WO2008125399A1

WO2008125399A1 - Antenne mixte

Info

Publication number: WO2008125399A1
Application number: PCT/EP2008/052865
Authority: WO
Inventors: Thibaut Wirth; Sylvain Perrot; Cyril Decroze
Original assignee: Trixell S.A.S.
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2008-10-23
Also published as: FR2914113B1; JP2010521913A; CN101682118A; EP2143168A1; CA2681307A1; FR2914113A1; US20100177013A1

Abstract

La présente invention concerne une antenne mixte. L'antenne comporte une antenne fil-plaque et une antenne PIFA, une première antenne étant connectable à un générateur électrique et la deuxième antenne étant couplée à la première par couplage capacitif.

Description

Antenne mixte

La présente invention concerne une antenne mixte comportant une antenne fil-plaque et une antenne PIFA. Une des antennes est connectable à un générateur électrique, l'autre antenne étant couplée à la première par couplage capacitif. L'invention s'applique notamment dans le domaine des télécommunications, aux antennes WiFi par exemple.

Une cassette radiologique numérique permet de mémoriser une ou plusieurs images digitales d'un patient illuminé en transparence par des rayons X, ceci sans devoir nécessairement placer le patient dans un environnement mécanique strictement délimité, la cassette étant portable et donc facilement manipulable. Si de plus cette cassette est sans fil, la mobilité et la facilité d'utilisation sont augmentées. Mais la suppression du fil nécessite de transmettre l'image digitale au système d'information de l'hôpital par l'intermédiaire d'une antenne radio d'émission. Ceci pose des difficultés pratiques.

D'une part, une certaine robustesse mécanique de la cassette est nécessaire pour assurer la fiabilité en cas de chute ou de chocs, ainsi que pour la protection contre les perturbations électromagnétiques extérieures. Ceci impose d'enfermer le dispositif dans une coque métallique formant une cage de Faraday et assurant un blindage. Que l'antenne soit placée à l'intérieur, c'est le pire cas électromagnétique, ou à l'extérieur, c'est le pire cas pour la protection mécanique, l'influence de cette masse métallique empêche l'utilisation d'antennes plates sur PCB. Les contraintes radio étant considérées comme plus fortes par rapport aux contraintes mécaniques, l'antenne doit nécessairement être mise à l'extérieur de la coque métallique. Cependant, l'espace disponible à l'extérieur est très faible et définit une surface plutôt qu'un volume. L'antenne doit également être protégée des chocs et des liquides fréquemment utilisés en milieu hospitalier pour nettoyer les instruments.

D'autre part, l'environnement médical impose le respect de normes médicales strictes du point de vue de la puissance radio émise. La norme IEC 60601 -1 -2 limite la puissance instantanée de rayonnement émis (PIRE) à un maximum de 1 milliwatt. Cette restriction de puissance rend difficile l'utilisation d'une antenne du commerce comme une antenne de type « WiFi », dont la puissance nominale est généralement de l'ordre de 10O mW. Elles peuvent facilement être limitées à 1 milliwatt, mais alors l'environnement métallique constitué par la cassette provoque une désadaptation critique de l'antenne à ce niveau de puissance. Les antennes « WiFi » du commerce ne sont donc définitivement pas adaptées à une utilisation dans une cassette radiologique numérique. Mais réaliser une antenne « WiFi » dédiée à l'utilisation dans une cassette radiologique numérique n'est pas sans poser de nombreuses difficultés techniques.

En effet, une telle antenne nécessite d'abord de couvrir une large bande voire plusieurs bandes de fréquence en raison des disparités de réglementation entre les pays. Car de nombreux standards connus sous la dénomination commerciale de « WiFi » ont vu le jour, ce sont par exemple les normes IEEE 802.1 1 a, IEEE 802.1 1 b, IEEE 802.1 1 g ou IEEE 802.1 1 n. Les normes IEEE 802.1 1 b et IEEE 802.1 1 g fournissent plusieurs canaux de communication entre 2,4 et 2,5 gigahertz. La norme IEEE 802.1 1 a fournit plusieurs canaux entre 5 et 6 gigahertz. Ainsi, une liaison WiFi à peu près polyvalente, compatible au moins des trois normes IEEE 802.1 1 a, IEEE 802.1 1 b et IEEE 802.1 1 g, nécessite l'utilisation d'une antenne multi-bande capable d'envoyer et de recevoir de l'information sur plusieurs bandes de fréquence. De nombreuses contraintes se posent pour une telle antenne. Ce sont tout d'abord les contraintes classiques des antennes concernant la direction de fonctionnement et la puissance. Mais ce sont aussi et surtout des contraintes d'encombrement. En effet, l'utilisation d'une liaison WiFi se justifie essentiellement sur un dispositif portable offrant un poids et un encombrement réduit. C'est typiquement le cas d'une cassette radiologique numérique.

L'antenne doit d'être omnidirectionnelle, ou tout au moins elle doit avoir un diagramme de rayonnement le plus uniforme possible dans l'espace. Car l'utilisateur n'a pas à se préoccuper de la position relative ou de l'orientation de la cassette par rapport à la borne WiFi réceptrice.

L'antenne doit avoir une certaine portée en émission, la portée dépendant souvent du contexte d'utilisation. Par exemple, les cartes WiFi du commerce à installer sur des ordinateurs portables ou de bureau sont à portées variables, l'utilisateur pouvant choisir sa carte (et le budget qu'il souhaite y consacrer) en fonction des conditions d'utilisation comme la surface à couvrir, le nombre d'étages ou l'épaisseur des murs. Or la portée d'une antenne est directement proportionnelle à sa puissance d'émission, dont on sait qu'elle est soumise à une limitation réglementaire à 1 milliwatt en milieu hospitalier. Dans de telles conditions, satisfaire à la fois aux exigences de portée et à la fois à la limitation en matière de puissance émise par l'antenne s'avère compliqué. Même s'il s'agit essentiellement d'un problème de norme médicale, il ne faut pas non plus perdre de vue que l'antenne doit faire partie intégrante d'un dispositif portable alimenté par un système de batterie rechargeable et donc de puissance limitée. L'antenne doit donc avoir un excellent rendement, c'est-à-dire restituer sous forme de rayonnement un maximum de l'énergie qui lui est fournie par la batterie. L'antenne doit être multi-bande, au moins adaptée à différentes fréquences des standards WiFi. Or, de manière générale une antenne est adaptée à une fréquence donnée. A cette fréquence donnée, si l'antenne est alimentée en énergie par un câble, elle doit rayonner un maximun de cette énergie et en renvoyer un minimum dans le câble. Ainsi, si le système d'alimentation a par exemple une impédance de 50 ohms, l'antenne doit également avoir une impédance de 50 ohms. Ceci est facile à réaliser pour une antenne devant travailler dans une seule bande de fréquence, surtout une bande étroite. Mais c'est beaucoup plus difficile à réaliser lorsque l'antenne doit travailler dans plusieurs bandes, éventuellement des bandes larges comme celle du standard IEEE 802.1 1 a autorisant des gros débits de données.

L'antenne doit également avoir un encombrement réduit afin d'être intégrée dans un dispositif portable.

Concrètement, si l'un quelconque de ces points n'est pas traité et résolu de manière satisfaisante, il est très difficile d'obtenir un bilan de liaison satisfaisant. Le rapport entre la puissance reçue par l'antenne réceptrice et la puissance émise par l'antenne émettrice est très faible, ceci se traduisant par un taux d'erreur important sur la ligne. Des problèmes techniques similaires se rencontrent notamment dans le domaine des ordinateurs portables comportant une antenne WiFi. Les problèmes posés par l'alimentation rechargeable sont amplifiés par le fait qu'un ordinateur portable peut être utilisé hors secteur pour des durées relativement longues. Ce n'est pas le cas d'une cassette radiologique numérique. Les antennes utilisées sur les ordinateurs portables sont des dipôles imprimés sur un substrat diélectrique, également appelées « antennes 2D », l'antenne étant enchâssée dans un boîtier plastique les isolant de tout contact avec des éléments métalliques. Ces antennes sont particulièrement adaptées à être intégrées dans des systèmes variés. Mais une cassette radiologique numérique se présente extérieurement sous la forme d'une coque métallique de blindage. Si l'antenne 2D est placée à l'intérieur, elle ne rayonne pas à l'extérieur. Si elle est placée à l'extérieur, la coque métallique perturbe considérablement son rayonnement, la rendant inefficace.

Une solution alternative qui pourrait être envisagée est l'utilisation d'une antenne montée sur un plan de masse, également appelées « antennes 3D ». Plus volumineuses, de telles antennes sont généralement utilisées pour illuminer de gros volumes, un bâtiment tout entier par exemple. Ce sont par exemple les antennes connues sous la désignation anglo- saxonne d'antenne « PIFA » (Planar Inverted F Antenna). Mais pour obtenir un fonctionnement multi-bandes avec une antenne PIFA, celle-ci doit présenter des dimensions suffisantes pour que son plan rayonnant puisse comporter des fentes. Ces dimensions sont incompatibles de la largeur, de la longueur et de l'épaisseur disponibles à l'extérieur d'une cassette radiologique numérique. Dans le volume alloué à l'antenne, seule une antenne PIFA mono-bande pourrait tenir. Une autre solution alternative qui pourrait être envisagée est l'utilisation d'une antenne 3D selon le brevet EP 0 667 984 B1. En effet, une antenne de type fil-plaque à plusieurs plans rayonnants selon ce brevet peut couvrir plusieurs bandes de fréquence. Mais elle présente un encombrement beaucoup trop important, notamment en épaisseur, pour pouvoir être assemblée à l'extérieur d'une cassette radiologique numérique.

Un problème technique auquel la présente invention se propose de répondre est de fournir une antenne ayant des caractéristiques similaires en terme de rayonnement aux antennes 3D connues, mais en offrant un encombrement beaucoup plus réduit.

L'invention a notamment pour but de fournir une antenne multibande offrant un encombrement très réduit. A cet effet, l'invention a pour objet une antenne mixte comportant une antenne fil-plaque et une antenne PIFA. L'une des antennes est connectable à un générateur électrique. L'autre antenne est couplée à la première par couplage capacitif. Avantageusement, l'antenne peut être multi-bande en fréquence.

Dans un mode de réalisation, l'antenne fil-plaque et l'antenne PIFA peuvent comporter chacune une plaque rayonnante, les deux plaques peuvant être disposées chacune sur un élément rayonnant et les deux éléments pouvant être disposés chacun sur un plan de masse. Les deux plaques rayonnantes peuvent être dans un même plan séparées par une fente de largeur constante, la fente assurant le couplage capacitif des deux plaques.

Avantageusement, les deux éléments rayonnants peuvent être disposés sur un même plan de masse. La fente entre les deux plaques peut former un motif, le motif augmentant la longueur de la fente et sa capacité. Par exemple, le motif formé par la fente entre les deux plaques peut former une saillie rectangulaire de l'une des plaques dans l'autre plaque.

Dans un mode de réalisation, un brin central d'un câble coaxial peut être connecté à l'une des plaques rayonnantes et la tresse périphérique du câble coaxial peut être connectée au plan de masse. Le brin central peut relier la plaque au générateur électrique et la tresse périphérique peut relier le plan de masse à la terre électrique. Par exemple, le brin central du câble coaxial peut relier la plaque rayonnante de l'antenne PI FA au générateur électrique.

L'antenne peut être enchâssée dans un châssis en plastique, le châssis pouvant être fixé à l'extérieur d'une cassette radiologique numérique, le châssis plastique isolant l'antenne des perturbations provoquées par l'enveloppe métallique de la cassette. Outre le fait d'offrir un encombrement très faible à performances similaires des antennes 3D connues, l'invention a encore pour principaux avantages qu'elle ne nécessite la mise en œuvre que de techniques usuelles de fabrication des antennes 3D. Son coût final est tout à fait comparable à celui d'une antenne PIFA ou d'une antenne fil-plaque classique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent :

- la figure 1 , par une vue éclatée, un exemple d'antenne mixte selon l'invention destinée à être intégrée sur une cassette radiologique numérique ; - la figure 2, une vue en perspective du même exemple d'antenne mixte selon l'invention ;

- la figure 3, par un schéma de conception, les dimensions du même exemple d'antenne mixte selon l'invention ;

- la figure 4, par un graphe, le diagramme de rayonnement du même exemple d'antenne mixte selon l'invention.

La figure 1 illustre par une vue éclatée un exemple d'antenne mixte selon l'invention, destinée à être intégrée sur une cassette radiologique numérique. Elle comporte par exemple une plaque rayonnante Pi en matériau conducteur de forme rectangulaire et comportant par exemple une saillie S formant un motif carré sur l'un de ses petits côtés. La plaque Pi est montée par exemple sur un élément rayonnant E₃ en matériau conducteur et en forme de pavé, l'élément E₃ supportant la plaque Pi par l'intermédiaire d'une liaison conductrice. L'élément E₃ est disposé par exemple sur un plan de masse métallique P₃, au contact direct. La plaque P-i, l'élément E₃ et le plan de masse métallique P₃ forment une antenne fil-plaque.

L'antenne mixte selon l'invention comporte par exemple une plaque rayonnante P₂ en matériau conducteur de forme rectangulaire et comportant par exemple une échancrure E formant un motif rectangle sur l'un de ses petits côtés. Les grands côtés du rectangle formant l'échancrure E sont légèrement plus grands que les côtés du carré formant la saillie S. La plaque P₂ est montée par exemple sur un élément rayonnant Ei en matériau conducteur et en forme de cube, l'élément Ei supportant la plaque P₂ par l'intermédiaire d'une liaison conductrice. L'élément Ei est par exemple disposé sur le plan de masse métallique P₃, au contact direct. Mais un plan de masse distinct aurait pu être envisagé. Un élément rayonnant E₂ en matériau conducteur et en forme de pavé est fixé sous la plaque P₂, il n'est pas au contact du plan de masse P₃. La plaque P₂, les éléments Ei et E₂, ainsi que le plan de masse métallique P₃ forment une antenne PIFA. Non représenté sur la figure 1 pour des raisons de clarté, un câble coaxial de section adaptée peut par exemple alimenter l'antenne PIFA en courant électrique par l'intermédiaire de l'élément E₂. Un trou est alors percé dans le plan de masse P₃ en regard de l'élément E₂, le diamètre du trou étant sensiblement égal à la section du câble. Le brin central du câble traverse le trou sans établir de contact avec le plan de masse P₃. Il est soudé par son extrémité à l'élément E₂. La gaine tressée du câble coaxial peut quant à elle être avantageusement soudée au niveau des bords du trou pratiqué dans le plan de masse P₃. Le brin central fournit alors du courant électrique, la gaine tressée étant reliée à la masse électrique.

L'antenne mixte selon l'invention réalise un couplage de l'antenne fil-plaque et de l'antenne PIFA. Avantageusement, les dimensions des éléments Ei et E₃ sont telles que les plaques Pi et P₂ sont dans un même plan, l'élément Ei et l'élément E₃ étant agencés de manière à ce que les plaques Pi et P₂ soient par exemple séparées par une fente F. Avantageusement, la saillie S s'emboîte sans contact dans l'échancrure E, la fente F étant de largeur faible et constante. De cette manière, dès que l'antenne PIFA est alimentée en courant électrique par le brin central du câble coaxial, des courants induits apparaissent dans l'antenne fil-plaque. L'antenne fil-plaque est couplée à l'antenne PIFA par couplage capacitif. Il faut noter que, de manière générale, une antenne PIFA ou une antenne fil- plaque ne sont pas caractérisées par leur mode d'alimentation. Elles peuvent indifféremment être alimentées par contact électrique ou par couplage capacitif. Ce qui les caractérise, c'est plutôt leur mode de résonance. En effet, le mode de résonance d'une antenne fil-plaque est de type électrique, les courants se concentrant plutôt sur le fil de masse, c'est-à-dire sur l'élément rayonnant E₃ supporté par le plan de masse P₃ dans le présent exemple de réalisation. Le rayonnement d'une antenne fil-plaque est omnidirectionnel en azimut. L'antenne se comporte comme un monopôle rayonnant à polarisation verticale unique, la polarisation du champ rayonné étant perpendiculaire au fil dit « de court-circuit » de l'antenne, c'est-à-dire perpendiculaire à l'élément rayonnant E₃ dans le présent exemple de réalisation. Alors que le mode de résonance d'une antenne PIFA est de type électromagnétique, les courants se dispersant sur toute la structure de l'antenne. L'antenne se comporte comme un dipôle rayonnant en champ total uniforme dans tout l'espace. Cette uniformité est due à la somme des deux polarisations rayonnées par cette antenne, une polarisation horizontale issue des courants circulant sur la plaque P₂ et une polarisation verticale issue de la plaque dite « de court-circuit » de l'antenne, c'est-à-dire issue de l'élément rayonnant Ei dans le présent exemple de réalisation. Il faut noter également que la fente F entre les deux antennes n'a pas un rôle de résonance, mais qu'elle assure avantageusement la fonction de couplage. Le motif qu'elle forme permet avantageusement d'augmenter sa capacité par rapport à une fente droite sans motif. La fente F de l'antenne mixte selon l'invention ne peut donc pas être assimilée à la fente résonnante d'une antenne PIFA classique.

Les deux types d'antenne diffèrent donc de par leur principe même de fonctionnement. Il faut noter par ailleurs que la position des éléments Ei et E₃ relativement à leur plaque rayonnante respective P₂ et Pi joue un rôle déterminant dans le mode de résonance de l'antenne formée. Pour réaliser une antenne PIFA, l'élément Ei doit être plutôt excentré par rapport à la plaque rayonnante P₂. Pour réaliser une antenne fil-plaque, l'élément E₃ doit être plutôt centré par rapport à la plaque rayonnante P-i. De manière incidente, cette position relative détermine la fonction de l'élément dans l'antenne formée, la fonction de l'élément Ei de l'antenne PIFA n'étant pas du tout comparable au rôle de l'élément E₃ de l'antenne fil-plaque.

En y incluant la fente F, la surface cumulée des plaques Pi et P₂ ainsi mitoyennes est sensiblement identique en largeur à la surface du plan de masse P₃ sur lequel elles reposent et légèrement plus courte en longueur. Des blocs B-i, B₂, B₃ et B₄ d'un matériau diélectrique sont pris en sandwich entre les plaques Pi et P₂, les blocs Bi et B₂ étant de part et d'autre de l'élément E-i, les blocs B₂ et B₃ étant de part et d'autre de l'élément E₂, les blocs B₃ et B₄ étant de part et d'autre de l'élément E₃. Les blocs B-i, B₂, B₃ et B₄ ne dépassent pas du sandwich formé par les plaques Pi et P₂ et par le plan de masse P₃.

L'antenne mixte selon l'invention pour une cassette radiologique numérique est avantageusement enchâssée dans un châssis C en plastique moulé. Le châssis C en plastique permet d'une part de fixer l'antenne mixte selon l'invention au blindage extérieur d'une cassette radiologique numérique, non représentée sur la figure 1. Le châssis C en plastique permet également d'isoler l'antenne de la masse métallique importante que constitue la coque de blindage, il évite ainsi que le rayonnement de l'antenne n'en soit perturbé. Son rôle est donc déterminant dans l'application à une cassette radiologique numérique. Il assure également l'étanchéité de l'antenne et la protège contre les chocs.

La figure 2 illustre par une vue en perspective l'exemple d'antenne mixte selon l'invention pour une cassette radiologique numérique déjà illustré à la figure 1. L'antenne est complètement assemblée. Seules les plaques rayonnantes Pi et P₂ sont visibles, affleurant du châssis C en plastique et séparées par la fente F. L'antenne mixte selon l'invention est prête pour assemblage sur une cassette par l'intermédiaire du châssis C.

La figure 3 illustre par un schéma de conception les dimensions de l'antenne mixte selon l'invention pour une cassette radiologique numérique déjà illustré aux figures 1 et 2. Sur le même schéma apparaissent une vue de dessus, dans la partie haute de la figure 3, et une vue de profil, dans la partie basse de la figure 3. Toutes les cotes sont exprimées en millimètres. Le schéma rend compte de l'encombrement très réduit de l'antenne mixte selon l'invention.

Dans la vue de dessus apparaissent les plaques rayonnantes Pi et P₂ dont la saillie S et l'échancrure E sont séparées par la fente F, ainsi que les éléments E-i, E₂ et E₃. Dans la vue de profil apparaissent non seulement les plaques rayonnantes Pi et P₂ et les éléments E-i, E₂ et E₃, mais également le plan de masse P₃. Le plan de masse P₃ a une longueur de seulement 71 ,4 millimètres. Les plaques Pi et P₂ et le plan de masse P₃ ont une largeur de seulement 15 millimètres. Sans tenir compte de la saillie S et de l'échancrure E, les plaques Pi et P₂ ont une longueur de 39 et 22 millimètres respectivement. La saillie S a la forme d'un carré de 3 millimètres de côté. L'échancrure E s'étend sur 5 millimètres dans la largeur de la plaque P₂, elle pénètre de 3 millimètres dans la longueur de la plaque P₂. Ainsi, la fente F entre les plaques Pi et P₂ est de seulement 1 millimètre de large. Les plaques Pi et P₂ sont espacées de seulement 5 millimètres du plan de masse P₃, ces 5 millimètres correspondant à la hauteur des éléments Ei et E₃ supportant les plaques P₂ et Pi respectivement. L'élément E₂ n'ayant quant à lui qu'une hauteur de 4 millimètres, il est espacé de 1 millimètre du plan de masse P₃. Il faut noter que chacun des éléments E-i, E₂ et E₃ a une surface dans le plan horizontal qui est négligeable par rapport à la plaque qu'il supporte (c'est le cas de Ei et E₃), ou par rapport à la plaque qui le supporte (c'est le cas de E₂). En effet, les éléments Ei et E₂ ont des surfaces horizontales respectives de 3X3=9 millimètres carrés et 7X2=14 millimètres carrés, ce qui est négligeable par rapport à la surface de la plaque P₂ qui est de 15X22=330 millimètres carrés. L'élément E₃ a une surface horizontale de 1 1 X5=55 millimètres carrés, ce qui est négligeable par rapport à la surface de la plaque Pi qui est de 15X39=585 millimètres carrés. C'est pourquoi d'un point de vue électromagnétique, les éléments E-i, E₂ et E₃ se comportent similairement à des fils conducteurs. Mais de tels éléments ont été préférés à des fils conducteurs en raison notamment de leur robustesse mécanique. Les dimensions de l'ordre de quelques millimètres du présent exemple d'antenne mixte selon l'invention rendent celle-ci particulièrement adaptée aux applications portables, une cassette radiologique numérique par exemple. Chacun des éléments Ei et E₃ est positionné sensiblement au milieu de la largeur de la plaque qu'il supporte, E2 est positionné sensiblement au milieu de la largeur de la plaque qui le supporte. L'élément Ei est à 6 millimètres de chacun des deux bords latéraux de la plaque P₂. L'élément E₂ est à 4 millimètres de chacun des deux bords latéraux de la plaque P₂. L'élément E₃ est à 2 millimètres de chacun des deux bords latéraux de la plaque P-i. Par contre, en raison de contraintes structurelles visant à obtenir le rayonnement caractéristique d'une antenne PIFA, ni l'élément Ei ni l'élément E₂ ne sont positionnés à proximité du milieu de la longueur de la plaque P₂. Par exemple, l'élément Ei est positionné à 4 millimètres du bord de la plaque P₂ opposé à la plaque P-i, l'élément E₂ est positionné à 3 millimètres de l'autre bord de la plaque P₂ adjacent à la plaque P-i, en bordure de l'échancrure E. De même, en raison de contraintes structurelles visant à obtenir le rayonnement caractéristique d'une antenne fil-plaque, l'élément E₃ est positionné relativement proche du milieu de la longueur de la plaque P-i. Par exemple, l'élément E₃ est positionné 21 millimètres du bord de la plaque Pi opposé à la plaque P₂, la plaque Pi faisant 39 milimètres de long en tout.

La figure 4 illustre le diagramme de rayonnement de l'exemple d'antenne mixte selon l'invention pour une cassette radiologique numérique déjà illustré par les figures 1 , 2 et 3. L'abscisse représente la fréquence en gigahertz. L'ordonnée représente le coefficient de réflexion de l'antenne en décibels, communément appelé S1 1. Une antenne est considérée adaptée à une fréquence donnée si, à cette fréquence, son coefficient de réflexion S11 est inférieur à -6 décibels. Il apparaît que les dimensions de l'antenne fil- plaque formée par la plaque rayonnante P-i, l'élément rayonnant E₃ et le plan de masse P₃ lui permettent de rayonner efficacement à une fréquence fb,_g de l'ordre de 2,4 à 2.5 gigahertz, le coefficient S1 1 présentant à la fréquence f_b,_g un minimum à presque -25 décibels. L'antenne est donc adaptée à la fréquence f_b,_g., qui correspond à la gamme d'onde des standards WiFi 802.1 1 b et 802.11 g. Les dimensions plus réduites de l'antenne PIFA formée par la plaque rayonnante P₂, l'élément Ei et le plan de masse P₃ lui permettent de rayonner efficacement dans une gamme de fréquence beaucoup plus haute f_a de l'ordre de 5 et 6 gigahertz, le coefficient S1 1 présentant à la fréquence f_a un minimum à presque -30 décibels. L'antenne est donc adaptée à la fréquence f_a, qui correspond à la gamme d'onde du standard WiFi 802.1 1 a. L'antenne mixte selon l'invention illustrée par les figures 1 , 2, 3 et 4 de la présente demande, où l'antenne PIFA et l'antenne fil-plaque sont couplées selon leurs largeurs, n'est donné qu'à titre d'exemple. Des exemples d'antennes mixtes selon l'invention où l'antenne PIFA et l'antenne fil-plaque seraient couplées selon leurs longueurs sont tout à fait envisageables sans déroger aux principes énoncés par la présente invention. Faire varier les dimensions et les positions relatives de l'antenne PIFA et de l'antenne fil-plaque permet notamment d'adapter l'antenne mixte selon l'invention à des gammes données de fréquences, c'est-à-dire d'optimiser son coefficient de réflexion S1 1 aux fréquences d'utilisation souhaitées.

Multi-bande et d'encombrement réduit, l'antenne mixte selon l'invention est particulièrement adaptée aux applications portables des divers standards WiFi, comme une cassette radiologique numérique par exemple.

Claims

REVENDICATIONS

1. Antenne mixte caractérisée en ce qu'elle comporte une antenne fil-plaque et une antenne PIFA, une première antenne étant connectable à un générateur électrique et la deuxième antenne étant couplée à la première par couplage capacitif.

2. Antenne mixte selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'antenne est multi-bande en fréquence.

3. Antenne mixte selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'antenne fil-plaque et l'antenne PIFA comportent chacune une plaque rayonnante

(Pi, P₂), les deux plaques étant disposées chacune sur un élément rayonnant (E₃, E-i), les deux éléments étant disposés chacun sur un plan de masse (P₃), les deux plaques rayonnantes étant dans un même plan séparées par une fente (F) de largeur constante, la fente assurant le couplage capacitif des deux plaques.

4. Antenne mixte selon la revendication 3, caractérisée en ce que les deux éléments rayonnants (E₃, E-i) sont disposés sur un même plan de masse (P₃).

5. Antenne mixte selon la revendication 3, caractérisée en ce que la fente (F) entre les deux plaques (P-i, P₂) forme un motif (S, E), le motif augmentant la longueur de la fente et sa capacité.

6. Antenne mixte selon la revendication 5, caractérisée en ce que le motif (S, E) formé par la fente (F) entre les deux plaques (P-i, P₂) forme une saillie rectangulaire de l'une des plaques dans l'autre plaque.

7. Antenne mixte selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un brin central d'un câble coaxial est connecté à l'une des plaques rayonnantes

(Pi, P₂) et la tresse périphérique du câble coaxial est connectée au plan de masse (P₃), le brin central reliant la plaque au générateur électrique et la tresse périphérique reliant le plan de masse à la terre électrique.

8. Antenne mixte selon la revendication 7, caractérisée en ce que le brin central du câble coaxial relie la plaque rayonnante (P2) de l'antenne PIFA au générateur électrique.

9. Antenne mixte selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'elle est enchâssée dans un châssis en plastique ( C ), le châssis étant fixé à l'extérieur d'une cassette radiologique numérique, le châssis plastique isolant l'antenne des perturbations provoquées par l'enveloppe métallique de la cassette.