WO2012049408A1 - Self-supported antenna with a high efficiency for the transmission and/or reception of radio waves for identification purposes - Google Patents

Self-supported antenna with a high efficiency for the transmission and/or reception of radio waves for identification purposes Download PDF

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WO2012049408A1
WO2012049408A1 PCT/FR2011/052346 FR2011052346W WO2012049408A1 WO 2012049408 A1 WO2012049408 A1 WO 2012049408A1 FR 2011052346 W FR2011052346 W FR 2011052346W WO 2012049408 A1 WO2012049408 A1 WO 2012049408A1
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box
antenna according
slots
electrically conductive
antenna
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PCT/FR2011/052346
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Guy Le Marc
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Societe Technique D'ingenierie Et De Cooperation - S.T.I.C
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208Supports; 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
    • H01Q1/2216Supports; 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 interrogator/reader equipment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/20Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/22Longitudinal slot in boundary wall of waveguide or transmission line

Definitions

  • the invention relates, in a general manner, to the field of identification by radio communication, this designation covering, in particular, radio-identification, better known to those skilled in the art by the acronym "RFID” and typically using radio waves to a frequency of the order of 865 MHz, and EFT typically operating radio waves at a frequency of the order of 5, 9 GHz.
  • RFID radio-identification
  • the invention relates to an antenna for transmitting and / or receiving radio waves for identification, this antenna comprising at least one electrically conductive element, for example metallic or metallized, pierced with at least one slot.
  • Such an antenna is for example known, at least in the field of RFID, by US Pat. No. 7,619,531.
  • identification by radio communication implements two-way radio communication between two types of equipment, namely on the one hand a slave equipment, energetically passive, active or semi-active, called “radio-tag" in the case of RFID, and secondly a master equipment, energetically active and possibly designed to provide the energy necessary for the transaction.
  • the master equipment comprises one or more antennas designed to transmit a radio code activating the slave equipment, and one or more antennas designed to receive the response from each slave equipment, each transmitting antenna. optionally, can also be used for reception.
  • the purpose of the present invention is to propose an antenna for transmitting and / or receiving radio waves for identification which, in spite of a very simple structure, offers a very good energy efficiency.
  • the antenna of the invention is essentially characterized in that said electrically conductive element takes the form of a box extending next a main dimension and having, transversely to its main dimension, a hollow cross section.
  • the antenna of the invention takes the form of a gantry at least partially surrounding an internal passage space, selectively traversed by one or more slave devices.
  • this antenna has a plurality of slots
  • at least some of these slots are turned towards the internal passage space that surrounds the gantry.
  • the slots facing this internal passage space are then preferably distributed over the entire gantry to surround this internal passage space over at least 180 degrees.
  • the antenna of the invention comprises for example a set of several electrically conductive elements shaped into boxes and made integral with each other in pairs.
  • This frame may in particular be formed of at least two uprights and a cross member connecting the respective upper ends of the uprights.
  • each box may have a circular or oblong cross section, or be parallelepipedic.
  • each box advantageously has a first pair of opposite faces whose size, in cross-section of the box, is within 10% equal to an integer multiple of said wavelength, and a second pair of opposite faces whose dimension, in cross-section of the box, is 10% close to an integer multiple odd half of said wavelength.
  • each slot made in each box and facing the internal passage space is preferably made in a narrow face of the box defined as having, in cross section of this box, a dimension smaller than the dimension of each side adjacent to the box. this narrow face.
  • Figure 1 is a perspective view of a box element constituting all or part of an antenna according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a box element that can be used in an antenna according to one embodiment of the invention.
  • Figure 3 is a perspective view of an antenna according to one embodiment of the invention and comprising a set of box elements.
  • the invention generally relates to an antenna for transmitting and / or receiving radio waves for identification, this antenna comprising at least one electrically conductive element 1, for example metallic or metallized, pierced with at least a slot 2.
  • this electrically conductive element 1 takes the form of a box, so that it intrinsically has a satisfactory mechanical rigidity and can be sized to form a resonant cavity for the radio wave used.
  • each electrically conductive element 1 of the antenna extends along a main dimension L1 and has, transversely to this main dimension, a hollow cross section ( Figure 1).
  • element 1 illustrated in FIG. 1 extends rectilinearly along its main dimension L1, it could alternatively extend curvilinearly along this dimension L1.
  • the antenna of the invention takes the form of a gantry which at least partially surrounds an internal passage space E.
  • the gantry shown in Figure 3 is constituted by an assembly 10 of several electrically conductive elements shaped in boxes 1 and secured to each other in pairs.
  • the gantry illustrated is formed of two uprights 101 and a crosspiece 102 connecting the respective upper ends of the uprights 101, the uprights and the crossbar each comprising two boxes, it would be possible to provide that the amounts and the crossbar do not each comprise only one box, or even that the entire gantry is formed of a single bent box.
  • each box 1 illustrated is parallelepiped, it could also have a circular or oblong section, including elliptical.
  • slots 2 illustrated are both rectilinear, regularly distributed, parallel to each other, and parallel to the main dimension L1 of the boxes 1 in which they are made
  • these slots 2 may not be rectilinear but in particular by example symmetrical cross or not, and / or not at all regularly distributed, and / or not be parallel to each other, and / or not be parallel to the main dimension L1 of the boxes 1 but for example arranged obliquely or even transversely to this dimension L1.
  • this antenna it is advisable to provide this antenna with a plurality of slots 2 distributed along the main dimension L1 of the box or caissons that compose it.
  • this antenna is shaped gantry, at least some of its slots 2, or all of them, are turned towards the internal passage space E defined by this gantry.
  • the slots 2 facing this inner passage space E are distributed over the entire gantry to surround this internal passage space E at a central angle of at least 180 degrees.
  • each box 1 is parallelepiped, such a box thus having a first pair of opposite faces 11 and a second pair of opposite faces 12 each of which is adjacent to the two faces 11 of the first pair .
  • an orifice such as 13 (FIG. 1) can be provided on one of the faces, in this case on the face 11, to allow the connection of the casing 1, via an electrical connector, to a generator and / or a radio frequency wave receiver.
  • each face 11 has a dimension LU
  • each face 12 has a dimension L12.
  • each face of one of the pairs of opposite faces of each caisson has in cross section of this box a dimension L12 equal to within 10% to an integer multiple of the wavelength of the radio wave used, and that each face of the other pair of faces opposite, in this case each face 11 has in cross section of the box 1 a dimension LU equal to 10%, an odd integer multiple of half that wavelength.
  • the box element 1 of Figure 1 has for example a depth L12 of 27 centimeters, a width LU of 12 centimeters. and a height Ll of 135 centimeters, the height Ll being considered here as the main dimension of the box 1 and shown vertically in FIG.
  • each slot 2 made in each box 1 and facing the internal passage space E is formed in a narrow face 11 of the box 1, c ' that is to say in one of the two opposite faces which has, in cross section of this box, a dimension LU less than the dimension L12 of each of the faces 12 adjacent to this narrow face 11.
  • the slots disposed on the boxes can be oriented at a predetermined angle.
  • FIG. 4 an embodiment is shown in FIG. 4 and makes it possible to define first and second sets of slots 41 and 42 disposed on a face 11 of the box 1.
  • Each set of slots 41 and 42 is oriented respectively at a first and a second angle. In the latter case the slots are arranged alternately as shown in Figure 4 according to the first and second angle.
  • An advantage of this arrangement is that it makes it possible to generate a wave emitted or received according to a particular polarization. Typically, vertical polarization can be achieved with this arrangement.
  • An advantage of this solution is to increase the detection rate of products tagged by a radio TAG and circulating inside the gantry said gantry comprising different boxes.
  • the boxes whose face has the slots are oriented towards the interior of the gantry. Indeed, a combination of slots oriented at different angles can detect a greater number of radio tags. In particular, the results are better, for example when it is a trolley articles arranged pell-mell without having been previously oriented for detection.
  • FIG. 5 represents another embodiment of a box comprising slits whose shape makes it possible to generate waves transmitted or received with particular polarizations.
  • FIG. 5 illustrates a box comprising slots 50 in the form of a cross, which makes it possible to generate transmitted or received waves with a circular or elliptical polarization.
  • a gantry may comprise, according to different variants of embodiments, caissons comprising slits of different natures.
  • a gantry can include for each of its amounts, also called “carriers", two types of different boxes namely for example a box shown in Figure 4 and a box shown in Figure 5 or a combination with a box having horizontal slots.
  • the transom of the gantry can also comprise caissons whose slits are of different natures.
  • an alternative embodiment relates to the general structure formed by the gantry 101, 102 comprising a plurality of boxes.
  • the antennas used, and in particular the receiver generators disposed at the output 13 of the caissons 1, make it possible, in one embodiment, to generate a strong gain in the signal reflected by the label towards the slots in the near area.
  • the near zone is delimited by a distance of 4 to 5 m between a bearing 101 and a labeled product of a radio TAG located substantially in the center of the gantry. This is done by calculating the position of the slits so that the reflected waves add up in the near field and tend to evade beyond.
  • the gantry is made so that the distance dl shown in Figure 6 between the carriers and a labeled product does not exceed 5m.
  • the same limitation of the distance between the radio TAG and a box disposed on the crosspiece 102 makes it possible to optimize the detection of the labels.
  • Figure 6 shows the distance d2 thus limited.
  • the detection is optimal because the received waves have a maximum level when they are reflected directly a gantry box and attenuated beyond the gantry.
  • An alternative embodiment makes it possible to apply the device of the invention to the field of RFID for frequencies close to 860 MHz and in the DSRC band, whose acronym in the English terminology stands for "Dedicated Short Range Communication". for frequencies close to 5.8 GHz.
  • This last field makes it possible, in particular, a use of the invention for electronic toll collection.
  • a maximum distance dl of 5m makes it possible to have a gantry adapted to the passage of a vehicle of automobile or truck type.
  • the invention thus relates to an antenna having a plurality of slots.
  • the slots of an electrically conductive element are oriented according to a predetermined angle so as to generate a vertical polarization of the radio waves.
  • the antenna includes a first set of slots of an electrically conductive member oriented at a first predetermined angle and a second set of slots of the electrically conductive member oriented at a second predetermined angle.
  • the electrically conductive element comprises a plurality of slots forming a set of crosses so as to generate a circular polarization of the radio waves.
  • a gantry according to the invention may comprise a combination of electrically elements of different types.

Abstract

The invention relates to an antenna for transmitting and/or receiving radio waves for identification purposes, this antenna comprising at least one electrically conducting element (1), for example a metallic or metallized element, pierced by at least one slot (2). According to the invention, this electrically conducting element (1) has a box shape so that it has intrinsically a satisfactory mechanical strength and so that it can be designed to constitute a resonant cavity for the radio wave used.

Description

ANTENNE AUTO-PORTANTE A RENDEMENT ELEVE POUR L'EMISSION ET / OU LA RECEPTION D'ONDES RADIO D'IDENTIFICATION.  HIGH-PERFORMANCE SELF-PORTABLE ANTENNA FOR IDENTIFICATION RADIO WAVE TRANSMISSION AND / OR RECEPTION.
L'invention concerne, de façon générale, le domaine de l'identification par communication radio, cette dénomination couvrant notamment la radio-identification, plus connue de l'homme du métier sous l'acronyme "RFID" et exploitant typiquement des ondes radio à une fréquence de l'ordre de 865 MHz, et le télépéage exploitant typiquement des ondes radio à une fréquence de l'ordre de 5, 9 GHz . The invention relates, in a general manner, to the field of identification by radio communication, this designation covering, in particular, radio-identification, better known to those skilled in the art by the acronym "RFID" and typically using radio waves to a frequency of the order of 865 MHz, and EFT typically operating radio waves at a frequency of the order of 5, 9 GHz.
Plus précisément, l'invention concerne une antenne d'émission et / ou de réception d'ondes radio pour identification, cette antenne comprenant au moins un élément électriquement conducteur, par exemple métallique ou métallisé, percé d'au moins une fente.  More specifically, the invention relates to an antenna for transmitting and / or receiving radio waves for identification, this antenna comprising at least one electrically conductive element, for example metallic or metallized, pierced with at least one slot.
Une telle antenne est par exemple connue, au moins dans le domaine de la RFID, par le brevet américain US 7 619 531.  Such an antenna is for example known, at least in the field of RFID, by US Pat. No. 7,619,531.
De façon générale, l'identification par communication radio met en œuvre une communication radio bidirectionnelle entre deux types d'équipements, à savoir d'une part un équipement esclave, énergétiquement passif, actif ou semi-actif, appelé "radio-étiquette" dans le cas de la RFID, et d'autre part un équipement maître, énergétiquement actif et éventuellement conçu pour fournir l'énergie nécessaire à la transaction.  In general, identification by radio communication implements two-way radio communication between two types of equipment, namely on the one hand a slave equipment, energetically passive, active or semi-active, called "radio-tag" in the case of RFID, and secondly a master equipment, energetically active and possibly designed to provide the energy necessary for the transaction.
Pour ce faire, l'équipement maître comporte une ou plusieurs antennes conçues pour émettre un code radio activant l'équipement esclave, et une ou plusieurs antennes conçues pour recevoir la réponse émanant de chaque équipement esclave, chaque antenne d'émission pouvant, de façon optionnelle, être également utilisée pour la réception. To do this, the master equipment comprises one or more antennas designed to transmit a radio code activating the slave equipment, and one or more antennas designed to receive the response from each slave equipment, each transmitting antenna. optionally, can also be used for reception.
En dépit de son utilisation de plus en plus fréquente dans des domaines d'application de plus en plus nombreux, l'identification par ondes radio est toujours à la recherche de solutions plus efficaces, notamment en termes de coût de fabrication et d'exploitation.  In spite of its more and more frequent use in more and more fields of application, the identification by radio waves is always in search of more effective solutions, in particular in terms of cost of manufacture and exploitation.
Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer une antenne d'émission et / ou de réception d'ondes radio pour identification qui, en dépit d'une structure très simple, offre un très bon rendement énergétique .  In this context, the purpose of the present invention is to propose an antenna for transmitting and / or receiving radio waves for identification which, in spite of a very simple structure, offers a very good energy efficiency.
A cette fin, l'antenne de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que ledit élément électriquement conducteur prend la forme d'un caisson s 'étendant suivant une dimension principale et présentant, transversalement à sa dimension principale, une section transversale creuse.  To this end, the antenna of the invention, moreover in conformity with the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that said electrically conductive element takes the form of a box extending next a main dimension and having, transversely to its main dimension, a hollow cross section.
Grâce à cette structure très simple et facile à réaliser industriellement, une telle antenne, qui se comporte comme une cavité résonnante, présente à la fois une excellente tenue mécanique et un très bon rendement.  Thanks to this very simple structure and easy to produce industrially, such an antenna, which behaves like a resonant cavity, has both excellent mechanical strength and a very good performance.
Dans son mode de réalisation le plus avancé, l'antenne de l'invention prend la forme d'un portique entourant au moins partiellement un espace interne de passage, sélectivement traversé par un ou plusieurs équipements esclaves.  In its most advanced embodiment, the antenna of the invention takes the form of a gantry at least partially surrounding an internal passage space, selectively traversed by one or more slave devices.
Dans ce cas, et dans le cas avantageux où cette antenne comporte une pluralité de fentes, certaines au moins de ces fentes sont tournées vers l'espace interne de passage qu'entoure le portique. Les fentes tournées vers cet espace interne de passage sont alors de préférence distribuées sur tout le portique pour entourer cet espace interne de passage sur au moins 180 degrés. In this case, and in the advantageous case where this antenna has a plurality of slots, at least some of these slots are turned towards the internal passage space that surrounds the gantry. The slots facing this internal passage space are then preferably distributed over the entire gantry to surround this internal passage space over at least 180 degrees.
Pour prendre la forme d'un portique, l'antenne de l'invention comprend par exemple un ensemble de plusieurs éléments électriquement conducteurs conformés en caissons et rendus solidaires les uns aux autres deux à deux.  To take the form of a gantry, the antenna of the invention comprises for example a set of several electrically conductive elements shaped into boxes and made integral with each other in pairs.
Ce portique peut notamment être formé d'au moins deux montants et d'une traverse reliant les extrémités supérieures respectives des montants.  This frame may in particular be formed of at least two uprights and a cross member connecting the respective upper ends of the uprights.
Quel que soit le mode de réalisation de l'antenne, chaque caisson peut présenter une section transversale circulaire ou oblongue, ou encore être parallélépipédique .  Whatever the embodiment of the antenna, each box may have a circular or oblong cross section, or be parallelepipedic.
Dans ce dernier cas, et pour optimiser l'adaptation de l'antenne à l'émission et / ou à la réception d'ondes radio de longueur d'onde déterminée, chaque caisson présente avantageusement une première paire de faces opposées dont la dimension, en section transversale du caisson, est à 10% près égale à un multiple entier de ladite longueur d'onde, et une deuxième paire de faces opposées dont la dimension, en section transversale du caisson, est à 10% près égale à un multiple entier impair de la moitié de ladite longueur d'onde.  In the latter case, and to optimize the adaptation of the antenna to the emission and / or reception of radio waves of determined wavelength, each box advantageously has a first pair of opposite faces whose size, in cross-section of the box, is within 10% equal to an integer multiple of said wavelength, and a second pair of opposite faces whose dimension, in cross-section of the box, is 10% close to an integer multiple odd half of said wavelength.
Par ailleurs, chaque fente pratiquée dans chaque caisson et tournée vers l'espace interne de passage est de préférence pratiquée dans une face étroite du caisson définie comme présentant, en section transversale de ce caisson, une dimension inférieure à la dimension de chaque face adjacente à cette face étroite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : Furthermore, each slot made in each box and facing the internal passage space is preferably made in a narrow face of the box defined as having, in cross section of this box, a dimension smaller than the dimension of each side adjacent to the box. this narrow face. Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given hereinafter, by way of indication and in no way limitative, with reference to the appended drawings, in which:
la figure 1 est une vue en perspective d'un élément en caisson constituant tout ou partie d'une antenne conforme à un mode de réalisation de l'invention;  Figure 1 is a perspective view of a box element constituting all or part of an antenna according to one embodiment of the invention;
- la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un élément en caisson utilisable dans une antenne conforme à un mode de réalisation de l'invention; et  FIG. 2 is a cross-sectional view of a box element that can be used in an antenna according to one embodiment of the invention; and
la figure 3 est une vue en perspective d'une antenne conforme à un mode de réalisation de l'invention et comprenant un ensemble d'éléments en caissons.  Figure 3 is a perspective view of an antenna according to one embodiment of the invention and comprising a set of box elements.
Comme annoncé précédemment, l'invention concerne de façon générale une antenne d'émission et / ou de réception d'ondes radio pour identification, cette antenne comprenant au moins un élément électriquement conducteur 1, par exemple métallique ou métallisé, percé d'au moins une fente 2.  As previously announced, the invention generally relates to an antenna for transmitting and / or receiving radio waves for identification, this antenna comprising at least one electrically conductive element 1, for example metallic or metallized, pierced with at least a slot 2.
Selon l'invention, cet élément électriquement conducteur 1 prend la forme d'un caisson, de sorte qu'il présente intrinsèquement une rigidité mécanique satisfaisante et qu'il peut être dimensionné pour constituer une cavité résonnante pour l'onde radio utilisée .  According to the invention, this electrically conductive element 1 takes the form of a box, so that it intrinsically has a satisfactory mechanical rigidity and can be sized to form a resonant cavity for the radio wave used.
Conformément à la définition donnée ici au mot "caisson", chaque élément électriquement conducteur 1 de l'antenne s'étend suivant une dimension principale Ll et présente, transversalement à cette dimension principale, une section transversale creuse (figure 1) . Bien que l'élément 1 illustré à la figure 1 s'étende de façon rectiligne le long de sa dimension principale Ll, il pourrait en variante s'étendre de façon curviligne le long de cette dimension Ll . According to the definition given here to the word "box", each electrically conductive element 1 of the antenna extends along a main dimension L1 and has, transversely to this main dimension, a hollow cross section (Figure 1). Although element 1 illustrated in FIG. 1 extends rectilinearly along its main dimension L1, it could alternatively extend curvilinearly along this dimension L1.
Dans son mode de réalisation le plus avancé, illustré à la figure 3, l'antenne de l'invention prend la forme d'un portique qui entoure au moins partiellement un espace interne de passage E.  In its most advanced embodiment, illustrated in Figure 3, the antenna of the invention takes the form of a gantry which at least partially surrounds an internal passage space E.
En l'occurrence, le portique illustré à la figure 3 est constitué par un ensemble 10 de plusieurs éléments électriquement conducteurs conformés en caissons 1 et rendus solidaires les uns aux autres deux à deux.  In this case, the gantry shown in Figure 3 is constituted by an assembly 10 of several electrically conductive elements shaped in boxes 1 and secured to each other in pairs.
Cependant, bien que le portique illustré soit formé de deux montants 101 et d'une traverse 102 reliant les extrémités supérieures respectives des montants 101, les montants et la traverse comprenant chacun deux caissons, il serait possible de prévoir que les montants et la traverse ne comprennent chacun qu'un seul caisson, ou même que tout le portique soit formé d'un unique caisson cintré.  However, although the gantry illustrated is formed of two uprights 101 and a crosspiece 102 connecting the respective upper ends of the uprights 101, the uprights and the crossbar each comprising two boxes, it would be possible to provide that the amounts and the crossbar do not each comprise only one box, or even that the entire gantry is formed of a single bent box.
D'autre part, bien que chaque caisson 1 illustré soit parallélépipédique, il pourrait aussi présenter une section circulaire ou oblongue, et notamment elliptique.  On the other hand, although each box 1 illustrated is parallelepiped, it could also have a circular or oblong section, including elliptical.
Par ailleurs encore, bien que les fentes 2 illustrées soient à la fois rectilignes, régulièrement réparties, parallèles entre elles, et parallèles à la dimension principale Ll des caissons 1 dans lesquels elles sont pratiquées, ces fentes 2 pourraient ne pas être rectilignes mais notamment par exemple en forme de croix symétriques ou non, et / ou ne pas être du tout régulièrement réparties, et / ou ne pas être parallèles entre elles, et / ou encore ne pas être parallèles à la dimension principale Ll des caissons 1 mais par exemple disposées de façon oblique ou même transversale par rapport à cette dimension Ll . Moreover, even though the slots 2 illustrated are both rectilinear, regularly distributed, parallel to each other, and parallel to the main dimension L1 of the boxes 1 in which they are made, these slots 2 may not be rectilinear but in particular by example symmetrical cross or not, and / or not at all regularly distributed, and / or not be parallel to each other, and / or not be parallel to the main dimension L1 of the boxes 1 but for example arranged obliquely or even transversely to this dimension L1.
En revanche, il est judicieux de doter cette antenne d'une pluralité de fentes 2 distribuées le long de la dimension principale Ll du ou des caissons qui la composent .  On the other hand, it is advisable to provide this antenna with a plurality of slots 2 distributed along the main dimension L1 of the box or caissons that compose it.
Dans le cas où cette antenne est conformée en portique, certaines au moins de ses fentes 2, ou la totalité d'entre elles, sont tournées vers l'espace interne de passage E défini par ce portique.  In the case where this antenna is shaped gantry, at least some of its slots 2, or all of them, are turned towards the internal passage space E defined by this gantry.
Dans ce cas, il est souhaitable que les fentes 2 tournées vers cet espace interne de passage E soient distribuées sur tout le portique pour entourer cet espace interne de passage E sur un angle au centre d'au moins 180 degrés.  In this case, it is desirable that the slots 2 facing this inner passage space E are distributed over the entire gantry to surround this internal passage space E at a central angle of at least 180 degrees.
Les figures illustrent le cas, optionnel mais avantageux, dans lequel chaque caisson 1 est parallélépipédique, un tel caisson présentant donc une première paire de faces opposées 11 et une deuxième paire de faces opposées 12 dont chacune est adjacente aux deux faces 11 de la première paire.  The figures illustrate the case, optional but advantageous, in which each box 1 is parallelepiped, such a box thus having a first pair of opposite faces 11 and a second pair of opposite faces 12 each of which is adjacent to the two faces 11 of the first pair .
En outre, un orifice tel que 13 (figure 1) peut être prévu sur l'une des faces, en l'occurrence sur la face 11, pour permettre le raccordement du caisson 1, par l'intermédiaire d'un connecteur électrique, à une générateur et / ou à un récepteur d'ondes radiofréquence .  In addition, an orifice such as 13 (FIG. 1) can be provided on one of the faces, in this case on the face 11, to allow the connection of the casing 1, via an electrical connector, to a generator and / or a radio frequency wave receiver.
En section transversale du caisson 1 et comme le montre la figure 2, chaque face 11 présente une dimension LU, et chaque face 12 présente une dimension L12.  In cross section of the box 1 and as shown in Figure 2, each face 11 has a dimension LU, and each face 12 has a dimension L12.
Il est judicieux de prévoir que chaque face de l'une des paires de faces opposées de chaque caisson 1, par exemple chaque face 12, présente en section transversale de ce caisson une dimension L12 égale, à 10% près, à un multiple entier de la longueur d'onde de l'onde radio utilisée, et que chaque face de l'autre paire de faces opposées, en l'occurrence chaque face 11, présente en section transversale du caisson 1 une dimension LU égale, à 10% près, à un multiple entier impair de la moitié de cette même longueur d'onde. It is wise to provide that each face of one of the pairs of opposite faces of each caisson 1, by example each face 12, has in cross section of this box a dimension L12 equal to within 10% to an integer multiple of the wavelength of the radio wave used, and that each face of the other pair of faces opposite, in this case each face 11 has in cross section of the box 1 a dimension LU equal to 10%, an odd integer multiple of half that wavelength.
Ainsi, dans le cas où l'onde radio est utilisée pour une radio-identification à une fréquence de 865 Mhz, l'élément en caisson 1 de la figure 1 a par exemple une profondeur L12 de 27 centimètres, une largeur LU de 12 centimètres et une hauteur Ll de 135 centimètres, la hauteur Ll étant ici considérée comme la dimension principale du caisson 1 et représentée verticalement sur la figure 1.  Thus, in the case where the radio wave is used for radio-identification at a frequency of 865 Mhz, the box element 1 of Figure 1 has for example a depth L12 of 27 centimeters, a width LU of 12 centimeters. and a height Ll of 135 centimeters, the height Ll being considered here as the main dimension of the box 1 and shown vertically in FIG.
En outre, dans le cas où chaque caisson est parallélépipédique et comme le montre la figure 1, chaque fente 2 pratiquée dans chaque caisson 1 et tournée vers l'espace interne de passage E est pratiquée dans une face étroite 11 du caisson 1, c'est-à-dire dans l'une des deux faces opposées qui présente, en section transversale de ce caisson, une dimension LU inférieure à la dimension L12 de chacune des faces 12 adjacentes à cette face étroite 11.  In addition, in the case where each box is parallelepiped and as shown in Figure 1, each slot 2 made in each box 1 and facing the internal passage space E is formed in a narrow face 11 of the box 1, c ' that is to say in one of the two opposite faces which has, in cross section of this box, a dimension LU less than the dimension L12 of each of the faces 12 adjacent to this narrow face 11.
Dans une variante de réalisation, les fentes disposées sur les caissons peuvent être orientées selon un angle prédéterminé. In an alternative embodiment, the slots disposed on the boxes can be oriented at a predetermined angle.
En outre, un mode de réalisation est représenté à la figure 4 et permet de définir un premier et un second ensembles de fentes 41 et 42 disposées sur une face 11 du caisson 1. Chaque ensemble de fentes 41 et 42 est orienté respectivement selon un premier et un second angles. Dans ce dernier cas les fentes sont disposées alternativement comme représenté sur la figure 4 selon le premier et le second angle. In addition, an embodiment is shown in FIG. 4 and makes it possible to define first and second sets of slots 41 and 42 disposed on a face 11 of the box 1. Each set of slots 41 and 42 is oriented respectively at a first and a second angle. In the latter case the slots are arranged alternately as shown in Figure 4 according to the first and second angle.
Un avantage de cette disposition est de permettre de générer une onde émise ou reçue selon une polarisation particulière. Typiquement, une polarisation verticale peut être obtenue avec cette disposition.  An advantage of this arrangement is that it makes it possible to generate a wave emitted or received according to a particular polarization. Typically, vertical polarization can be achieved with this arrangement.
Un avantage de cette solution est d' augmenter le taux de détection de produits étiquetés par un TAG radio et circulant à l'intérieur du portique ledit portique comprenant des caissons différents. Les caissons dont la face comporte les fentes sont orientés vers l'intérieur du portique. En effet, une combinaison de fentes orientées selon différents angles permet de détecter un plus grand nombre d'étiquettes radio. Notamment, les résultats sont meilleurs, par exemple lorsqu'il s'agit d'un chariot d'articles disposés pêle-mêle sans avoir été préalablement orientés en vue d'une détection.  An advantage of this solution is to increase the detection rate of products tagged by a radio TAG and circulating inside the gantry said gantry comprising different boxes. The boxes whose face has the slots are oriented towards the interior of the gantry. Indeed, a combination of slots oriented at different angles can detect a greater number of radio tags. In particular, the results are better, for example when it is a trolley articles arranged pell-mell without having been previously oriented for detection.
La figure 5 représente un autre mode de réalisation de caisson comportant des fentes dont la forme permet de générer des ondes émises ou reçues avec des polarisations particulières. En l'occurrence, la figure 5 illustre un caisson comprenant des fentes 50 en forme de croix ce qui permet de générer des ondes émises ou reçues avec une polarisation circulaire ou elliptique.  FIG. 5 represents another embodiment of a box comprising slits whose shape makes it possible to generate waves transmitted or received with particular polarizations. In this case, FIG. 5 illustrates a box comprising slots 50 in the form of a cross, which makes it possible to generate transmitted or received waves with a circular or elliptical polarization.
Un portique peut comprendre, selon différentes variantes de réalisations, des caissons comprenant des fentes de différentes natures. Par exemple, un portique peut comprendre pour chacun de ses montants, également appelés « portants », deux types de caissons différents à savoir par exemple un caisson représenté à la figure 4 et un caisson représenté à la figure 5 ou encore une combinaison avec un caisson comportant des fentes horizontales. A gantry may comprise, according to different variants of embodiments, caissons comprising slits of different natures. For example, a gantry can include for each of its amounts, also called "carriers", two types of different boxes namely for example a box shown in Figure 4 and a box shown in Figure 5 or a combination with a box having horizontal slots.
La traverse du portique peut également comprendre des caissons dont les fentes sont de différentes natures.  The transom of the gantry can also comprise caissons whose slits are of different natures.
Un avantage de l'utilisation de caissons différents, c'est-à-dire comportant des fentes de différentes natures, permet d'augmenter le taux de détection des articles passant à l'intérieur du portique. En effet, l'utilisation de la polarisation des ondes réfléchies permet d'améliorer la discrimination d'un plus grand nombres d'étiquettes radio.  An advantage of the use of different boxes, that is to say having slots of different types, increases the detection rate of articles passing inside the frame. Indeed, the use of the polarization of reflected waves makes it possible to improve the discrimination of a larger number of radio tags.
Enfin une variante de réalisation porte sur la structure générale formée par le portique 101, 102 comprenant une pluralité de caissons. Les antennes utilisées et notamment les générateurs récepteurs disposés en sortie 13 des caissons 1 permettent, dans un mode de réalisation, de générer un gain fort de signal réfléchi par l'étiquette vers les fentes en zone proche. La zone proche est délimitée par une distance de 4 à 5 m entre un portant 101 et un produit étiqueté d'un TAG radio situé sensiblement au centre du portique. Ceci est réalisé par un calcul de la position des fentes de manière à ce que les ondes réfléchies s'additionnent en champ proche et tendent à se soustraire au-delà. Le portique est donc réalisé de manière à ce que la distance dl illustrée sur la figure 6 entre les portants et un produit étiqueté ne dépasse pas 5m. En outre, une même limitation de la distance entre le TAG radio et un caisson disposé sur la traverse 102 permet d'optimiser la détection des étiquettes. La figure 6 représente la distance d2 ainsi limitée. Finally, an alternative embodiment relates to the general structure formed by the gantry 101, 102 comprising a plurality of boxes. The antennas used, and in particular the receiver generators disposed at the output 13 of the caissons 1, make it possible, in one embodiment, to generate a strong gain in the signal reflected by the label towards the slots in the near area. The near zone is delimited by a distance of 4 to 5 m between a bearing 101 and a labeled product of a radio TAG located substantially in the center of the gantry. This is done by calculating the position of the slits so that the reflected waves add up in the near field and tend to evade beyond. The gantry is made so that the distance dl shown in Figure 6 between the carriers and a labeled product does not exceed 5m. In addition, the same limitation of the distance between the radio TAG and a box disposed on the crosspiece 102 makes it possible to optimize the detection of the labels. Figure 6 shows the distance d2 thus limited.
Un avantage de cette limitation permet de s'affranchir des réflexions indésirables dans le cas d'une utilisation de plusieurs portiques les uns à coté des autres. Notamment, cette configuration peut se produire dans des lignes de contrôles disposées en parallèles ou par exemple lors d'une utilisation des portiques pour un péage.  An advantage of this limitation makes it possible to avoid unwanted reflections in the case of using several gantries next to each other. In particular, this configuration can occur in control lines arranged in parallel or for example when using gantries for a toll.
Dans ces conditions, la détection est optimale car les ondes reçues ont un niveau maximum lorsqu'elles sont réfléchies directement un caisson du portique et atténuées au-delà du portique. Under these conditions, the detection is optimal because the received waves have a maximum level when they are reflected directly a gantry box and attenuated beyond the gantry.
Une variante d'utilisation permet d'appliquer le dispositif de l'invention au domaine de la RFID pour des fréquences proches de 860 MHz et dans la bande DSRC, dont l'acronyme dans la terminologie anglo-saxonne signifie « Dedicated Short Range Communication » pour des fréquences proches de 5,8 GHz. Ce dernier domaine permet, notamment, une utilisation de l'invention pour le télépéage. An alternative embodiment makes it possible to apply the device of the invention to the field of RFID for frequencies close to 860 MHz and in the DSRC band, whose acronym in the English terminology stands for "Dedicated Short Range Communication". for frequencies close to 5.8 GHz. This last field makes it possible, in particular, a use of the invention for electronic toll collection.
Dans cette dernière application, une distance dl maximale de 5m permet de disposer d'un portique adapté au passage d'un véhicule de type automobile ou camion. L' invention concerne donc une antenne comportant une pluralité de fentes. Notamment, lorsque les fentes d'un élément électriquement conducteur sont orientées selon un angle prédéterminé de manière à générer une polarisation verticale des ondes radios. In this latter application, a maximum distance dl of 5m makes it possible to have a gantry adapted to the passage of a vehicle of automobile or truck type. The invention thus relates to an antenna having a plurality of slots. In particular, when the slots of an electrically conductive element are oriented according to a predetermined angle so as to generate a vertical polarization of the radio waves.
En outre, dans un mode de réalisation, l'antenne comporte un premier ensemble de fentes d'un élément électriquement conducteur orientées selon un premier angle prédéterminé et qu'un second ensemble de fentes de l'élément électriquement conducteur orientées selon un second angle prédéterminé.  Further, in one embodiment, the antenna includes a first set of slots of an electrically conductive member oriented at a first predetermined angle and a second set of slots of the electrically conductive member oriented at a second predetermined angle. .
Dans une autre variante, l'élément électriquement conducteur comprend une pluralité de fentes formant un ensemble de croix de manière à générer une polarisation circulaire des ondes radios.  In another variant, the electrically conductive element comprises a plurality of slots forming a set of crosses so as to generate a circular polarization of the radio waves.
Un portique selon l'invention peut comprendre une combinaison d'éléments électriquement de différents types .  A gantry according to the invention may comprise a combination of electrically elements of different types.

Claims

REVENDICATIONS . CLAIMS.
1. Antenne d'émission et / ou de réception d'ondes radio pour identification, cette antenne comprenant au moins un élément électriquement conducteur, par exemple métallique ou métallisé, percé d'au moins une fente, ledit élément électriquement conducteur prenant la forme d'un caisson (1) s 'étendant suivant une dimension principale (Ll) et présentant, transversalement à sa dimension principale, une section transversale creuse, caractérisé en ce que l'antenne prend la forme d'un portique comprenant au moins deux montants (101) et une traverse (102) entourant au moins partiellement un espace interne de passage (E) , chaque portant comprenant au moins un élément électriquement conducteur, les éléments électriquement formant une cavité résonante pour l'onde radio . An antenna for transmitting and / or receiving radio waves for identification, said antenna comprising at least one electrically conductive element, for example metallic or metallized, pierced with at least one slot, said electrically conductive element taking the form of a box (1) extending in a main dimension (L1) and having, transversely to its main dimension, a hollow cross-section, characterized in that the antenna takes the form of a gantry comprising at least two uprights ( 101) and a cross member (102) at least partially surrounding an internal passage space (E), each bearing comprising at least one electrically conductive element, the electrically-forming elements forming a resonant cavity for the radio wave.
2. Antenne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité de fentes (2) . 2. Antenna according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a plurality of slots (2).
3. Antenne suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les fentes d'un élément électriquement conducteur sont orientées selon un angle prédéterminé de manière à générer une polarisation verticale des ondes radios . 3. Antenna according to claim 2, characterized in that the slots of an electrically conductive element are oriented at a predetermined angle so as to generate a vertical polarization of the radio waves.
4. Antenne suivant la revendication 2 caractérisée en ce qu'un premier ensemble de fentes d'un élément électriquement conducteur sont orientées selon un premier angle prédéterminé et qu'un second ensemble de fentes de l'élément électriquement conducteur sont orientées selon un second angle prédéterminé. 4. Antenna according to claim 2 characterized in that a first set of slots of an electrically conductive element are oriented at a first predetermined angle and a second set of slots of the electrically conductive element are oriented at a second predetermined angle.
5. Antenne suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'un élément électriquement conducteur comprend une pluralité de fentes formant un ensemble de croix de manière à générer une polarisation circulaire des ondes radios . 5. Antenna according to claim 2, characterized in that an electrically conductive element comprises a plurality of slots forming a set of crosses so as to generate a circular polarization of the radio waves.
6. Antenne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le portique comprend une pluralité d'éléments électriquement conducteur, les dits éléments étant combinés et choisis selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4 ou 5 ou une combinaison desdits éléments. 6. Antenna according to claim 1, characterized in that the gantry comprises a plurality of electrically conductive elements, said elements being combined and selected according to any one of claims 2, 3, 4 or 5 or a combination of said elements.
7. Antenne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la distance entre les deux portants est inférieur à 10m. 7. Antenna according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the distance between the two carriers is less than 10m.
8. Antenne suivant l'une quelconque des revendications 1 et 7, caractérisée en ce que certaines au moins des fentes de la pluralité de fentes (2) sont tournées vers ledit espace interne de passage (E) . 8. Antenna according to any one of claims 1 and 7, characterized in that at least some of the slots of the plurality of slots (2) are turned towards said internal passage space (E).
9. Antenne suivant l'une quelconque des revendications 1 et 8, caractérisée en ce que les fentes (2) tournées vers ledit espace interne de passage (E) sont distribuées sur tout le portique pour entourer ledit espace interne de passage (E) sur au moins 180 degrés. 9. Antenna according to any one of claims 1 and 8, characterized in that the slots (2) facing said internal passage space (E) are distributed over the entire gantry to surround said internal passage space (E) on at least 180 degrees.
10. Antenne suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un ensemble (10) de plusieurs éléments électriquement conducteurs conformés en caissons (1) et rendus solidaires les uns aux autres deux à deux . 10. Antenna according to any one of the preceding claims combined with claim 1, characterized in that it comprises an assembly (10) of a plurality of electrically conductive elements formed in boxes (1) and made integral with each other two by two .
11. Antenne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque caisson (1) est parallélépipédique . 11. Antenna according to any one of the preceding claims, characterized in that each box (1) is parallelepiped.
12. Antenne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le portique est formé d'au moins deux montants (101) et d'une traverse (102) reliant les extrémités supérieures respectives des montants (101). 12. Antenna according to any one of the preceding claims, characterized in that the gantry is formed of at least two uprights (101) and a cross member (102) connecting the respective upper ends of the uprights (101).
13. Antenne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, conçue pour l'émission et / ou la réception d'ondes radio présentant une longueur d'onde déterminée, caractérisée en ce que chaque caisson (1) présente une première paire de faces opposées (11, 12) dont la dimension (LU, L12), en section transversale du caisson (1), est à 10% près égale à un multiple entier de ladite longueur d'onde, et une deuxième paire de faces opposées (12, 11) dont la dimension (L12, LU), en section transversale du caisson (1), est à 10% près égale à un multiple entier impair de la moitié de ladite longueur d'onde. Antenna according to any one of the preceding claims, designed for transmitting and / or receiving radio waves having a determined wavelength, characterized in that each box (1) has a first pair of opposite faces. (11, 12) whose dimension (LU, L12), in cross section of the box (1), is 10% close to an integer multiple of said wavelength, and a second pair of opposite faces (12, 11) whose dimension (L12, LU), in cross section of the box (1), is 10% close to an odd integer multiple of half said wavelength.
14. Antenne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque fente (2) pratiquée dans chaque caisson (1) et tournée vers l'espace interne de passage (E) est pratiquée dans une face étroite (11) du caisson (1) définie comme présentant, en section transversale de ce caisson, une dimension (LU) inférieure à la dimension (L12) de chaque face (12) adjacente à cette face étroite (11) . Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that each slot (2) made in each box (1) and facing the internal passage space (E) is formed in a narrow face (11) of the box (1) defined as having, in cross section of this box, a dimension (LU) less than the dimension (L12) of each face (12) adjacent to this narrow face (11).
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