BE1020720A3 - Vitrage multiple muni d'un reseau d'antennes. - Google Patents

Description

Vitrage multiple muni d’un réseau d’antennes Domaine technique L’invention se rapporte à un vitrage multiple pouvant servir d’antenne.

Etat de la technique

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.

L’antenne réseau telle que décrite dans le document US6,388,621B1 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

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 : vitrage multiple pouvant servir d’antenne de bande passante BP et comprenant au moins : - une structure feuilletée comprenant : 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, o une feuille de masse; - au moins une cavité résonnante; - au moins une ligne de transmission apte à exciter l’au moins une cavité résonnante; caractérisé en ce que: - 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; - l’au moins une cavité résonnante: o est ménagée dans la première feuille diélectrique, 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*ε0, ε0 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 comprend une ouverture orientée vers le premier espace interne; - 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.

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 US6,388,621B1, le vitrage de l’invention rie 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 US6,388,621B1 qui comprend des fentes. Un champ électromagnétique peut également partiellement pénétrer dans la première feuille diélectrique à proximité des parois de l’au moins une cavité résonnante, plus profondément que si ces cavités résonnantes étaient ménagées dans un 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 US6,388,621B1. 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 US6,388,621B1. 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.

Le vitrage multiple de l’invention peut être utilisé 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.

De préférence, l’au moins une cavité résonnante est remplie d’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.

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, 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 direction d’intérêt, soit à des pertes d’énergie (pertes par effet Joule notamment) dans des matériaux constituant l’antenne.

De préférence, lesdites première et deuxième feuilles diélectriques et ladite feuille supérieure diélectrique comprennent du verre.

Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant car il utilise des matériaux couramment utilisés pour les vitrages des habitations.

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.

La forme cylindrique de l’au moins une cavité résonnante facilite la fabrication du vitrage multiple de l’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.

De préférence, la feuille de masse a également l'effet d'une couche basse émissivité.

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.

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.

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.

De préférence, ladite au moins une ligne de transmission comprend un substrat électriquement isolant métallisé.

Utiliser comme au moins une ligne de transmission, un substrat électriquement isolant métallisé permet de faciliter sa fabrication et par conséquent la fabrication du vitrage multiple de l’invention.

De préférence, le premier espace interne a une épaisseur comprise entre 1 et 3 cm, de préférence comprise entre 1 et 2 cm.

De préférence, la feuille supérieure diélectrique 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.

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.

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 imprimé collectant les signaux provenant de l’au moins une ligne 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

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: • 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; • la Fig.3 montre un exemple de l’au moins une ligne de transmission; e 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.

Description détaillée de certains modes de réalisation de l’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 dispositif électronique 510 d’analyse de signaux et qui 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 application, 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 11 et une deuxième 12 feuilles diélectriques séparées par une couche d’assemblage 13. Les première 11 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 feuille de masse 40 joue le rôle de blindage 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.

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 11 par l’intermédiaire d’au moins un premier intercalaire 60 et définit avec la première feuille diélectrique 11 un premier espace interne 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 11. 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 11 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*ε0 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 milieu 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”/ 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 résonnante 20 peut comprendre différents matériaux, gaz ou composants.

Le vitrage multiple 1 comprend également au moins une ligne 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 ligne de transmission est connue de l’homme du métier.

Comme cela est illustré à la figure 1, les lignes de transmission 30 sont connectées à un dispositif électronique 510. 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 introduisant 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 transmission 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 11. 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.

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 11. 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 illustré à la figure 2, l’au moins une ligne de transmission 30 est de préférence en contact avec le premier espace interne 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 réalisation 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 lignes 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° (Âg/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. 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 gamme de fréquence. L’air a également une permittivité diélectrique dont la partie réelle ε’ est proche de ε0 en bonne approximation.

De préférence, la bande passante BP du vitrage multiple 1 de l’invention est comprise entre 8 et 15 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).

De préférence, les première 11 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. 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 (11,12). 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 pm, de préférence entre 0.2 et 0.4 pm 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 : T1O2 / ZnO / Ag / Ti / ZnO / Sn02. Cependant, toute autre couche même plus faiblement conductrice pourrait convenir.

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 13 comprend une couche d’intercalaire thermoplastique, par exemple du polyvinyle butyral (PVB), de l’éthylène vinyl acétate ou du polyuréthane.

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.

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, C02, Xenon ou tout gaz quelconque notamment tout gaz isolant thermique ou acoustique et tout mélange des précédents gaz cités.

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 première feuille diélectrique 11 a une épaisseur comprise entre 3 et 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 11 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 qui 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.

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 « I’ », 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.

En résumé, l’invention peut également être décrite comme suit. Vitrage multiple 1 pouvant servir d’antenne de bande passante BP et comprenant une structuré 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 11 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 11 et une feuille supérieure diélectrique 50 définit avec la première feuille diélectrique 11 un premier espace interne 70. L’au moins une ligne de transmission 30 est positionnée dans le premier espace interne 70.

Claims (17)

1. Vitrage multiple (1) pouvant servir d’antenne de bande passante BP et comprenant au moins : une structure feuilletée (10) comprenant : o au moins une première (11) et une deuxième (12) feuilles diélectriques comprenant chacune un matériau qui est optiquement transparent, o une couche d’assemblage (13) située entre les première (11) et deuxième (12) feuilles diélectriques, o une feuille de masse (40) ; au moins une cavité résonnante (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 (11) par l’intermédiaire d’au moins un premier intercalaire (60) et définissant avec cette première feuille diélectrique (11 ) un premier espace interne (70) ; l’au moins une cavité résonnante (20): o est ménagée dans la première feuille diélectrique (11 ), 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*ε0, ε0 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 comprend une ouverture (25) orientée vers le premier espace interne (70); l’au moins une ligne de transmission (30) est située dans le premier espace interne (70).

2. Vitrage multiple (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’au moins une cavité résonnante (20) est remplie d’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.

4. Vitrage multiple (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdites première (11) et deuxième (12) feuilles diélectriques et ladite feuille supérieure diélectrique (50) comprennent du verre.

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 (11,12).

6. Vitrage multiple (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que ladite section circulaire a un rayon compris entre 5 et 10 mm.

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).

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.

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.

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.

11. 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.

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).

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.

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.

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.

16. Vitrage multiple (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la première feuille diélectrique (11) a une épaisseur comprise entre 3 et 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 (11), positionné en-dehors de le premier espace interne (70) et adjacent à l’un de l’au moins un premier intercalaire (60).