WO2014001276A1 - Multiple glazing furnished with an array of antennas - Google Patents

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WO2014001276A1
WO2014001276A1 PCT/EP2013/063183 EP2013063183W WO2014001276A1 WO 2014001276 A1 WO2014001276 A1 WO 2014001276A1 EP 2013063183 W EP2013063183 W EP 2013063183W WO 2014001276 A1 WO2014001276 A1 WO 2014001276A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
multiple glazing
dielectric
sheet
resonant cavity
transmission line
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/063183
Other languages
French (fr)
Inventor
Antoine LUIJCX
Xavier RADU
Christophe CRAYE
Original Assignee
Agc Glass Europe
Université Catholique de Louvain
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agc Glass Europe, Université Catholique de Louvain filed Critical Agc Glass Europe
Publication of WO2014001276A1 publication Critical patent/WO2014001276A1/en

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107Hollow-waveguide/strip-line transitions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • 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
    • H01Q13/08Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0485Dielectric resonator antennas

Definitions

  • the invention relates to a multiple glazing that can serve as an antenna.
  • US6,388,621 B1 discloses a phased array antenna.
  • This array antenna is flat, optically transparent and adapted to be fixed on the surface of a planar element that can itself be attached to a wall of a dwelling.
  • Figure 6 of this document relates to a preferred embodiment.
  • the array antenna of this embodiment comprises a first dielectric layer positioned on the upper surface of a second dielectric layer. These two dielectric layers are optically transparent.
  • the lower surface of the second dielectric layer is covered with a transparent conductive ground sheet which is itself covered with a transparent adhesive layer. This adhesive layer allows the attachment of the network antenna to a plane support.
  • the upper surface of the first transparent dielectric layer is covered with a transparent electrically conductive layer.
  • This transparent electrically conductive layer comprises radiating slots oriented towards the outside of the array antenna.
  • a beamforming network (French beamforming) comprises tracks or transmission lines that can interact with these radiating slots by electromagnetic coupling. These tracks or transmission lines are positioned between the first and second transparent dielectric layers.
  • the network antenna as described in US6,388,621 B1 has certain disadvantages. It requires to be fixed on a support, itself to be placed on a wall or a chimney of a dwelling. Such an antenna has a fairly narrow bandwidth BP and significant losses. Summary of the invention
  • One of the aims of the present invention is to provide an antenna that can be integrated into a dwelling without requiring specific support, having a wider BP bandwidth and lower losses than known antennas.
  • the inventors propose the following invention:
  • multiple glazing capable of serving as a bandwidth antenna BP and comprising at least:
  • a laminated structure comprising:
  • first and second dielectric sheets each comprising a material that is optically transparent, an assembly layer located between the first and second dielectric sheets,
  • At least one transmission line capable of exciting the at least one resonant cavity
  • the multiple glazing further comprises a dielectric upper sheet comprising an optically transparent material, secured to said first dielectric sheet via at least a first spacer and defining with said first dielectric sheet a first internal space;
  • o is filled with a medium having, in the bandwidth BP, a dielectric permittivity ⁇ whose real part, ⁇ ', is less than or equal to 4 * ⁇ , ⁇ being the dielectric permittivity of the vacuum, and whose ratio, tan ⁇ , between its imaginary part, ⁇ ", and its real part, ⁇ ', is less than or equal to 10 "2 ;
  • o comprises an opening oriented towards the first internal space
  • the at least one transmission line is located in the first internal space.
  • optically transparent means that the light transmission in the visible (that is to say in a frequency band corresponding to a wavelength ⁇ between 400 and 800 nm in the vacuum) is greater than 50%.
  • the dielectric upper sheet forms with the first internal space and the laminated structure a multiple glazing that can be used as glazing for the windows of a house.
  • the antenna proposed by the inventors can be integrated directly into a dwelling without having to provide additional support for said antenna.
  • the inventors propose a multiple glazing that can serve as an antenna.
  • the multiple glazing proposed by the inventors comprises at least one resonant cavity which is formed in the first dielectric sheet.
  • the glazing of the invention does not include slots in an electrically conductive layer. It follows that an electromagnetic field can occupy the at least one resonant cavity of the glazing unit of the invention, that is to say a greater volume than in the case of the antenna described in US6,388,621 B1 which includes slots.
  • An electromagnetic field may also partially penetrate the first dielectric sheet near the walls of the at least one resonant cavity, more deeply where these resonant cavities are formed in an electrically conductive material.
  • the electromagnetic field indeed undergoes a greater attenuation due to the smaller skin depth which is associated with the electrically conductive materials compared to the dielectric materials (the depth of skin is a term known to those skilled in the art) .
  • This property makes it possible to widen the bandwidth BP of the glazing of the invention that can serve as an antenna and subsequently to obtain an antenna having a bandwidth BP wider than the antenna described in US6,388,621 B1.
  • the relatively large volume occupied by the electromagnetic field in and near the at least one resonant cavity contributes to obtaining an antenna having a large bandwidth.
  • the at least one transmission line capable of exciting the at least one resonant cavity is located in the first internal space and the medium filling the at least one resonant cavity has low losses.
  • the losses in a dielectric medium are in fact characterized by the ratio tan ⁇ as defined above, that is to say as the ratio between ⁇ "and ⁇ '(the abbreviation tan means tangent).
  • electromagnetic coupling between the at least one resonant cavity and the at least one transmission line is via air and a medium with low losses.
  • the antenna of the invention presents more the condition that the real part of the dielectric permittivity, ⁇ ', of the medium filling the at least one resonant cavity is less than or equal to 4 * ⁇ 0 makes it possible to obtain a BP bandwidth of appreciable width while avoiding excessive losses.
  • the multiple glazing of the invention can be used as transmitting or receiving antenna given the principle of electromagnetic reciprocity.
  • the at least one transmission line serves to excite the at least one resonant cavity.
  • the at least one transmission line serves to repatriate the resonance signals originating in the at least one resonant cavity.
  • electromagnetic reciprocity is a property that allows to interchange an elementary current dipole serving as a source and an observed electric field.
  • the glazing of the invention can be used as an antenna for any polarization of the incident or emitted electromagnetic wave.
  • the bandwidth BP of the multiple glazing unit of the invention is wider compared to that of the patch antennas shown in FIGS. 7 to 9 of US6,388,621 B1.
  • the at least one resonant cavity is filled with air.
  • the at least one resonant cavity is in communication with the first internal space and the resonance phenomenon takes place mainly in the air which has low losses.
  • the bandwidth BP of the multiple glazing of the invention can serve as an antenna is between 8 and 15 GHz, preferably between 10 and 13 GHz.
  • the bandwidth BP of an antenna is a term known to those skilled in the art.
  • This attenuation may be due either to a lack of adaptation with respect to the transmission or reception circuits, or to a reduction in the amplitude of the radiation pattern in a direction of interest, or to losses of energy. ie (losses by Jou effect in particular) in materials constituting the antenna.
  • said first and second dielectric sheets and said dielectric top sheet comprise glass.
  • This embodiment is particularly interesting because it uses materials commonly used for glazing homes.
  • the at least one resonant cavity has a circular section in a plane parallel to the first and second dielectric sheets.
  • said circular section has a radius of between 5 and 10 mm.
  • the cylindrical shape of the at least one resonant cavity facilitates the manufacture of the multiple glazing unit of the invention.
  • the ground sheet is a conductive layer deposited on the second dielectric sheet and whose surface electrical resistance is between 0 and 50 ohms / square, preferably between 2 and 20 ohms / square, and even more preferably between 7 and 15 ohms / square.
  • the ground sheet is an optically transparent conductive coating.
  • the conductive coating may also not be optically transparent. The use of an optically transparent conductive coating makes it possible to reduce the visual impact of the antenna application of the multiple glazing unit of the invention.
  • the mass sheet also has the effect of a low emissivity layer.
  • the assembly layer comprises a thermoplastic interlayer layer.
  • the multiple glazing further comprises a third dielectric sheet secured to said dielectric upper sheet by means of at least one second spacer and defining with said dielectric upper sheet a second internal space.
  • This preferred embodiment corresponds to a triple glazing that can serve as an antenna.
  • the third dielectric sheet provides increased thermal and acoustic insulation compared to the case of double glazing.
  • said at least one transmission line comprises a metallized electrically insulating substrate.
  • a metallized electrically insulating substrate facilitates its manufacture and therefore the manufacture of multiple glazing of the invention.
  • the first internal space has a thickness of between 1 and 3 cm, preferably between 1 and 2 cm.
  • the upper electric light has a thickness of between 2 and 12 mm, preferably between 3 and 6 mm.
  • the first dielectric sheet has a thickness of between 3 and 8 mm.
  • the multiple glazing unit of the invention further comprises a printed circuit electrically connected to the at least one transmission line, secured to the first dielectric sheet, positioned outside the first internal space and adjacent to the first of the at least one first spacer.
  • the electrical connection of the at least one transmission line to an electronic signal analysis device is achieved by the insertion on the edge of the multiple glazing of a printed circuit imparting l
  • the signals originate from the at least one transmission line.
  • FIG. 1 illustrates a possible application of the multiple glazing unit of the invention
  • FIG. 2 shows a first preferred embodiment of the multiple glazing unit of the invention
  • Fig.3 shows an example of the at least one transmission line
  • FIG. 4 shows a view from above of a preferred embodiment of the multiple glazing unit of the invention
  • FIG. 5 shows a view from above of another preferred embodiment of the multiple glazing unit of the invention
  • Fig.6 shows a multiple glazing according to another preferred embodiment of the invention
  • Fig.7 shows a multiple glazing according to yet another preferred embodiment of the invention.
  • FIG 1 shows a possible application of multiple glazing 1 of the invention.
  • the multiple glazing unit 1 of the invention is used as receiving antenna of a signal emitted by a satellite 500. More precisely, the signal emitted by the satellite 500 is an electromagnetic wave 505 which is captured by the glazing unit.
  • a multiple 1 which itself is electrically coupled to a signal analysis electronic device 51 0 and which can also amplify the signals provided by the multiple glazing unit 1.
  • the electronic device 510 is a low-noise amplifier (LNA) known to those skilled in the art.
  • LNA low-noise amplifier
  • multiple glazing 1 of the invention is used as the transmitting antenna. This is possible thanks to the principle of electromagnetic reciprocity known to those skilled in the art.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of the multiple glazing unit 1 of the invention in a section along the axis AA 'of FIG. 1 which shows the multiple glazing unit 1 of the invention seen from above with a satellite 500. As illustrated in FIG.
  • the multiple glazing unit 1 of this first embodiment comprises a laminated structure 10 which itself comprises a first 1 1 and a second 1 2, the dielectrics separated by a single layer.
  • the first and second 12 dielectric sheets comprise a material which is optically transparent.
  • optically transparent means that the light transmission in the visible (that is to say in a frequency band corresponding to a wavelength ⁇ between 400 and 800 nm in the vacuum) is greater than 50%.
  • the laminated structure 10 also comprises a sheet of mass 40. It is not necessary, however, that the mass sheet 40 be located between the second dielectric sheet 12 and the assembly layer 13 as illustrated in FIG. other configurations are possible.
  • another embodiment consists in placing the mass sheet 40 on the lower surface of the second dielectric sheet 12 towards the outside of the multiple glazing unit 1.
  • This mass light 40 acts as an electromagnetic shield blocking the propagation of electromagnetic waves 505 along the entire thickness of the multiple glazing 1.
  • This sheet of mass 40 preferably comprises a material which is a very good electrical conductor.
  • the multiple glazing unit 1 of the invention comprises a dielectric top sheet 50 comprising an optically transparent material.
  • This dielectric upper sheet 50 is secured to the first dielectric sheet 1 1 via at least one spacer 60 and defines with the first dielectric sheet 1 1 a first internal space 70.
  • the multiple glazing unit 1 of the invention further comprises at least one resonant cavity 20.
  • the multiple glazing unit 1 of the invention comprises several resonant cavities 20.
  • the multiple glazing unit 1 then corresponds to an array of antennas which enables to increase the gain of the multiple glazing 1 serving as an antenna. It also allows to privilege a direction particular in the antenna radiation pattern.
  • the multiple glazing 1 comprises five groups of 8x8 resonant cavities 20, that is to say three hundred twenty resonant cavities 20. These resonant cavities 20 are formed in the first dielectric sheet January 1.
  • the at least one resonant cavity 20 has a depth of between ⁇ / 25 and ⁇ / 10, where ⁇ represents the wavelength of the electromagnetic wave 505 incident or emitted in a vacuum.
  • the depth of the resonant cavities 20 corresponds to the thickness of the first dielectric sheet 11 as shown in FIG. 2.
  • Each resonant cavity 20 comprises an opening 25 oriented towards the first internal space 70.
  • at least one resonant cavity 20 is filled with a medium having in the bandwidth BP of the multiple glazing unit 1 a dielectric permittivity ⁇ whose real part, ⁇ ', is less than or equal to 4 * ⁇ and whose ratio, tan ⁇ , between its imaginary part, ⁇ ", and its real part, ⁇ ', is less than or equal to 10 " 2 .
  • represents the dielectric permittivity of the vacuum which is equal to 8.854 10 -12 F / m.
  • the medium filling the at least one resonant cavity 20 has a dielectric permittivity ⁇ whose ratio, tan ⁇ , between its imaginary part, ⁇ ", and its real part, ⁇ ', is less than or equal to 10 " 3. More preferably, the medium filling the at least one resonant cavity 20 has a dielectric permittivity ⁇ whose real part, ⁇ ', is less than or equal to 2 * ⁇ and more preferably is equal to 1.
  • the medium filling the at least one resonant cavity 20 may comprise a plurality of materials, ga z or components.
  • the multiple glazing unit 1 also comprises at least one transmission line 30 able to excite the at least one resonant cavity 20 and situated in the first internal space 70.
  • the at least one transmission line 30 serves to collect the resonance signals originating in the at least one resonant cavity 20.
  • the notion of the transmission line is known to those skilled in the art.
  • the transmission lines 30 are connected to an electronic device 51 0.
  • the latter allows to electronically change the reception direction of the multiple glazing 1 to receive the signal of different satellites for example. This change of direction is achieved by introducing a phase shift between the signals from the different (groups of) cavities prior to their combination.
  • these different reception angles are located in a plane horizontal with respect to the ground: the multiple glazing 1 then has different angles of reception in azimuth. More preferably, these different angles of reception in azimuth are between -35 ° and + 35 ° with respect to a horizontal reference direction.
  • the reception angle in elevation or vertical reception angle of the multiple glazing unit 1 is preferably fixed.
  • the selection of the different angles of reception in azimuth is preferably carried out using a beamforming technique (or beamforming in French) known to those skilled in the art (see for example the book by Robert C. Hansen entitled Phased Array Antennas and published by John Wiley & Sons in December 2009).
  • the beamforming technique is a signal processing technique that constructively or destructively combines certain electromagnetic signals. Here, it is used to combine the signals from different transmission lines 30 which are coupled to different resonant cavities 20.
  • the selection of the reception angle of the antenna (or multiple glazing 1) is performed by a choice of constructively combining the signals from the different transmission lines 30 assuming that a source (satellite 500 of Figure 1 for example) is located in a particular direction.
  • FIG. 3 shows a preferred embodiment of the at least one transmission line 30.
  • a first conductor 31 of the transmission line is located above a second conductor 32 of the transmission line 30.
  • transmission line, the latter 32 being fixed on the upper wall of the first dielectric sheet January 1.
  • a dielectric layer 33 separates the two conductors 31 and 32.
  • the first 31 and second 32 conductors are obtained by metallization of all or part of the upper and lower surfaces of the dielectric layer 33.
  • the transmission lines 30 overhang the resonant cavities 20. However, this is not necessary.
  • Figure 4 which shows a view from above of another embodiment of the multiple glazing 1 of the invention.
  • the entirety of the transmission lines 30 rests on the upper surface of the first dielectric sheet January 1.
  • the smallest distance 45 between a transmission line 30 and the edge of a resonant cavity 20 is less than ⁇ / 10 and preferably less than ⁇ / 20 to allow electromagnetic coupling between at least one Transmission line 30 and at least one resonant cavity 20.
  • the at least one transmission line 30 is preferably in contact with the first internal space 70.
  • Figure 5 shows a view from above of another preferred embodiment of multiple glazing 1 of the invention.
  • two transmission lines 30 are able to excite each resonant cavity 20.
  • Such a configuration makes it possible to obtain better control of the polarization of the emitted wave when the multiple glazing unit 1 is used in transmission or to obtain a better selection of the incident waves according to their polarization when the multiple glazing 1 is used in reception.
  • the lengths of the paths traveled by the signals conveyed by the two transmission lines 30 relating to a resonant cavity 20 are different.
  • a wise choice of the difference in length of the paths traveled along two different transmission lines 30 make it possible to select a given polarization, for example a polarization of the circular type if the difference in length of the paths traveled corresponds to a phase shift of 90 ° ( ⁇ 9/4 , where A g is the length of d wave in the transmission line).
  • the at least one resonant cavity 20 is filled with air.
  • the air is characterized by a dielectric permittivity ⁇ whose ratio, tan ⁇ , between its imaginary part, ⁇ ", and its real part ⁇ ', is close to 0 (or less than 10 " 6 in good approximation) and this, on a very large frequency range.
  • the air also has a dielectric permittivity of which the real part ⁇ 'is close to ⁇ in good approximation.
  • the bandwidth BP of the multiple glazing unit 1 of the invention is between 8 and 15 GHz, more preferably between 10 and 13 GHz and even more preferably between 10.75 and 12.75 GHz.
  • the last frequency interval corresponds to what is usually called the Ku band for satellite broadcasting (including television services).
  • the first 11 and second 12 dielectric sheets and the dielectric upper sheet 50 comprise glass.
  • glass is meant all types of glasses and equivalent transparent materials such as mineral glasses and organic glasses.
  • the mineral glass can be constituted indifferently of one or more types of known glasses such as soda-lime glasses, boron glasses, crystalline and semi-crystalline glasses.
  • the organic glass may be a thermosetting or rigid thermoplastic transparent polymer or copolymer such as, for example, a transparent polycarbonate, polyester or polyvinyl synthetic resin.
  • the resonant cavities 20 have a cylindrical shape.
  • the resonant cavities 20 have a circular section in a plane parallel to the first and second dielectric sheets (11, 12).
  • the resonant cavities 20 preferably have a radius of between 5 and 10 mm, more preferably a radius of between 6 and 8 mm and even more preferably a radius of 7 mm.
  • the ground sheet 40 is a conductive layer deposited on the second dielectric sheet 12 and whose surface electrical resistance is between 0 and 50 ohms / square, preferably between 2 and 20 ohms / square, and moreover preferred between 7 and 15 ohms / square.
  • the ground sheet 40 is an optically transparent conductive coating.
  • Such coatings are for example doped oxide-based layers whose thickness is generally between 0.02 and 0.5 ⁇ , preferably between 0.2 and 0.4 ⁇ and whose surface resistance can vary between 10 and 80 ohms / square, preferably between 12 and 20 ohms / square.
  • Such layers comprise, for example, indium or aluminum doped zinc oxide, fluorine or antimony doped tin oxide, or indium doped indium oxide.
  • tin commonly known as ITO.
  • a coating of such a transparent conductive film may, for example, have been deposited on a dielectric sheet such as glass by the well-known technique of chemical vapor deposition (CVD), from precursors in the gas phase.
  • CVD chemical vapor deposition
  • optically transparent conductive coatings for the sheet of mass 40 are silver-based layers. These conductive layers may be composed of one, two or even three layers of silver (or any other conductive material), separated by layers of dielectric. For layers comprising a total thickness of conductive material between 10 and 30 nm, the surface resistance can reach very low values of between 2 and 3 ohms / square. Such stacks are for example the result of a succession of magnetron sputtering magnetron sputtering deposits in the English literature. The stacking of layers is, for example in this case: ⁇ 2 /
  • any other layer even more weakly conductive could be suitable.
  • the mass sheet 40 also has the effect of a low emissivity layer.
  • a low emissivity layer is known to those skilled in the art of glazing. It is based on the reflection of IR (far infrared) and limits in a given direction the heat transfer between the outside and the inside of a house through a glazing.
  • the assembly layer 1 3 comprises a layer of thermoplastic interlayer, for example polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate or polyurethane.
  • Figure 6 shows another preferred embodiment of multiple glazing 1 of the invention.
  • the multiple glazing 1 further comprises a third dielectric sheet 200 which is secured to the dielectric upper sheet 50 via at least one second spacer 210.
  • This third dielectric sheet 200 defines with the sheet dielectric upper 50 a second internal space 220.
  • the first internal space 70 has a thickness of between 1 and 3 cm, and more preferably between 1 and 2 cm.
  • the first internal space 70 comprises a vacuum. More preferably, the first internal space 70 comprises air. Even more preferably, the first internal space 70 comprises another gas, certain non-limiting examples of which are: argon, krypton, CO2, xenon or any other gas, in particular any thermal or acoustic insulating gas and any mixture of the aforementioned gases mentioned above.
  • the dielectric top sheet 50 has a thickness of between 2 and 12 mm and more preferably between 3 and 6 mm.
  • the first electric light 11 has a thickness of between 3 and 8 mm.
  • FIG. 7 shows an example of connections that can be used and integrated with the multiple glazing unit 1 to repatriate the signals carried by the at least one transmission line 30.
  • the multiple glazing unit 1 comprises on its wafer a printed circuit 300 which is secured to the first dielectric sheet 1 1 via an adhesive 310.
  • the printed circuit 300 is positioned outside the first internal space 70 and is adjacent to one of the at least a first spacer 60.
  • the various dielectric sheets are cut so staggered, to allow the leaf structure 10 to protrude from the dielectric upper sheet 50. This allows easy access to the circuit board 300 which is adjacent to one of the at least one spacer 60.
  • the circuit board 300 is electrically connected to the different transmission lines 30 to repatriate the signals conveyed by these transmission lines 30 to an electronic device 510 such as an LNA.
  • Multiple glazing 1 that can serve as a bandwidth antenna BP and comprising a laminated structure 10, at least one resonant cavity 20 and at least one transmission line 30 capable of exciting the at least one resonant cavity 20.
  • the laminated structure 10 comprises at least a first 1 1 and a second 12 dielectric sheets separated by an assembly layer 13 and a sheet of mass 40.
  • the at least one resonant cavity 20 is formed in the first dielectric sheet 1 1 and a top sheet dielectric 50 defines with the first dielectric sheet 1 1 a first internal space 70.
  • the at least one transmission line 30 is positioned in the first internal space 70.

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Abstract

Multiple glazing (1) able to serve as bandpass BP antenna and comprising a laminated structure (10), at least one resonant cavity (20) and at least one transmission line (30) able to excite the at least one resonant cavity (20). The laminated structure (10) comprises at least one first (11) and one second (12) dielectric sheet separated by an assemblage layer (13) as well as an earth sheet (40). The at least one resonant cavity (20) is made in the first dielectric sheet (1) and an upper dielectric sheet (50) defines with the first dielectric sheet (11) a first internal space (70). The at least one transmission line (30) is positioned in the first internal space (70).

Description

Vitrage multiple muni d'un réseau d'antennes  Multiple glazing with an antenna array
Domaine technique Technical area
L'invention se rapporte à un vitrage multiple pouvant servir d'antenne. The invention relates to a multiple glazing that can serve as an antenna.
Etat de la technique State of the art
Le document US6,388,621 B1 décrit une antenne réseau à commande de phase. Cette antenne réseau est plane, optiquement transparente et adaptée à être fixée sur la surface d'un élément plan pouvant lui-même être fixé à un mur d'une habitation. La figure 6 de ce document se rapporte à un mode de réalisation préféré. L'antenne réseau de ce mode de réalisation comprend une première couche diélectrique positionnée sur la surface supérieure d'une deuxième couche diélectrique. Ces deux couches diélectriques sont optiquement transparentes. La surface inférieure de la deuxième couche diélectrique est couverte d'une feuille de masse conductrice transparente qui est elle-même couverte d'une couche adhésive transparente. Cette couche adhésive permet la fixation de l'antenne réseau à un support plan. La surface supérieure de la première couche diélectrique transparente est couverte d'une couche électriquement conductrice transparente. Cette couche électriquement conductrice transparente comprend des fentes rayonnantes orientées vers l'extérieur de l'antenne réseau. Un réseau de beamforming (formation de faisceau en français) comprend des pistes ou lignes de transmission pouvant interagir avec ces fentes rayonnantes par couplage électromagnétique. Ces pistes ou lignes de transmission sont positionnées entre la première et la deuxième couches diélectriques transparentes. US6,388,621 B1 discloses a phased array antenna. This array antenna is flat, optically transparent and adapted to be fixed on the surface of a planar element that can itself be attached to a wall of a dwelling. Figure 6 of this document relates to a preferred embodiment. The array antenna of this embodiment comprises a first dielectric layer positioned on the upper surface of a second dielectric layer. These two dielectric layers are optically transparent. The lower surface of the second dielectric layer is covered with a transparent conductive ground sheet which is itself covered with a transparent adhesive layer. This adhesive layer allows the attachment of the network antenna to a plane support. The upper surface of the first transparent dielectric layer is covered with a transparent electrically conductive layer. This transparent electrically conductive layer comprises radiating slots oriented towards the outside of the array antenna. A beamforming network (French beamforming) comprises tracks or transmission lines that can interact with these radiating slots by electromagnetic coupling. These tracks or transmission lines are positioned between the first and second transparent dielectric layers.
L'antenne réseau telle que décrite dans le document US6,388,621 B1 présente certains inconvénients. Elle nécessite d'être fixée sur un support, lui- même devant être placé sur une paroi ou une cheminée d'une habitation. Une telle antenne présente une bande passante BP assez étroite et des pertes non négligeables. Résumé de l'invention The network antenna as described in US6,388,621 B1 has certain disadvantages. It requires to be fixed on a support, itself to be placed on a wall or a chimney of a dwelling. Such an antenna has a fairly narrow bandwidth BP and significant losses. Summary of the invention
Un des buts de la présente invention est de fournir une antenne pouvant être intégrée à une habitation sans nécessiter de support spécifique, présentant une bande passante BP plus large et des pertes plus faibles que les antennes connues. A cette fin, les inventeurs proposent l'invention suivante : One of the aims of the present invention is to provide an antenna that can be integrated into a dwelling without requiring specific support, having a wider BP bandwidth and lower losses than known antennas. For this purpose, the inventors propose the following invention:
vitrage multiple pouvant servir d'antenne de bande passante BP et comprenant au moins : multiple glazing capable of serving as a bandwidth antenna BP and comprising at least:
- une structure feuilletée comprenant : a laminated structure comprising:
o au moins une première et une deuxième feuilles diélectriques comprenant chacune un matériau qui est optiquement transparent, o une couche d'assemblage située entre les première et deuxième feuilles diélectriques,  at least first and second dielectric sheets each comprising a material that is optically transparent, an assembly layer located between the first and second dielectric sheets,
o une feuille de masse;  o a sheet of mass;
- au moins une cavité résonnante;  at least one resonant cavity;
- au moins une ligne de transmission apte à exciter l'au moins une cavité résonnante; caractérisé en ce que:  at least one transmission line capable of exciting the at least one resonant cavity; characterized in that
- le vitrage multiple comprend en outre une feuille supérieure diélectrique comprenant un matériau optiquement transparent, solidarisée à ladite première feuille diélectrique par l'intermédiaire d'au moins un premier intercalaire et définissant avec cette première feuille diélectrique un premier espace interne; - The multiple glazing further comprises a dielectric upper sheet comprising an optically transparent material, secured to said first dielectric sheet via at least a first spacer and defining with said first dielectric sheet a first internal space;
- l'au moins une cavité résonnante:  the at least one resonant cavity
o est ménagée dans la première feuille diélectrique,  o is formed in the first dielectric sheet,
o est remplie d'un milieu ayant, dans la bande passante BP, une permittivité diélectrique ε dont la partie réelle, ε', est inférieure ou égale à 4*εο, εο étant la permittivité diélectrique du vide, et dont le rapport, tan δ, entre sa partie imaginaire, ε", et sa partie réelle, ε', est inférieur ou égal à 10"2; o is filled with a medium having, in the bandwidth BP, a dielectric permittivity ε whose real part, ε ', is less than or equal to 4 * εο, εο being the dielectric permittivity of the vacuum, and whose ratio, tan δ, between its imaginary part, ε ", and its real part, ε ', is less than or equal to 10 "2;
o comprend une ouverture orientée vers le premier espace interne;  o comprises an opening oriented towards the first internal space;
- l'au moins une ligne de transmission est située dans le premier espace interne. Le terme optiquement transparent signifie que la transmission lumineuse dans le visible (c'est-à-dire dans une bande de fréquence correspondant à une longueur d'onde λ comprise entre 400 et 800 nm dans le vide) est supérieure à 50%. La feuille supérieure diélectrique constitue avec le premier espace interne et la structure feuilletée un vitrage multiple qui peut être utilisé comme vitrage pour les fenêtres d'une habitation. Ainsi, l'antenne proposée par les inventeurs peut être intégrée directement à une habitation sans devoir fournir en plus un support pour ladite antenne. Ainsi, les inventeurs proposent un vitrage multiple pouvant servir d'antenne. the at least one transmission line is located in the first internal space. The term optically transparent means that the light transmission in the visible (that is to say in a frequency band corresponding to a wavelength λ between 400 and 800 nm in the vacuum) is greater than 50%. The dielectric upper sheet forms with the first internal space and the laminated structure a multiple glazing that can be used as glazing for the windows of a house. Thus, the antenna proposed by the inventors can be integrated directly into a dwelling without having to provide additional support for said antenna. Thus, the inventors propose a multiple glazing that can serve as an antenna.
Le vitrage multiple proposé par les inventeurs comprend au moins une cavité résonnante qui est ménagée dans la première feuille diélectrique. Ainsi, contrairement à l'antenne réseau décrite dans US6,388,621 B1 , le vitrage de l'invention ne comprend pas de fentes pratiquées dans une couche électriquement conductrice. Il s'ensuit qu'un champ électromagnétique peut occuper l'au moins une cavité résonnante du vitrage de l'invention, c'est-à-dire un volume plus important que dans le cas de l'antenne décrite dans US6,388,621 B1 qui comprend des fentes. Un champ électromagnétique peut également partiellement pénétrer dans la prem ière feuille diélectrique à proximité des parois de l'au moins une cavité résonnante, plus profondément q u e s i ces cavités réson na ntes étaient ménagées dans u n matériau électriquement conducteur. Dans ce dernier cas, le champ électromagnétique subit en effet une plus forte atténuation vu la profondeur de peau plus petite qui est associée aux matériaux électriquement conducteurs par rapport aux matériaux diélectriques (la profondeur de peau est un terme connu de l'homme du métier). Cette propriété permet d'élargir la bande passante BP du vitrage de l'invention pouvant servir d'antenne et par la suite d'obtenir une antenne présentant une bande passante BP plus large que l'antenne décrite dans US6,388,621 B1 . Ainsi, le volume relativement important occupé par le champ électromagnétique dans et près de l'au moins une cavité résonnante contribue à obtenir une antenne ayant une grande largeur de bande. L'au moins une ligne de transmission apte à exciter l'au moins une cavité résonnante est située dans le premier espace interne et le milieu remplissant l'au moins une cavité résonnante présente de faibles pertes. Les pertes dans un milieu diélectrique sont en effet caractérisées par le rapport tan δ tel que défini plus haut, c'est-à-dire comme le rapport entre ε", et ε' (l'abréviation tan signifie tangente). Ainsi, le couplage électromagnétique entre l'au moins une cavité résonnante et l'au moins une ligne de transmission se fait par l'intermédiaire d'air et d'un milieu à faibles pertes. Au final, l'antenne de l'invention présente de plus faibles pertes que l'antenne décrite dans US6,388,621 B1 . La condition que la partie réelle de la permittivité diélectrique, ε', du milieu remplissant l'au moins une cavité résonnante soit inférieure ou égale à 4*ε0 permet d'obtenir une bande passante BP de largeur appréciable tout en évitant des pertes trop importantes. The multiple glazing proposed by the inventors comprises at least one resonant cavity which is formed in the first dielectric sheet. Thus, unlike the antenna array described in US6,388,621 B1, the glazing of the invention does not include slots in an electrically conductive layer. It follows that an electromagnetic field can occupy the at least one resonant cavity of the glazing unit of the invention, that is to say a greater volume than in the case of the antenna described in US6,388,621 B1 which includes slots. An electromagnetic field may also partially penetrate the first dielectric sheet near the walls of the at least one resonant cavity, more deeply where these resonant cavities are formed in an electrically conductive material. In the latter case, the electromagnetic field indeed undergoes a greater attenuation due to the smaller skin depth which is associated with the electrically conductive materials compared to the dielectric materials (the depth of skin is a term known to those skilled in the art) . This property makes it possible to widen the bandwidth BP of the glazing of the invention that can serve as an antenna and subsequently to obtain an antenna having a bandwidth BP wider than the antenna described in US6,388,621 B1. Thus, the relatively large volume occupied by the electromagnetic field in and near the at least one resonant cavity contributes to obtaining an antenna having a large bandwidth. The at least one transmission line capable of exciting the at least one resonant cavity is located in the first internal space and the medium filling the at least one resonant cavity has low losses. The losses in a dielectric medium are in fact characterized by the ratio tan δ as defined above, that is to say as the ratio between ε "and ε '(the abbreviation tan means tangent). electromagnetic coupling between the at least one resonant cavity and the at least one transmission line is via air and a medium with low losses.In the end, the antenna of the invention presents more the condition that the real part of the dielectric permittivity, ε ', of the medium filling the at least one resonant cavity is less than or equal to 4 * ε0 makes it possible to obtain a BP bandwidth of appreciable width while avoiding excessive losses.
Le vitrage multiple de l'invention peut être util isé comme antenne émettrice ou réceptrice vu le principe de réciprocité électromagnétique. Dans le cas de l'application antenne émettrice, l'au moins une ligne de transmission sert à exciter l'au moins une cavité résonnante. Dans le cas de l'application antenne réceptrice, l'au moins une ligne de transmission sert à rapatrier les signaux de résonnance prenant naissance dans l'au moins une cavité résonnante. Comme cela est connu de l'homme du métier, la réciprocité électromagnétique est une propriété qui permet d'inter changer un dipôle élémentaire de courant servant de source et un champ électrique observé. Le vitrage de l'invention peut être utilisé comme antenne pour n'importe quelle polarisation de l'onde électromagnétique incidente ou émise. La bande passante BP du vitrage multiple de l'invention est plus large par rapport à celle des antennes 'patch' montrées aux figures 7 à 9 de US6,388,621 B1 . The multiple glazing of the invention can be used as transmitting or receiving antenna given the principle of electromagnetic reciprocity. In the case of the transmitting antenna application, the at least one transmission line serves to excite the at least one resonant cavity. In the case of the receiving antenna application, the at least one transmission line serves to repatriate the resonance signals originating in the at least one resonant cavity. As is known to those skilled in the art, electromagnetic reciprocity is a property that allows to interchange an elementary current dipole serving as a source and an observed electric field. The glazing of the invention can be used as an antenna for any polarization of the incident or emitted electromagnetic wave. The bandwidth BP of the multiple glazing unit of the invention is wider compared to that of the patch antennas shown in FIGS. 7 to 9 of US6,388,621 B1.
De préférence, l'au moins une cavité résonnante est remplie d'air. Preferably, the at least one resonant cavity is filled with air.
Dans ce mode de réalisation préféré, l'au moins une cavité résonnante est en communication avec le premier espace interne et le phénomène de résonnance a lieu principalement dans l'air qui présente de faibles pertes. De préférence, la bande passante BP du vitrage multiple de l'invention pouvant servir d'antenne est comprise entre 8 et 15 GHz, de préférence entre 10 et 13 GHz. In this preferred embodiment, the at least one resonant cavity is in communication with the first internal space and the resonance phenomenon takes place mainly in the air which has low losses. Preferably, the bandwidth BP of the multiple glazing of the invention can serve as an antenna is between 8 and 15 GHz, preferably between 10 and 13 GHz.
La bande passante BP d'une antenne est un terme connu de l'homme du métier. On définit généralement la bande passante BP d'une antenne comme la d ifférence entre u ne fréquence maximal e et u ne fréq uence m in imale d'utilisation, BP = fmax - fmin, telles que les fréquences maximale et minimale, fmax et fmin, représentent un affaiblissement de 3 DB par rapport à une fréquence de résonance de l'antenne, fR. Cet affaiblissement peut être dû soit à un défaut d'adaptation par rapport aux circuits d'émission ou de réception, soit à une réduction de l'amplitude du diagramme de rayonnement dans une d irection d ' intérêt, soit à des pertes d 'énerg ie (pertes par effet Jou le notamment) dans des matériaux constituant l'antenne. The bandwidth BP of an antenna is a term known to those skilled in the art. The bandwidth BP of an antenna is generally defined as the difference between a maximum frequency e and a maximum frequency of use, BP = f max - fmin, such that the maximum and minimum frequencies, f max and f min , represent a loss of 3 dB relative to a resonance frequency of the antenna, fR. This attenuation may be due either to a lack of adaptation with respect to the transmission or reception circuits, or to a reduction in the amplitude of the radiation pattern in a direction of interest, or to losses of energy. ie (losses by Jou effect in particular) in materials constituting the antenna.
De préférence, lesdites première et deuxième feuilles diélectriques et ladite feuille supérieure diélectrique comprennent du verre. Preferably, said first and second dielectric sheets and said dielectric top sheet comprise glass.
Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant car il utilise des matériaux couramment utilisés pour les vitrages des habitations. This embodiment is particularly interesting because it uses materials commonly used for glazing homes.
De préférence, l'au moins une cavité résonnante a une section circulaire dans un plan parallèle aux première et deuxième feuilles diélectriques. De préférence, ladite section circulaire a un rayon compris entre 5 et 10 mm. Preferably, the at least one resonant cavity has a circular section in a plane parallel to the first and second dielectric sheets. Preferably, said circular section has a radius of between 5 and 10 mm.
La forme cylindrique de l'au moins une cavité résonnante facilite la fabrication du vitrage multiple de l'invention. The cylindrical shape of the at least one resonant cavity facilitates the manufacture of the multiple glazing unit of the invention.
De préférence, ladite au moins une ligne de transmission surplombe au moins partiellement l'ouverture de l'au moins une cavité résonnante. De préférence, la feuille de masse est une couche conductrice déposée sur la deuxième feuille diélectrique et dont la résistance électrique de surface est comprise entre 0 et 50 ohms/carré, de préférence entre 2 et 20 ohms/carré, et de manière encore préférée entre 7 et 15 ohms/carré. De préférence, la feuille de masse est un revêtement conducteur optiquement transparent. Bien entendu , conformément à l ' invention , le revêtement conducteur peut également ne pas être optiquement transparent. L'utilisation d'un revêtement conducteur optiquement transparent permet de réduire l'impact visuel de l'application antenne du vitrage multiple de l'invention. Preferably, said at least one transmission line at least partially overhangs the opening of the at least one resonant cavity. Preferably, the ground sheet is a conductive layer deposited on the second dielectric sheet and whose surface electrical resistance is between 0 and 50 ohms / square, preferably between 2 and 20 ohms / square, and even more preferably between 7 and 15 ohms / square. Preferably, the ground sheet is an optically transparent conductive coating. Of course, according to the invention, the conductive coating may also not be optically transparent. The use of an optically transparent conductive coating makes it possible to reduce the visual impact of the antenna application of the multiple glazing unit of the invention.
De préférence, la feuille de masse a également l'effet d'une couche basse émissivité. Preferably, the mass sheet also has the effect of a low emissivity layer.
Ce mode de réalisation permet d'obtenir un vitrage multiple présentant des propriétés thermiques intéressantes. De préférence, la couche d'assemblage comprend une couche d'intercalaire thermoplastique. This embodiment makes it possible to obtain a multiple glazing with interesting thermal properties. Preferably, the assembly layer comprises a thermoplastic interlayer layer.
De préférence, le vitrage multiple comprend en outre une troisième feuille diélectrique solidarisée à ladite feuille supérieure diélectrique par l'intermédiaire d'au moins un deuxième intercalaire et définissant avec cette feuille supérieure diélectrique un deuxième espace interne. Preferably, the multiple glazing further comprises a third dielectric sheet secured to said dielectric upper sheet by means of at least one second spacer and defining with said dielectric upper sheet a second internal space.
Ce mode de réalisation préféré correspond à un triple vitrage pouvant servir d'antenne. La troisième feuille diélectrique assure une isolation thermique et acoustique accrue par rapport au cas du double vitrage. This preferred embodiment corresponds to a triple glazing that can serve as an antenna. The third dielectric sheet provides increased thermal and acoustic insulation compared to the case of double glazing.
De préférence, ladite au moins une ligne de transmission comprend un substrat électriquement isolant métallisé. Preferably, said at least one transmission line comprises a metallized electrically insulating substrate.
Util iser comme au moins u ne l ig ne de transm ission, un substrat électriquement isolant métallisé permet de faciliter sa fabrication et par conséquent la fabrication du vitrage multiple de l'invention. Utilizing as at least one transmission, a metallized electrically insulating substrate facilitates its manufacture and therefore the manufacture of multiple glazing of the invention.
De préférence, le premier espace interne a une épaisseur comprise entre 1 et 3 cm, de préférence comprise entre 1 et 2 cm. Preferably, the first internal space has a thickness of between 1 and 3 cm, preferably between 1 and 2 cm.
De préférence, la feu ille supérieure d iélectrique a une épaisseur comprise entre 2 et 12 mm, de préférence comprise entre 3 et 6 mm. De préférence, la première feuille diélectrique a une épaisseur comprise entre 3 et 8 mm. Preferably, the upper electric light has a thickness of between 2 and 12 mm, preferably between 3 and 6 mm. Preferably, the first dielectric sheet has a thickness of between 3 and 8 mm.
De préférence, le vitrage multiple de l'invention comprend en outre un circuit imprimé électriquement connecté à l'au moins une ligne de transmission, solidarisé à la première feuille diélectrique, positionné en-dehors de le premier espace interne et adjacent à l'un de l'au moins un premier intercalaire. Preferably, the multiple glazing unit of the invention further comprises a printed circuit electrically connected to the at least one transmission line, secured to the first dielectric sheet, positioned outside the first internal space and adjacent to the first of the at least one first spacer.
Dans ce mode de réalisation préféré, la connectique électrique de l'au moins une ligne de transmission vers un dispositif électronique d'analyse de signaux est réalisée par l'insertion sur la tranche du vitrage multiple d'un circuit im primé col l ectant l es s ig naux provenant de l 'au moins u ne l ig ne de transmission. L'avantage est d'obtenir un vitrage multiple pouvant servir d'antenne qui est compact et intégrant un circuit intégré permettant de recueillir les données véhiculées par l'au moins une ligne de transmission. L'assemblage et le montage du vitrage multiple dans une habitation s'en trouve facilité. Brève description des dessins In this preferred embodiment, the electrical connection of the at least one transmission line to an electronic signal analysis device is achieved by the insertion on the edge of the multiple glazing of a printed circuit imparting l The signals originate from the at least one transmission line. The advantage is to obtain a multiple glazing that can serve as an antenna that is compact and incorporating an integrated circuit for collecting the data conveyed by the at least one transmission line. The assembly and assembly of multiple glazing in a home is facilitated. Brief description of the drawings
Ces aspects ainsi que d'autres aspects de l'invention seront clarifiés dans la description détaillée de modes de réalisation particuliers de l'invention, référence étant faite aux dessins des figures, dans lesquelles: These and other aspects of the invention will be clarified in the detailed description of particular embodiments of the invention, with reference to the drawings of the figures, in which:
• la Fig.1 illustre une application possible du vitrage multiple de l'invention; · la Fig.2 montre un premier mode de réalisation préféré du vitrage multiple de l'invention; FIG. 1 illustrates a possible application of the multiple glazing unit of the invention; FIG. 2 shows a first preferred embodiment of the multiple glazing unit of the invention;
• la Fig.3 montre un exemple de l'au moins une ligne de transmission; Fig.3 shows an example of the at least one transmission line;
• la Fig.4 montre une vue du dessus d'un mode de réalisation préféré du vitrage multiple de l'invention; · la Fig.5 montre une vue du dessus d'un autre mode de réalisation préféré du vitrage multiple de l'invention; • la Fig.6 montre un vitrage multiple selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention; la Fig.7 montre un vitrage multiple selon un autre mode de réalisation encore préféré de l'invention. Les dessins des figures ne sont pas à l'échelle. Généralement, des éléments semblables sont dénotés par des références semblables dans les figures. La présence de numéros de référence aux dessins ne peut être considérée comme limitative, y compris lorsque ces numéros sont indiqués dans les revendications. FIG. 4 shows a view from above of a preferred embodiment of the multiple glazing unit of the invention; FIG. 5 shows a view from above of another preferred embodiment of the multiple glazing unit of the invention; Fig.6 shows a multiple glazing according to another preferred embodiment of the invention; Fig.7 shows a multiple glazing according to yet another preferred embodiment of the invention. The drawings of the figures are not to scale. Generally, similar elements are denoted by similar references in the figures. The presence of reference numbers in the drawings can not be considered as limiting, even when these numbers are indicated in the claims.
Description détaillée de certains modes de réalisation de l'invention DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS OF THE INVENTION
La figure 1 montre une application possible du vitrage multiple 1 de l'invention. Dans cet exemple, le vitrage multiple 1 de l'invention est utilisé comme antenne réceptrice d'un signal émis par un satellite 500. De manière plus précise, le signal émis par le satellite 500 est une onde électromagnétique 505 qui est captée par le vitrage multiple 1 qui lui-même est électriquement couplé à un d ispositif électron ique 51 0 d'analyse de signaux et qu i peut également amplifier les signaux fournis par le vitrage multiple 1 . De préférence, le dispositif électronique 510 est un low-noise amplifier (LNA) connu de l'homme de métier. Dans une autre appl ication , le vitrage multiple 1 de l'invention est utilisé comme antenne émettrice. Cela est possible grâce au principe de réciprocité électromagnétique connu de l'homme du métier. Dans les deux cas, on peut donc définir une bande passante BP du vitrage multiple 1 servant d'antenne. La bande passante BP d'une antenne est un terme connu de l'homme du métier. On définit généralement la bande passante BP d'une antenne comme la différence entre une fréquence maximale et une fréquence minimale d'utilisation, BP = fmax - fmin, telles que les fréquences maximale et minimale, fmax et fmin, représentent un affaiblissement de 3 DB par rapport à une fréquence de résonance de l'antenne, ÎR. La figure 2 montre un premier mode de réalisation du vitrage multiple 1 de l'invention selon une coupe le long de l'axe AA' de la figure 1 qui montre le vitrage multiple 1 de l'invention vu du dessus avec un satellite 500. Comme cela est illustré à la figure 2, le vitrage multiple 1 de ce premier mode de réalisation comprend une structure feuilletée 10 qui comprend elle-même une première 1 1 et u n e deuxième 1 2 feu il les d iélectriq ues séparées par u ne couche d'assemblage 13. Les première 1 1 et deuxième 12 feuilles diélectriques comprennent un matériau qui est optiquement transparent. Le terme optiquement transparent signifie que la transmission lumineuse dans le visible (c'est-à-dire dans une bande de fréquence correspondant à une longueur d'onde λ comprise entre 400 et 800 nm dans le vide) est supérieure à 50%. La structure feuilletée 10 comprend également une feuille de masse 40. Il n'est cependant pas nécessaire que la feuille de masse 40 soit située entre la deuxième feuille diélectrique 12 et la couche d'assemblage 13 comme cela est illustré à la figure 2. D'autres configurations sont possibles. Ainsi, à titre d'exemple, un autre mode de réalisation consiste à placer la feuille de masse 40 sur la surface inférieure de la deuxième feuille diélectrique 12 vers l'extérieur du vitrage multiple 1 . Cette feu ille de masse 40 joue le rôle de bl indage électromagnétique bloquant la propagation d'ondes électromagnétiques 505 le long de toute l'épaisseur du vitrage multiple 1 . Cette feuille de masse 40 comprend préférentiellement un matériau qui est un très bon conducteur électrique. Figure 1 shows a possible application of multiple glazing 1 of the invention. In this example, the multiple glazing unit 1 of the invention is used as receiving antenna of a signal emitted by a satellite 500. More precisely, the signal emitted by the satellite 500 is an electromagnetic wave 505 which is captured by the glazing unit. A multiple 1 which itself is electrically coupled to a signal analysis electronic device 51 0 and which can also amplify the signals provided by the multiple glazing unit 1. Preferably, the electronic device 510 is a low-noise amplifier (LNA) known to those skilled in the art. In another application, multiple glazing 1 of the invention is used as the transmitting antenna. This is possible thanks to the principle of electromagnetic reciprocity known to those skilled in the art. In both cases, it is therefore possible to define a bandwidth BP of the multiple glazing 1 serving as an antenna. The bandwidth BP of an antenna is a term known to those skilled in the art. The bandwidth BP of an antenna is generally defined as the difference between a maximum frequency and a minimum frequency of use, BP = f max - f m in, such that the maximum and minimum frequencies, f max and f min , represent a loss of 3 dB with respect to a resonance frequency of the antenna, IR. FIG. 2 shows a first embodiment of the multiple glazing unit 1 of the invention in a section along the axis AA 'of FIG. 1 which shows the multiple glazing unit 1 of the invention seen from above with a satellite 500. As illustrated in FIG. 2, the multiple glazing unit 1 of this first embodiment comprises a laminated structure 10 which itself comprises a first 1 1 and a second 1 2, the dielectrics separated by a single layer. The first and second 12 dielectric sheets comprise a material which is optically transparent. The term optically transparent means that the light transmission in the visible (that is to say in a frequency band corresponding to a wavelength λ between 400 and 800 nm in the vacuum) is greater than 50%. The laminated structure 10 also comprises a sheet of mass 40. It is not necessary, however, that the mass sheet 40 be located between the second dielectric sheet 12 and the assembly layer 13 as illustrated in FIG. other configurations are possible. Thus, by way of example, another embodiment consists in placing the mass sheet 40 on the lower surface of the second dielectric sheet 12 towards the outside of the multiple glazing unit 1. This mass light 40 acts as an electromagnetic shield blocking the propagation of electromagnetic waves 505 along the entire thickness of the multiple glazing 1. This sheet of mass 40 preferably comprises a material which is a very good electrical conductor.
Le vitrage multiple 1 de l'invention comprend une feuille supérieure diélectrique 50 comprenant un matériau optiquement transparent. Cette feuille supérieure diélectrique 50 est solidarisée à la première feuille diélectrique 1 1 par l'intermédiaire d'au moins un premier intercalaire 60 et définit avec la première feuille diélectrique 1 1 un premier espace interne 70. The multiple glazing unit 1 of the invention comprises a dielectric top sheet 50 comprising an optically transparent material. This dielectric upper sheet 50 is secured to the first dielectric sheet 1 1 via at least one spacer 60 and defines with the first dielectric sheet 1 1 a first internal space 70.
Le vitrage multiple 1 de l'invention comprend en outre au moins une cavité résonnante 20. De préférence, le vitrage multiple 1 de l'invention comprend plusieurs cavités résonnantes 20. Le vitrage multiple 1 correspond alors à un réseau d'antennes ce qui permet d'augmenter le gain du vitrage multiple 1 servant d'antenne. Cela permet également de privilégier une direction particulière dans le diagramme de rayonnement de l'antenne. De manière encore préférée, le vitrage multiple 1 comprend cinq groupes de 8x8 cavités résonnantes 20, c'est-à-dire trois cents vingt cavités résonnantes 20. Ces cavités résonnantes 20 sont ménagées dans la première feuille diélectrique 1 1 . De préférence, l'au moins une cavité résonnante 20 a une profondeur comprise entre λ/25 et λ/10, où λ représente la longueur d'onde de l'onde électromagnétique 505 incidente ou émise dans le vide. De manière encore préférée, la profondeur des cavités résonnantes 20 correspond à l'épaisseur de la première feuille diélectrique 1 1 comme cela est illustré à la figure 2. Chaque cavité résonnante 20 comprend une ouverture 25 orientée vers le premier espace interne 70. L'au moins une cavité résonnante 20 est remplie d'un milieu ayant dans la bande passante BP du vitrage multiple 1 une permittivité diélectrique ε dont la partie réelle, ε', est inférieure ou égale à 4*εο et dont le rapport, tan δ, entre sa partie imaginaire, ε", et sa partie réelle, ε', est inférieur ou égale à 10"2. Comme cela est connu de l'homme du métier, εο représente la permittivité diélectrique du vide qui est égale à 8,854 10"12 F/m. Comme cela est connu de l'homme du métier, les pertes dans un mil ieu diélectrique sont généralement caractérisées par le rapport tan δ entre la partie imaginaire et la partie réelle de la permittivité diélectrique du milieu diélectrique : tan δ= ε'7 ε'. De manière préférée, le milieu remplissant l'au moins une cavité résonnante 20 a une permittivité diélectrique ε dont le rapport, tan δ, entre sa partie imaginaire, ε", et sa partie réelle, ε', est inférieur ou égale à 10"3. De manière encore préférée, le milieu remplissant l'au moins une cavité résonnante 20 a une permittivité diélectrique ε dont la partie réelle, ε', est inférieure ou égale à 2*εο et de manière plus préférée est égale à 1 . Le milieu remplissant l'au moins une cavité réson nante 20 peut com prend re d ifférents matériaux, gaz ou composants. The multiple glazing unit 1 of the invention further comprises at least one resonant cavity 20. Preferably, the multiple glazing unit 1 of the invention comprises several resonant cavities 20. The multiple glazing unit 1 then corresponds to an array of antennas which enables to increase the gain of the multiple glazing 1 serving as an antenna. It also allows to privilege a direction particular in the antenna radiation pattern. More preferably, the multiple glazing 1 comprises five groups of 8x8 resonant cavities 20, that is to say three hundred twenty resonant cavities 20. These resonant cavities 20 are formed in the first dielectric sheet January 1. Preferably, the at least one resonant cavity 20 has a depth of between λ / 25 and λ / 10, where λ represents the wavelength of the electromagnetic wave 505 incident or emitted in a vacuum. More preferably, the depth of the resonant cavities 20 corresponds to the thickness of the first dielectric sheet 11 as shown in FIG. 2. Each resonant cavity 20 comprises an opening 25 oriented towards the first internal space 70. at least one resonant cavity 20 is filled with a medium having in the bandwidth BP of the multiple glazing unit 1 a dielectric permittivity ε whose real part, ε ', is less than or equal to 4 * εο and whose ratio, tan δ, between its imaginary part, ε ", and its real part, ε ', is less than or equal to 10 " 2 . As is known to those skilled in the art, εο represents the dielectric permittivity of the vacuum which is equal to 8.854 10 -12 F / m. As is known to those skilled in the art, losses in a dielectric medium are generally characterized by the ratio tan δ between the imaginary part and the real part of the dielectric permittivity of the dielectric medium: tan δ = ε'7 ε 'Preferably, the medium filling the at least one resonant cavity 20 has a dielectric permittivity ε whose ratio, tan δ, between its imaginary part, ε ", and its real part, ε ', is less than or equal to 10 " 3. More preferably, the medium filling the at least one resonant cavity 20 has a dielectric permittivity ε whose real part, ε ', is less than or equal to 2 * εο and more preferably is equal to 1. The medium filling the at least one resonant cavity 20 may comprise a plurality of materials, ga z or components.
Le vitrage multiple 1 comprend également au moins une l igne de transmission 30 apte à exciter l'au moins une cavité résonnante 20 et située dans le premier espace interne 70. Lorsque le vitrage multiple 1 est utilisé comme antenne réceptrice, l'au moins une ligne de transmission 30 sert à collecter les signaux de résonnance prenant naissance dans l'au moins une cavité résonnante 20. La notion de l igne de transmission est connue de l'homme du métier. The multiple glazing unit 1 also comprises at least one transmission line 30 able to excite the at least one resonant cavity 20 and situated in the first internal space 70. When the multiple glazing unit 1 is used as a receiving antenna, the at least one transmission line 30 serves to collect the resonance signals originating in the at least one resonant cavity 20. The notion of the transmission line is known to those skilled in the art.
Comme cela est illustré à la figure 1 , les lignes de transmission 30 sont connectées à un dispositif électronique 51 0. Ce dernier permet de changer électroniquement la direction de réception du vitrage multiple 1 afin de recevoir le signal de différents satellites par exemple. Ce changement de direction est obtenu en introd u isant un déphasage entre les signaux provenant des différentes (groupes de) cavités avant leur combinaison. On parle alors de différents angles de réception du vitrage multiple 1 . De préférence, ces différents angles de réception sont situés dans un plan horizontal par rapport au sol : le vitrage multiple 1 présente alors différents angles de réception en azimut. De manière encore préférée ces différents angles de réception en azimut sont compris entre -35° et +35° par rapport à une direction horizontale de référence. L'angle de réception en élévation ou angle de réception vertical du vitrage multiple 1 est de manière préférée fixe. La sélection des différents angles de réception en azimut est de manière préférée réalisée grâce à une technique de beamforming (ou formation de faisceau en français) connue de l'homme de métier (voir par exemple le livre de Robert C. Hansen intitulé Phased Array Antennas et publié chez John Wiley & Sons en décembre 2009). La technique du beamforming est une technique de traitement de signal qui permet de combiner de manière constructive ou destructive certains signaux électromagnétiques. Ici, elle est utilisée pour combiner les signaux provenant de différentes lignes de transmission 30 qui sont couplées à différentes cavités résonnantes 20. La sélection de l'angle de réception de l'antenne (ou du vitrage multiple 1 ) est réalisée par un choix de combiner de manière constructive les signaux issus des différentes lignes de transmission 30 en supposant qu'une source (satellite 500 de la figure 1 par exemple) est située dans une direction particulière. Dans le contexte de l'invention, la technique du beamforming est de manière préférée effectuée sur des signaux analogiques : les signaux se propageant sur les différentes lignes de transmission 30 sont alors combinés grâce à des circuits électroniques sans les numériser au préalable. La figure 3 montre un mode de réalisation préféré de l'au moins une ligne de transm ission 30. Dans ce mode de réalisation préféré, un premier conducteur 31 de la ligne de transmission est situé au-dessus d'un deuxième conducteur 32 de la ligne de transmission, ce dernier 32 étant fixé sur la paroi supérieure de la première feuille diélectrique 1 1 . Une couche diélectrique 33 sépare les deux conducteurs 31 et 32. De manière préférée, les premier 31 et deuxième 32 conducteurs sont obtenus par métallisation de l'entièreté ou d'une partie des surfaces supérieures et inférieures de la couche diélectrique 33. As illustrated in Figure 1, the transmission lines 30 are connected to an electronic device 51 0. The latter allows to electronically change the reception direction of the multiple glazing 1 to receive the signal of different satellites for example. This change of direction is achieved by introducing a phase shift between the signals from the different (groups of) cavities prior to their combination. We then speak of different angles of reception of multiple glazing 1. Preferably, these different reception angles are located in a plane horizontal with respect to the ground: the multiple glazing 1 then has different angles of reception in azimuth. More preferably, these different angles of reception in azimuth are between -35 ° and + 35 ° with respect to a horizontal reference direction. The reception angle in elevation or vertical reception angle of the multiple glazing unit 1 is preferably fixed. The selection of the different angles of reception in azimuth is preferably carried out using a beamforming technique (or beamforming in French) known to those skilled in the art (see for example the book by Robert C. Hansen entitled Phased Array Antennas and published by John Wiley & Sons in December 2009). The beamforming technique is a signal processing technique that constructively or destructively combines certain electromagnetic signals. Here, it is used to combine the signals from different transmission lines 30 which are coupled to different resonant cavities 20. The selection of the reception angle of the antenna (or multiple glazing 1) is performed by a choice of constructively combining the signals from the different transmission lines 30 assuming that a source (satellite 500 of Figure 1 for example) is located in a particular direction. In the context of the invention, the beamforming technique is preferably carried out on analog signals: the signals propagating on the various transmission lines 30 are then combined by means of electronic circuits without digitizing them beforehand. FIG. 3 shows a preferred embodiment of the at least one transmission line 30. In this preferred embodiment, a first conductor 31 of the transmission line is located above a second conductor 32 of the transmission line 30. transmission line, the latter 32 being fixed on the upper wall of the first dielectric sheet January 1. A dielectric layer 33 separates the two conductors 31 and 32. Preferably, the first 31 and second 32 conductors are obtained by metallization of all or part of the upper and lower surfaces of the dielectric layer 33.
Dans les modes de réalisation préférés présentés aux figures 1 et 2, les lignes de transmission 30 surplombent les cavités résonnantes 20. Ce n'est cependant pas nécessaire. Cela est illustré à la figure 4 qui montre une vue du dessus d'un autre mode de réalisation du vitrage multiple 1 de l'invention. Dans ce mode de réalisation préféré, l'entièreté des lignes de transmission 30 repose sur la surface supérieure de la première feuille diélectrique 1 1 . Dans un tel mode de réalisation, la plus petite distance 45 entre une ligne de transmission 30 et le bord d'une cavité résonnante 20 est inférieure à λ/10 et de préférence inférieure à λ/20 pour permettre un couplage électromagnétique entre au moins une ligne de transmission 30 et au moins une cavité résonnante 20. Dans un tel cas, l'homme du métier parle en général d'un couplage électromagnétique par proximité. Comme cela est il lustré à la figure 2, l 'au moins une l igne de transmission 30 est de préférence en contact avec le premier espace interne 70. In the preferred embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the transmission lines 30 overhang the resonant cavities 20. However, this is not necessary. This is illustrated in Figure 4 which shows a view from above of another embodiment of the multiple glazing 1 of the invention. In this preferred embodiment, the entirety of the transmission lines 30 rests on the upper surface of the first dielectric sheet January 1. In such an embodiment, the smallest distance 45 between a transmission line 30 and the edge of a resonant cavity 20 is less than λ / 10 and preferably less than λ / 20 to allow electromagnetic coupling between at least one Transmission line 30 and at least one resonant cavity 20. In such a case, those skilled in the art generally speak of an electromagnetic coupling by proximity. As it is glossed in FIG. 2, the at least one transmission line 30 is preferably in contact with the first internal space 70.
La figure 5 montre une vue du dessus d'un autre mode de réalisation préféré du vitrage multiple 1 de l'invention . Dans ce mode de réal isation préféré, deux lignes de transmission 30 sont aptes à exciter chaque cavité résonnante 20. Une telle configuration permet d'obtenir un meilleur contrôle de la polarisation de l'onde émise quand le vitrage multiple 1 est utilisé en émission ou d'obtenir une meilleure sélection des ondes incidentes en fonction de leur polarisation lorsque le vitrage multiple 1 est utilisé en réception. Les longueurs des chemins parcours par les signaux véhiculés par les deux lignes de transmission 30 se rapportant à une cavité résonnante 20 sont différentes. Un choix judicieux de la différence de longueur des chemins parcourus le long de deux l ignes de transmission 30 différentes permet de sélectionner une polarisation donnée, par exemple une polarisation du type circulaire si la différence de longueur des chemins parcourus correspond à un déphasage de 90° (λ9/4, où Ag est la longueur d'onde dans la ligne de transmission). De préférence, l'au moins une cavité résonnante 20 est remplie d'air.Figure 5 shows a view from above of another preferred embodiment of multiple glazing 1 of the invention. In this preferred embodiment, two transmission lines 30 are able to excite each resonant cavity 20. Such a configuration makes it possible to obtain better control of the polarization of the emitted wave when the multiple glazing unit 1 is used in transmission or to obtain a better selection of the incident waves according to their polarization when the multiple glazing 1 is used in reception. The lengths of the paths traveled by the signals conveyed by the two transmission lines 30 relating to a resonant cavity 20 are different. A wise choice of the difference in length of the paths traveled along two different transmission lines 30 make it possible to select a given polarization, for example a polarization of the circular type if the difference in length of the paths traveled corresponds to a phase shift of 90 ° (λ 9/4 , where A g is the length of d wave in the transmission line). Preferably, the at least one resonant cavity 20 is filled with air.
L'air est caractérisé par une permittivité diélectrique ε dont le rapport, tan δ, entre sa partie imaginaire, ε", et sa partie réelle ε', est proche de 0 (ou inférieur à 10"6 en bonne approximation) et ce, sur une très grande gam me de fréquence. L'air a également une permittivité diélectrique dont la partie réelle ε' est proche de εο en bonne approximation. The air is characterized by a dielectric permittivity ε whose ratio, tan δ, between its imaginary part, ε ", and its real part ε ', is close to 0 (or less than 10 " 6 in good approximation) and this, on a very large frequency range. The air also has a dielectric permittivity of which the real part ε 'is close to εο in good approximation.
De préférence, la bande passante BP du vitrage multiple 1 de l'invention est comprise entre 8 et 1 5 GHz, de manière encore préférée entre 10 et 13 GHz et de manière encore plus préférée entre 10.75 et 12.75 GHz. Le dernier intervalle de fréquence correspond à ce qui est habituellement appelé bande Ku pour la radiodiffusion par satellite (services de télévision notamment). Preferably, the bandwidth BP of the multiple glazing unit 1 of the invention is between 8 and 15 GHz, more preferably between 10 and 13 GHz and even more preferably between 10.75 and 12.75 GHz. The last frequency interval corresponds to what is usually called the Ku band for satellite broadcasting (including television services).
De préférence, les première 1 1 et deuxième 12 feuilles diélectriques et la feuille supérieure diélectrique 50 comprennent du verre. On entend par verre, tous les types de verres et matériaux transparents équivalents tels que les verres minéraux et les verres organiques. Le verre minéral peut être constitué indifféremment d'un ou plusieurs types de verres connus comme les verres sodo-calcique, les verres au bore, les verres cristallins et semi-cristallins. Le verre organique peut être un polymère ou un copolymère transparent thermodurcissable ou thermoplastique rigide tel que, par exemple, une résine de synthèse polycarbonate, polyester ou polyvinylique transparente. De préférence, les cavités résonnantes 20 ont une forme cylindrique.Preferably, the first 11 and second 12 dielectric sheets and the dielectric upper sheet 50 comprise glass. By glass is meant all types of glasses and equivalent transparent materials such as mineral glasses and organic glasses. The mineral glass can be constituted indifferently of one or more types of known glasses such as soda-lime glasses, boron glasses, crystalline and semi-crystalline glasses. The organic glass may be a thermosetting or rigid thermoplastic transparent polymer or copolymer such as, for example, a transparent polycarbonate, polyester or polyvinyl synthetic resin. Preferably, the resonant cavities 20 have a cylindrical shape.
Ainsi, dans un tel mode de réalisation préféré, les cavités résonnantes 20 ont une section circulaire dans un plan parallèle aux première et deuxième feuilles diélectriques (1 1 ,12). Dans un tel mode de réalisation, les cavités résonnantes 20 ont de préférence un rayon compris entre 5 et 10 mm, de manière encore préférée un rayon compris entre 6 et 8 mm et de manière encore plus préférée un rayon de 7 mm. De préférence, la feuille de masse 40 est une couche conductrice déposée sur la deuxième feuille diélectrique 12 et dont la résistance électrique de surface est comprise entre 0 et 50 ohms/carré, de préférence entre 2 et 20 ohms/carré, et de manière encore préférée entre 7 et 15 ohms/carré. De préférence, la feuille de masse 40 est un revêtement conducteur optiquement transparent. De tels revêtements sont par exemple des couches à base d'oxyde dopé dont l'épaisseur est généralement comprise entre 0.02 et 0.5 μιτι, de préférence entre 0.2 et 0.4 μιτι et dont la résistance de surface peut varier entre 10 et 80 ohms/carré, de préférence entre 12 et 20 ohms/carré. De telles couches comprennent par exemple de l'oxyde de zinc dopé à l'indium ou à l'aluminium, de l'oxyde d'étain dopé au fluor ou à l'antimoine, ou de l'oxyde d'indium dopé à l'étain (généralement connu sous l'abréviation ITO). Un revêtement d'un tel film conducteur transparent peut, par exemple, avoir été déposé sur une feuille diélectrique telle que du verre par la technique bien connue de dépôt chimique en phase vapeur (CVD), à partir de précurseurs en phase gazeuse. D'autres exemples de revêtements conducteurs optiquement transparents pour la feuille de masse 40 sont des couches à base d'argent. Ces couches conductrices peuvent être composées d'une, deux, voire trois couches d'argent (ou tout autre matériau conducteur), séparées par des couches de diélectrique. Pour des couches comprenant une épaisseur totale de matériau conducteur comprise entre 10 et 30 nm, la résistance de surface peut atteindre des valeurs très faibles comprise entre 2 et 3 Ohms/carré. De tels empilages sont par exemple le résultat d'une succession de dépôts par pulvérisation cathodique magnétron sous vide ("magnetron sputtering" dans la littérature anglo-saxonne). L'empilage de couches est, par exemple dans ce cas : ΤΊΟ2 /Thus, in such a preferred embodiment, the resonant cavities 20 have a circular section in a plane parallel to the first and second dielectric sheets (11, 12). In such an embodiment, the resonant cavities 20 preferably have a radius of between 5 and 10 mm, more preferably a radius of between 6 and 8 mm and even more preferably a radius of 7 mm. Preferably, the ground sheet 40 is a conductive layer deposited on the second dielectric sheet 12 and whose surface electrical resistance is between 0 and 50 ohms / square, preferably between 2 and 20 ohms / square, and moreover preferred between 7 and 15 ohms / square. Preferably, the ground sheet 40 is an optically transparent conductive coating. Such coatings are for example doped oxide-based layers whose thickness is generally between 0.02 and 0.5 μιτι, preferably between 0.2 and 0.4 μιτι and whose surface resistance can vary between 10 and 80 ohms / square, preferably between 12 and 20 ohms / square. Such layers comprise, for example, indium or aluminum doped zinc oxide, fluorine or antimony doped tin oxide, or indium doped indium oxide. tin (commonly known as ITO). A coating of such a transparent conductive film may, for example, have been deposited on a dielectric sheet such as glass by the well-known technique of chemical vapor deposition (CVD), from precursors in the gas phase. Other examples of optically transparent conductive coatings for the sheet of mass 40 are silver-based layers. These conductive layers may be composed of one, two or even three layers of silver (or any other conductive material), separated by layers of dielectric. For layers comprising a total thickness of conductive material between 10 and 30 nm, the surface resistance can reach very low values of between 2 and 3 ohms / square. Such stacks are for example the result of a succession of magnetron sputtering magnetron sputtering deposits in the English literature. The stacking of layers is, for example in this case: ΤΊΟ2 /
ZnO / Ag / Ti / ZnO / SnÛ2. Cependant, toute autre couche même plus faiblement conductrice pourrait convenir. ZnO / Ag / Ti / ZnO / SnO2. However, any other layer even more weakly conductive could be suitable.
De préférence, la feuille de masse 40 a également l'effet d'une couche basse émissivité. Une telle propriété est connue de l'homme du métier des vitrages. Elle est basée sur la réflexion des IR (infrarouges) lointains et permet de limiter dans une direction donnée les transferts de chaleur entre l'extérieur et l'intérieur d'une habitation au travers d'un vitrage. De préférence, la couche d'assemblage 1 3 comprend une couche d'intercalaire thermoplastique, par exemple du polyvinyle butyral (PVB), de l'éthylène vinyl acétate ou du polyuréthane. Preferably, the mass sheet 40 also has the effect of a low emissivity layer. Such property is known to those skilled in the art of glazing. It is based on the reflection of IR (far infrared) and limits in a given direction the heat transfer between the outside and the inside of a house through a glazing. Preferably, the assembly layer 1 3 comprises a layer of thermoplastic interlayer, for example polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate or polyurethane.
La figure 6 montre un autre mode de réalisation préféré du vitrage multiple 1 de l'invention. Dans ce mode de réalisation préféré, le vitrage multiple 1 comprend en plus une troisième feuille diélectrique 200 qui est solidarisée à la feuille supérieure diélectrique 50 par l'intermédiaire d'au moins un deuxième intercalaire 210. Cette troisième feuille diélectrique 200 définit avec la feuille supérieure diélectrique 50 un deuxième espace interne 220. De préférence, le premier espace interne 70 a une épaisseur comprise entre 1 et 3 cm, et de manière encore préférée entre 1 et 2 cm. Figure 6 shows another preferred embodiment of multiple glazing 1 of the invention. In this preferred embodiment, the multiple glazing 1 further comprises a third dielectric sheet 200 which is secured to the dielectric upper sheet 50 via at least one second spacer 210. This third dielectric sheet 200 defines with the sheet dielectric upper 50 a second internal space 220. Preferably, the first internal space 70 has a thickness of between 1 and 3 cm, and more preferably between 1 and 2 cm.
De préférence, le premier espace interne 70 comprend du vide. De manière encore préférée, le premier espace interne 70 comprend de l'air. De manière encore plus préférée, le premier espace interne 70 comprend un autre gaz dont certains exemples non limitatifs sont : argon, krypton, CO2, Xénon ou tout gaz quelconque notamment tout gaz isolant thermique ou acoustique et tout mélange des précédents gaz cités. Preferably, the first internal space 70 comprises a vacuum. More preferably, the first internal space 70 comprises air. Even more preferably, the first internal space 70 comprises another gas, certain non-limiting examples of which are: argon, krypton, CO2, xenon or any other gas, in particular any thermal or acoustic insulating gas and any mixture of the aforementioned gases mentioned above.
De préférence, la feuille supérieure diélectrique 50 a une épaisseur comprise entre 2 et 12 mm et de manière encore préférée, entre 3 et 6 mm. De préférence, la prem ière feu ille d iélectrique 1 1 a une épaisseur comprise entre 3 et 8 mm. Preferably, the dielectric top sheet 50 has a thickness of between 2 and 12 mm and more preferably between 3 and 6 mm. Preferably, the first electric light 11 has a thickness of between 3 and 8 mm.
La figure 7 montre un exemple de connectique qui peut être utilisée et intégrée au vitrage multiple 1 pour rapatrier les signaux véhiculés par l'au moins une ligne de transmission 30. Dans cet exemple, le vitrage multiple 1 comprend sur sa tranche un circuit imprimé 300 qui est solidarisé à la première feuille diélectrique 1 1 par l'intermédiaire d'une colle 310. Ainsi, dans cet exemple, le circuit imprimé 300 est positionné en-dehors du premier espace interne 70 et est adjacent à l'un de l'au moins un premier intercalaire 60. Comme cela est montré à la figure 7, les différentes feuilles diélectriques sont coupées de façon décalée, afin de laisser la structure feuillée 10 dépasser de la feuille supérieure diélectrique 50. Cela permet un accès facile au circuit imprimé 300 qu i est adjacent à un de l'au moins un premier intercalaire 60. Le circuit imprimé 300 est électriquement connecté aux différents lignes de transmission 30 afin de rapatrier les signaux véhiculés par ces lignes de transmission 30 vers un dispositif électronique 510 tel un LNA. FIG. 7 shows an example of connections that can be used and integrated with the multiple glazing unit 1 to repatriate the signals carried by the at least one transmission line 30. In this example, the multiple glazing unit 1 comprises on its wafer a printed circuit 300 which is secured to the first dielectric sheet 1 1 via an adhesive 310. Thus, in this example, the printed circuit 300 is positioned outside the first internal space 70 and is adjacent to one of the at least a first spacer 60. As shown in Figure 7, the various dielectric sheets are cut so staggered, to allow the leaf structure 10 to protrude from the dielectric upper sheet 50. This allows easy access to the circuit board 300 which is adjacent to one of the at least one spacer 60. The circuit board 300 is electrically connected to the different transmission lines 30 to repatriate the signals conveyed by these transmission lines 30 to an electronic device 510 such as an LNA.
La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D'une manière générale, la présente invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et/ou décrits ci-dessus. L'usage des verbes « comprendre », « inclure », « comporter », ou toute autre variante, ainsi que leurs conjugaisons, ne peut en aucune façon exclure la présence d'éléments autres que ceux mentionnés. L'usage de l'article indéfini « un », « une », ou de l'article défini « le », « la » ou « Γ », pour introduire un élément n'exclut pas la présence d'une pluralité de ces éléments. Les numéros de référence dans les revendications ne limitent pas leur portée. The present invention has been described in relation to specific embodiments, which have a purely illustrative value and should not be considered as limiting. In general, the present invention is not limited to the examples illustrated and / or described above. The use of the verbs "to understand", "to include", "to include", or any other variant, as well as their conjugations, can in no way exclude the presence of elements other than those mentioned. The use of the indefinite article "a", "an", or the definite article "the", "the" or "Γ", to introduce an element does not exclude the presence of a plurality of these elements. The reference numerals in the claims do not limit their scope.
En résumé, l'invention peut également être décrite comme suit. Vitrage multiple 1 pouvant servir d'antenne de bande passante BP et comprenant une structure feuilletée 10, au moins une cavité résonnante 20 et au moins une ligne de transmission 30 apte à exciter l'au moins une cavité résonnante 20. La structure feuilletée 10 comprend au moins une première 1 1 et une deuxième 12 feuilles diélectriques séparées par une couche d'assemblage 13 ainsi qu'une feuille de masse 40. L'au moins une cavité résonante 20 est ménagée dans la première feuille diélectrique 1 1 et une feuille supérieure diélectrique 50 définit avec la première feuille diélectrique 1 1 un premier espace interne 70. L'au moins une ligne de transmission 30 est positionnée dans le premier espace interne 70. In summary, the invention can also be described as follows. Multiple glazing 1 that can serve as a bandwidth antenna BP and comprising a laminated structure 10, at least one resonant cavity 20 and at least one transmission line 30 capable of exciting the at least one resonant cavity 20. The laminated structure 10 comprises at least a first 1 1 and a second 12 dielectric sheets separated by an assembly layer 13 and a sheet of mass 40. The at least one resonant cavity 20 is formed in the first dielectric sheet 1 1 and a top sheet dielectric 50 defines with the first dielectric sheet 1 1 a first internal space 70. The at least one transmission line 30 is positioned in the first internal space 70.

Claims

Revendications claims
1 . Vitrage multiple (1 ) pouvant servir d'antenne de bande passante BP et comprenant au moins : 1. Multiple glazing (1) that can serve as a bandwidth antenna BP and comprising at least:
une structure feuilletée (10) comprenant :  a laminated structure (10) comprising:
o au moins une première (1 1 ) et une deuxième (12) feuilles diélectriques comprenant chacune un matériau qu i est optiquement transparent,  at least a first (1 1) and a second (12) dielectric sheet each comprising a material that is optically transparent,
o une couche d'assemblage (13) située entre les première (1 1 ) et deuxième (12) feuilles diélectriques,  an assembly layer (13) located between the first (1 1) and second (12) dielectric sheets,
o une feuille de masse (40) ;  a mass sheet (40);
au moins une cavité résonnante (20);  at least one resonant cavity (20);
au moins une ligne de transmission (30) apte à exciter l'au moins une cavité résonnante (20) ; caractérisé en ce que: - le vitrage multiple (1 ) comprend en outre une feuille supérieure diélectrique (50) comprenant un matériau optiquement transparent, solidarisée à ladite première feuille diélectrique (1 1 ) par l'intermédiaire d'au moins un premier intercalaire (60) et définissant avec cette première feuille diélectrique (1 1 ) un premier espace interne (70) ;  at least one transmission line (30) capable of exciting the at least one resonant cavity (20); characterized in that: - the multiple glazing (1) further comprises a dielectric upper sheet (50) comprising an optically transparent material, secured to said first dielectric sheet (1 1) via at least one intermediate interlayer ( 60) and defining with said first dielectric sheet (1 1) a first internal space (70);
- l'au moins une cavité résonnante (20):  the at least one resonant cavity (20):
o est ménagée dans la première feuille diélectrique (1 1 ), o est remplie d'un milieu ayant, dans la bande passante BP, une permittivité diélectrique ε dont la partie réelle, ε', est inférieure ou égale à 4*εο, εο étant la permittivité diélectrique du vide, et dont le rapport, tan δ, entre sa partie imaginaire, ε", et sa partie réelle, ε', est inférieur ou égal à 10"2; o is formed in the first dielectric sheet (1 1), o is filled with a medium having, in the bandwidth BP, a dielectric permittivity ε whose real part, ε ', is less than or equal to 4 * εο, εο being the dielectric permittivity of the vacuum, and whose ratio, tan δ, between its imaginary part, ε ", and its real part, ε ', is less than or equal to 10 "2;
o comprend une ouverture (25) orientée vers le premier espace interne (70);  o comprises an opening (25) oriented towards the first internal space (70);
l'au moins une ligne de transmission (30) est située dans le premier espace interne (70). the at least one transmission line (30) is located in the first internal space (70).
2. Vitrage multiple (1 ) selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'au moins une cavité résonnante (20) est remplie d'air. 2. Multiple glazing (1) according to claim 1 characterized in that the at least one resonant cavity (20) is filled with air.
3. Vitrage multiple (1 ) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la bande passante BP est comprise entre 8 et 15 GHz, de préférence entre 10 et 13 GHz. 3. Multiple glazing (1) according to claim 1 or 2 characterized in that the bandwidth BP is between 8 and 15 GHz, preferably between 10 and 13 GHz.
4. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdites première (1 1 ) et deuxième (12) feuilles diélectriques et ladite feuille supérieure diélectrique (50) comprennent du verre. 4. Multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims characterized in that said first (1 1) and second (12) dielectric sheets and said dielectric upper sheet (50) comprise glass.
5. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'au moins une cavité résonnante (20) a une section circulaire dans un plan parallèle aux première et deuxième feuilles diélectriques (1 1 ,12). 5. multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims characterized in that the at least one resonant cavity (20) has a circular section in a plane parallel to the first and second dielectric sheets (1 1, 12).
6. Vitrage multiple (1 ) selon la revendication précédente caractérisé en ce que ladite section circulaire a un rayon compris entre 5 et 10 mm. 6. Multiple glazing (1) according to the preceding claim characterized in that said circular section has a radius of between 5 and 10 mm.
7. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite au moins une ligne de transmission (30) surplombe au moins partiellement l'ouverture (25) de l'au moins une cavité résonnante (20). 7. multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims characterized in that said at least one transmission line (30) at least partially overhangs the opening (25) of the at least one resonant cavity (20) .
8. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la feuille de masse (40) est une couche conductrice déposée sur la deuxième feuille diélectrique (12) et dont la résistance électrique de surface est comprise entre 0 et 50 ohms/carré, de préférence entre 2 et 20 ohms/carré, et de manière encore préférée entre 7 et 15 ohms/carré. 8. multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims characterized in that the ground sheet (40) is a conductive layer deposited on the second dielectric sheet (12) and whose surface electrical resistance is between 0 and 50 ohms / square, preferably between 2 and 20 ohms / square, and more preferably between 7 and 15 ohms / square.
9. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la feuille de masse (40) est un revêtement conducteur optiquement transparent. 9. Multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims characterized in that the ground sheet (40) is an optically transparent conductive coating.
10. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la feuille de masse (40) a également l'effet d'une couche basse émissivité. 10. Multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims characterized in that the mass sheet (40) also has the effect of a low emissivity layer.
1 1 . Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite couche d'assemblage (13) comprend une couche d'intercalaire thermoplastique. 1 1. Multiple glazing (1) according to any preceding claim characterized in that said assembly layer (13) comprises a thermoplastic interlayer layer.
12. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant en outre une troisième feuille diélectrique (200) solidarisée à ladite feuille supérieure diélectrique (50) par l'intermédiaire d'au moins un deuxième intercalaire (210) et définissant avec cette feuille supérieure diélectrique (50) un deuxième espace interne (220). 12. multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims further comprising a third dielectric sheet (200) secured to said dielectric upper sheet (50) via at least one second spacer (210) and defining with this dielectric upper sheet (50) a second internal space (220).
13. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite au moins une ligne de transmission (30) comprend un substrat électriquement isolant métallisé. 13. Multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims characterized in that said at least one transmission line (30) comprises a metallized electrically insulating substrate.
14. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier espace interne (70) a une épaisseur comprise entre 1 et 3 cm, de préférence comprise entre 1 et 2 cm. 14. Multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims characterized in that the first internal space (70) has a thickness of between 1 and 3 cm, preferably between 1 and 2 cm.
15. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la feuille supérieure diélectrique (50) a une épaisseur comprise entre 2 et 12 mm, de préférence comprise entre 3 et 6 mm. 15. Multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims characterized in that the dielectric upper sheet (50) has a thickness of between 2 and 12 mm, preferably between 3 and 6 mm.
16. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la première feuille diélectrique (1 1 ) a une épaisseur comprise entre 3 et 8 mm. 16. Multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims characterized in that the first dielectric sheet (1 1) has a thickness of between 3 and 8 mm.
17. Vitrage multiple (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant en outre un circuit imprimé (300) électriquement connecté à l'au moins une ligne de transmission (30), solidarisé à la première feuille diélectrique (1 1 ), positionné en-dehors de le premier espace interne (70) et adjacent à l'un de l'au moins un premier intercalaire (60). 17. multiple glazing (1) according to any one of the preceding claims further comprising a printed circuit (300) electrically connected to the at least one transmission line (30), secured to the first dielectric sheet (1 1), positioned outside the first inner space (70) and adjacent to one of the at least one spacer (60).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2545280A1 (en) * 1983-04-29 1984-11-02 Labo Electronique Physique Radiating element or receiver of orthogonally polarised microwave signals and flat antenna comprising an array of such elements juxtaposed
US6388621B1 (en) 2000-06-20 2002-05-14 Harris Corporation Optically transparent phase array antenna

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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