La présente invention concerne un système d'antenne pour un véhicule automobile comportant un toit sur lequel sont fixées deux barres de toit métalliques, comprenant au moins un aérien destiné à convertir un champ électromagnétique externe au véhicule en un signal électrique exploitable par un récepteur radio monté dans ledit véhicule, l'aérien étant relié par l'intermédiaire d'un conducteur électrique à un circuit électronique lui-même relié au récepteur radio et destiné à amplifier et à transmettre à ce dernier le signal électrique.
Les systèmes d'antenne montés actuellement sur les véhicules automobiles ne comportent pratiquement pas de parties saillantes visibles de l'extérieur.
Les parties saillantes sont en effet évitées de façon à préserver l'aérodynamisme et l'esthétique des carrosseries, à limiter la formation de bruits et de vibrations lors du déplacement des véhicules et à lutter contre le vandalisme.
Sur les véhicules actuels, les systèmes d'antenne sont généralement installés à proximité des circuits électriques alimentant le dispositif de dégivrage, le troisième feu de frein et l'essuie-glace arrière.
Les performances de rayonnement de ces systèmes sont toutefois affectées à des degrés divers par ces circuits électriques, notamment dans la bande de fréquence AM.
Les systèmes d'antenne actuels sont par ailleurs relativement difficiles et coûteux à réaliser et à installer.
La présente invention se propose de remédier aux inconvénients susmentionnés et, pour ce faire, elle a pour objet un système d'antenne ayant la structure indiquée au premier paragraphe cidessus et qui est caractérisé en ce que l'une des barres de toit comporte des supports isolants par l'intermédiaire desquels elle est fixée sur le toit et constitue l'aérien d'une antenne AM et FM.
Le système d'antenne selon l'invention ne comporte aucune partie rapportée en saillie sur le véhicule. Sa présence n'a donc aucune incidence sur l'aérodynamisme de la carrosserie, ni sur la formation de bruits et de vibrations lors du déplacement du véhicule.
Comme par ailleurs les barres de toit sont à l'extérieur du véhicule, l'aérien du système d'antenne selon l'invention est protégé contre les perturbations créées par les circuits électriques du dispositif de dégivrage, du troisième feu de frein et de l'essuie-glace arrière.
Il possède ainsi de bonnes performances de rayonnement vis-àvis des fréquences les plus basses, notamment dans la bande de fréquence AM.
Les nombreux essais réalisés pour la mise au point du système d'antenne selon l'invention ont montré qu'il était souhaitable que la barre de toit ait une longueur d'environ 500 mm à environ 1500 mm, et que les performances de rayonnement de l'aérien étaient optimales avec une barre de toit ayant une longueur de l'ordre de 1000 mm.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le conducteur électrique comprend un élément conducteur plat relié par couplage capacitif à la barre de toit, et un fil de cuivre reliant physiquement l'élément conducteur plat au circuit électronique.
Dans ce mode de réalisation, le fil de cuivre a de préférence une longueur d'environ 200 mm à environ 300 mm.
On précisera ici que l'élément plat, qui est relié par couplage électromagnétique à l'aérien, permet un bon prélèvement du signal RF de sorte que celui-ci peut être transmis dans de bonnes conditions au circuit électronique.
De façon optionnelle, l'élément conducteur plat peut être constitué par un ruban de cuivre ou par une bague de cuivre disposée dans la barre de toit, coaxialement avec celle-ci.
De préférence, le circuit électronique est disposé dans un boîtier fixé dans l'un des supports isolants et relié mécaniquement à une partie métallique du véhicule servant de masse.
Le système d'antenne selon ce mode de réalisation est peu encombrant et son circuit électronique est parfaitement protégé contre les agressions extérieures, ce qui lui permet d'assurer sa fonction de façon sûre.
Selon une caractéristique importante de l'invention, la deuxième barre de toit peut comporter des supports isolants par l'intermédiaire desquels elle est fixée sur le toit et constituer l'aérien d'une antenne FM2, cet aérien étant destiné à fournir un deuxième signal électrique exploitable par le récepteur radio et étant relié par l'intermédiaire d'un deuxième conducteur électrique à un deuxième circuit électronique lui-même relié au récepteur radio et destiné à amplifier et à transmettre à ce dernier le deuxième signal électrique.
Grâce à cette caractéristique complémentaire, le récepteur radio du véhicule peut soit recevoir deux signaux FM lorsqu'il traite la fonction diversity d'antenne , soit recevoir un signal d'antenne lorsque la fraction diversity d'antenne est traitée par un circuit électronique approprié installé dans le véhicule.
On précisera ici que le deuxième conducteur électrique comprend de préférence un deuxième élément conducteur plat relié par couplage capacitif à la deuxième barre de toit, et un deuxième fil de cuivre reliant physiquement le deuxième élément conducteur plat au deuxième circuit électronique.
Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ciaprès à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective schématique et partielle d'un véhicule automobile comportant deux barres de toit constituant les aériens d'un système d'antenne conforme à L'invention , - la figure 2 est une vue en coupe à échelle agrandie de l'une des extrémités d'une barre de toit du véhicule ; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de La figure 2 ; - la figure 4 est une vue partiellement en coupe selon la Ligne IV-IV de la figure 2 ; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 2 mais montrant une variante de réalisation de l'élément conducteur plat ; la figure 6 est une vue partiellement en coupe selon la Ligne VI-VI de la figure 5 ;- la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de La figure 5 ; et - la figure 8 est une vue en perspective partielle du corps en matière plastique portant la bague de cuivre.
Le véhicule automobile représenté schématiquement sur la figure 1 comprend un toit 1 sur lequel deux barres de toit métalliques 2a, 2b sont fixées parallèlement à son axe longitudinal et s'étendent symétriquement par rapport à ce dernier.
Les barres de toit 2a et 2b, qui peuvent être réalisées en acier ou en aluminium, comportent un support isolant 3 à chacune de leurs extrémités.
Les supports 3 sont de préférence réalisés en matière plastique. Ils sont reliés aux extrémités des barres de toit par des procédés conventionnels, par exemple par emmanchement à force ou collage, et fixés sur le toit 2 par des moyens classiques, en particulier par des vis ou des boulons.
Comme le toit 1 est généralement métallique, les supports 3 isolent de façon sûre les barres de toit 2a, 2b vis-à-vis de lui et du reste de la carrosserie du véhicule.
Dans le mode de réalisation représenté, les barres de toit 2a, 2b sont identiques et ont une longueur de 1000 mm.
Le système d'antenne conforme à l'invention peut comprendre soit un aérien constitué par l'une des barres de toit, soit deux aériens respectivement constitués par les deux barres de toit.
Lorsque le système d'antenne ne comporte qu'un aérien, la barre de toit exerçant cette fonction permet de convertir le champ électromagnétique environnant en un signal électrique exploitable par un récepteur radio installé dans le véhicule.
Cette barre de toit est reliée par l'intermédiaire d'un conducteur électrique 4 à un circuit électronique 5 destiné à amplifier le signal électrique et à transmettre le signal amplifié au récepteur radio auquel il est relié par des moyens de liaison conventionnels non représentés.
Le conducteur électrique 4 comprend un élément conducteur plat 6 relié par couplage capacitif à la barre de toit, et un fil de cuivre 7 ayant une longueur d'environ 250 mm et reliant physiquement l'élément plat au circuit électronique 5, les liaisons entre le fil 7 et l'élément plat d'une part et entre le fil 7 et le circuit électronique 5 étant assurées de préférence par soudage ou par sertissage.
Dans le mode de réalisation visible sur les figures 2 à 4, l'élément plat 6 est constitué par un ruban de cuivre dont la section est supérieure à celle du fil de cuivre 7.
Plus précisément, le ruban de cuivre est solidaire d'un corps en matière plastique 8 logé dans l'une des extrémités de la barre de toit, le corps 8 étant de préférence constitué par un prolongement du support 3 correspondant.
Le corps 8 comporte quatre nervures longitudinales 9 situées au niveau de ses arêtes et se trouvant en contact avec la surface intérieure de la barre de toit. Il comporte également quatre canaux longitudinaux 10 s'étendant chacun entre deux nervures adjacentes, le ruban de cuivre 6 étant fixé dans l'un des canaux 10 et maintenu ainsi à distance de la barre de toit.
Dans le mode de réalisation visible sur les figures 5 à 8, l'élément plat 6 est constitué par une bague de cuivre disposée dans l'une des extrémités de la barre de toit et dont la section est supérieure à celle du cuivre 7.
La bague de cuivre est enfilée sur la partie arrière d'un corps en matière plastique 11 logé dans l'une des extrémités de la barre de toit et dont la partie avant est en contact avec la surface intérieure de la barre de toit.
Comme le corps 8 mentionné ci-dessus, le corps 11 est de préférence constitué par un prolongement du support 3 correspondant.
Dans les modes de réalisation visibles sur les figures 2 à 8, le circuit électronique est disposé dans un boîtier 12 logé dans une cavité de forme correspondante ménagée dans le support isolant 3.
Le boîtier 12 est par ailleurs relié au toit 1 par des moyens classiques tel que des vis ou tous autres organes équivalents, le toit 1 servant de masse.
On précisera ici que le système d'antenne à un seul aérien qui vient d'être décrit permet au récepteur radio du véhicule de fonctionner en AM et FM.
Lorsque le système d'antenne comporte deux aériens constitués par les deux barres de toit, la structure du système d'antenne comportant une première barre est reproduite de manière identique pour inclure la deuxième barre.
Dans ce cas, la deuxième barre est donc reliée par l'intermédiaire d'un deuxième conducteur électrique à un deuxième circuit électronique lui-même relié au récepteur radio de façon conventionnelle.
Le deuxième conducteur électrique et le deuxième circuit électronique sont respectivement identiques au conducteur électrique et au circuit électronique associés à la première barre de toit.
Pour être complet, on précisera que des caches en matière plastique 13 sont prévus pour recouvrir les supports 3 afin de protéger les conducteurs électriques 4 et les circuits électroniques 5 contre les agressions extérieures et de préserver l'esthétique de la partie supérieure des véhicules.
On notera enfin que le système d'antenne selon l'invention ne pourrait comprendre qu'une seule barre de toit assurant la fonction d'antenne FM2.
Il pourrait également comporter au moins une barre de toit associée à une ou plusieurs autres antennes AM/FM constituant une architecture d'antenne dite à diversity d'antenne .The present invention relates to an antenna system for a motor vehicle comprising a roof on which are fixed two metal roof bars, comprising at least one overhead intended to convert an external electromagnetic field to the vehicle into an electrical signal that can be operated by a radio mounted receiver in said vehicle, the aerial being connected via an electrical conductor to an electronic circuit itself connected to the radio receiver and for amplifying and transmitting to the latter the electrical signal.
Antenna systems currently mounted on motor vehicles have virtually no protruding parts visible from the outside.
The protruding parts are indeed avoided so as to preserve the aerodynamics and aesthetics of the bodies, to limit the formation of noise and vibrations when moving vehicles and to fight against vandalism.
On current vehicles, antenna systems are generally installed near the electrical circuits supplying the de-icing device, the third brake light and the rear wiper.
The radiation performance of these systems, however, are affected to varying degrees by these electrical circuits, especially in the AM frequency band.
Current antenna systems are also relatively difficult and expensive to build and install.
The present invention proposes to overcome the aforementioned drawbacks and, for this purpose, it relates to an antenna system having the structure indicated in the first paragraph above and which is characterized in that one of the roof bars comprises supports insulators through which it is fixed on the roof and constitutes the aerial of an AM and FM antenna.
The antenna system according to the invention has no projecting portion projecting on the vehicle. Its presence therefore has no impact on the aerodynamics of the body, nor on the formation of noise and vibration during the movement of the vehicle.
As, moreover, the roof bars are on the outside of the vehicle, the aerial of the antenna system according to the invention is protected against the disturbances created by the electrical circuits of the deicing device, the third brake light and the 'back windshield wiper.
It thus has good radiation performance vis-à-vis the lowest frequencies, especially in the AM frequency band.
Numerous tests carried out for the development of the antenna system according to the invention have shown that it was desirable for the roof bar to have a length of about 500 mm to about 1500 mm, and that the radiation performance of the aerial were optimal with a roof bar having a length of the order of 1000 mm.
According to a preferred embodiment of the invention, the electrical conductor comprises a flat conductive element connected by capacitive coupling to the roof bar, and a copper wire physically connecting the flat conductive element to the electronic circuit.
In this embodiment, the copper wire preferably has a length of about 200 mm to about 300 mm.
It will be specified here that the flat element, which is connected by electromagnetic coupling to the air, allows a good sampling of the RF signal so that it can be transmitted in good conditions to the electronic circuit.
Optionally, the flat conductive element may be constituted by a copper ribbon or a copper ring disposed in the roof bar, coaxially therewith.
Preferably, the electronic circuit is arranged in a housing fixed in one of the insulating supports and mechanically connected to a metal part of the vehicle serving as ground.
The antenna system according to this embodiment is compact and its electronic circuit is fully protected against external aggression, which allows it to perform its function safely.
According to an important characteristic of the invention, the second roof bar may comprise insulating supports through which it is fixed on the roof and constitute the aerial of an FM2 antenna, this aerial being intended to provide a second signal electrical connector operable by the radio receiver and being connected via a second electrical conductor to a second electronic circuit itself connected to the radio receiver and for amplifying and transmitting thereto the second electrical signal.
With this additional feature, the vehicle radio receiver can either receive two FM signals when it processes the antenna diversity function, or receive an antenna signal when the antenna diversity fraction is processed by an appropriate electronic circuit installed. in the vehicle.
It will be specified here that the second electrical conductor preferably comprises a second flat conductive element connected by capacitive coupling to the second roof bar, and a second copper wire physically connecting the second flat conductive element to the second electronic circuit.
One embodiment of the present invention will be described hereinafter by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic and partial perspective view of a motor vehicle having two roof bars constituting the aerials of an antenna system according to the invention, - Figure 2 is an enlarged sectional view of one end of a roof bar of the vehicle; - Figure 3 is a sectional view along the line III-III of Figure 2; FIG. 4 is a view partially in section along line IV-IV of FIG. 2; - Figure 5 is a view similar to Figure 2 but showing an alternative embodiment of the flat conductive element; Fig. 6 is a partially sectional view along the line VI-VI of Fig. 5; Fig. 7 is a sectional view along line VII-VII of Fig. 5; and - Figure 8 is a partial perspective view of the plastic body carrying the copper ring.
The motor vehicle shown schematically in Figure 1 comprises a roof 1 on which two metal roof bars 2a, 2b are fixed parallel to its longitudinal axis and extend symmetrically with respect to the latter.
The roof bars 2a and 2b, which may be made of steel or aluminum, have an insulating support 3 at each of their ends.
The supports 3 are preferably made of plastic. They are connected to the ends of the roof bars by conventional methods, for example by force fitting or gluing, and fixed to the roof 2 by conventional means, in particular by screws or bolts.
As the roof 1 is generally metallic, the supports 3 securely isolate the roof bars 2a, 2b vis-à-vis him and the rest of the body of the vehicle.
In the embodiment shown, the roof bars 2a, 2b are identical and have a length of 1000 mm.
The antenna system according to the invention may comprise either an aerial constituted by one of the roof bars, or two aerial respectively constituted by the two roof bars.
When the antenna system comprises only an aerial, the roof bar exerting this function converts the surrounding electromagnetic field into an electrical signal that can be used by a radio receiver installed in the vehicle.
This roof bar is connected via an electrical conductor 4 to an electronic circuit 5 for amplifying the electrical signal and transmitting the amplified signal to the radio receiver to which it is connected by conventional connecting means not shown.
The electrical conductor 4 comprises a flat conductive element 6 connected by capacitive coupling to the roof bar, and a copper wire 7 having a length of approximately 250 mm and physically connecting the flat element to the electronic circuit 5, the connections between the wire 7 and the flat element on the one hand and between the wire 7 and the electronic circuit 5 being provided preferably by welding or crimping.
In the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, the flat element 6 is constituted by a copper ribbon whose section is greater than that of the copper wire 7.
More specifically, the copper strip is secured to a plastic body 8 housed in one end of the roof bar, the body 8 being preferably constituted by an extension of the support 3 corresponding.
The body 8 has four longitudinal ribs 9 located at its edges and being in contact with the inner surface of the roof bar. It also comprises four longitudinal channels 10 each extending between two adjacent ribs, the copper ribbon 6 being fixed in one of the channels 10 and thus kept at a distance from the roof bar.
In the embodiment shown in Figures 5 to 8, the flat element 6 is constituted by a copper ring disposed in one end of the roof bar and whose section is greater than that of the copper 7.
The copper ring is threaded onto the rear portion of a plastic body 11 housed in one end of the roof bar and whose front portion is in contact with the inner surface of the roof bar.
Like the body 8 mentioned above, the body 11 is preferably constituted by an extension of the corresponding support 3.
In the embodiments shown in FIGS. 2 to 8, the electronic circuit is disposed in a housing 12 housed in a cavity of corresponding shape formed in the insulating support 3.
The housing 12 is also connected to the roof 1 by conventional means such as screws or any other equivalent bodies, the roof 1 serving as mass.
It should be noted here that the single air antenna system just described allows the radio receiver of the vehicle to operate in AM and FM.
When the antenna system comprises two aerials constituted by the two roof bars, the structure of the antenna system comprising a first bar is reproduced identically to include the second bar.
In this case, the second bar is connected via a second electrical conductor to a second electronic circuit itself connected to the radio receiver in a conventional manner.
The second electrical conductor and the second electronic circuit are respectively identical to the electrical conductor and the electronic circuit associated with the first roof bar.
To be complete, it will be specified that plastic covers 13 are provided to cover the supports 3 in order to protect the electrical conductors 4 and the electronic circuits 5 against external aggressions and to preserve the aesthetics of the upper part of the vehicles.
Finally, it should be noted that the antenna system according to the invention could comprise only one roof bar providing the FM2 antenna function.
It could also include at least one roof bar associated with one or more other AM / FM antennas constituting a so-called antenna diversity antenna architecture.
REVENDICATIONS
1. Système d'antenne pour un véhicule automobile comportant un toit (1) sur lequel sont fixées deux barres de toit métalliques (2a,2b), comprenant au moins un aérien destiné à convertir un champ électromagnétique externe au véhicule en un signal électrique exploitable par un récepteur radio monté dans ledit véhicule, l'aérien étant relié par l'intermédiaire d'un conducteur électrique (4) à un circuit électronique (5) lui-même relié au récepteur radio et destiné à amplifier et à transmettre à ce dernier le signal électrique, caractérisé en ce que l'une (2a) des barres de toit comporte des supports isolants (3) par l'intermédiaire desquels elle est fixée sur le toit (1) et constitue l'aérien d'une antenne AM et FM. An antenna system for a motor vehicle having a roof (1) on which are fixed two metal roof bars (2a, 2b), including at least one aerial for converting an external electromagnetic field to the vehicle into an exploitable electric signal. by a radio receiver mounted in said vehicle, the aerial being connected via an electrical conductor (4) to an electronic circuit (5) itself connected to the radio receiver and intended to amplify and transmit to the latter the electrical signal, characterized in that one (2a) of the roof bars comprises insulating supports (3) through which it is fixed on the roof (1) and constitutes the aerial of an AM antenna and FM.