractérisé en ce qu'il consiste à assurer la fixation du fil (10) sur le support (2) avec des moyens de fixation (11,17, 18,20, 25) qui sont rapportés sur le support et qui assurent une fixation au moins ponctuelle du fil (10) avec une immobilisation transversale positive du fil par rapport au support.
17. Procédé de fabrication selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il consiste à coudre le fil conducteur (10) sur le support (2).
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