FR2938095A1

FR2938095A1 - Planar antenna gain improving method for ID-1 format chip card, involves integrating and dissimulating ground plane of antenna in electronic device, where ground plane is made of material with magnetic permittivity closer to one

Info

Publication number: FR2938095A1
Application number: FR0857459A
Authority: FR
Inventors: Christophe Capitaine; Garrec Loic Le
Original assignee: Oberthur Technologies SA
Current assignee: Idemia France SAS
Priority date: 2008-11-03
Filing date: 2008-11-03
Publication date: 2010-05-07
Anticipated expiration: 2028-11-03
Also published as: FR2938095B1

Abstract

The method involves integrating and optically dissimulating an electrically insulated ground plane of a planar antenna in a portable electronic device. The ground plane is made of material with magnetic permittivity closer to one. The ground plane is placed in a plane same as that of the antenna or in a parallel plane and at the exterior of the external contour of the antenna, where the ground plane forms an antenna gain amplifier.

Description

PROCEDE D'AUGMENTATION DU GAIN D'UNE ANTENNE PLANAIRE, NOTAMMENT POUR CARTE A MICROCIRCUIT DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne les dispositifs électroniques portables comportant une antenne planaire connectée à au moins un circuit intégré du dispositif, autorisant des liaisons sans contact avec un dispositif externe. Une antenne planaire est une antenne réalisée dans le plan de surface d'une couche support intégrée dans le dispositif, au moyen d'un enroulement d'une piste ou d'un fil métallique formant ainsi une ou plusieurs boucles métalliques planes, dans le plan de surface de la couche support. L'invention s'applique notamment aux cartes à microcircuit à antenne, c'est-à-dire les cartes dites sans contact, qui ne permettent que des communications sans contact, et les cartes hybrides, ou duales, autorisant à la fois des communications via un connecteur prévu en surface de la carte, lorsque la carte est introduite dans un lecteur adapté, ou des communications sans contact. FIELD OF THE INVENTION The invention relates to portable electronic devices comprising a planar antenna connected to at least one integrated circuit of the device, allowing non-contact connections with an external device. A planar antenna is an antenna made in the surface plane of a support layer integrated in the device, by means of a winding of a track or a metal wire thus forming one or more plane metal loops, in the plane of the surface of the support layer. The invention is particularly applicable to microcircuit cards with an antenna, that is to say the so-called contactless cards, which allow only contactless communications, and hybrid cards, or dual, allowing both communications via a connector provided on the surface of the card, when the card is inserted into a suitable reader, or contactless communications.

L'invention concerne plus particulièrement les cartes ou des dispositifs électroniques portables, tels que les passeports électroniques, les clefs USB par exemple, dans lesquelles la surface d'antenne est réduite, pour lesquels on est particulièrement intéressé à améliorer les performances de l'antenne, et notamment sa portée, c'est-à-dire la distance minimale entre le dispositif électronique portable et le lecteur qui permet d'établir une session de communication. Ce sont par exemple les cartes du type ID 1, qui ont la taille des cartes bancaires, dans lesquelles l'antenne s'étend sur seulement la moitié de la surface de la carte, et non sur la surface totale, ou les cartes du type ID 000 dites encore cartes SIM, de format très réduit. The invention relates more particularly to cards or portable electronic devices, such as electronic passports, USB keys for example, in which the antenna surface is reduced, for which there is particular interest in improving the performance of the antenna , and in particular its range, that is to say the minimum distance between the portable electronic device and the reader that allows to establish a communication session. These are, for example, cards of the type ID 1, which are the size of bank cards, in which the antenna extends over only half of the surface of the card, and not on the total surface, or the cards of the type ID 000 still say SIM cards, very small format.

DESCRIPTION DE L'ETAT DE L'ART Le brevet US 7 306 163 enseigne d'améliorer la portée d'une antenne d'une carte à microcircuit en réalisant l'antenne avec un noyau métallique, disposé dans le champ magnétique de l'antenne, au centre de l'antenne, pour reproduire l'effet d'un noyau métallique à l'intérieur d'une spire de solénoïde. De manière implicite, le noyau métallique est ainsi un matériau ferromagnétique, qui a la propriété de propager l'énergie magnétique mieux que l'air. DESCRIPTION OF THE PRIOR ART US Pat. No. 7,306,163 teaches to improve the range of an antenna of a microcircuit card by producing the antenna with a metal core disposed in the magnetic field of the antenna. , in the center of the antenna, to reproduce the effect of a metal core inside a solenoid turn. Implicitly, the metal core is thus a ferromagnetic material, which has the property of propagating magnetic energy better than air.

La demande de brevet européen publiée sous le numéro 1 688 868 décrit un autre problème concernant les cartes d'identification permettant à la fois une identification électronique radiofréquence par un transpondeur logé dans la carte et connecté à l'antenne, et une identification optique par une surface rétro-réflective ou holographique. Cette demande enseigne que la conductivité du métal de ces structures métalliques optiques a pour effet d'absorber ou de distordre les ondes radiofréquence émises par un lecteur, de sorte que le transpondeur connecté à l'antenne ne reçoit pas une puissance radio suffisante à sa télé-alimentation. Ainsi cette demande pose le problème de la réalisation d'une structure rétro-réflective telle qu'un hologramme, à côté d'une antenne. Pour résoudre ce problème, elle enseigne de dé-métalliser la structure réalisée, de manière à la rendre discontinue, sans nuire à l'identification optique, permettant en réduisant la surface du métal de ces structures optiques de réduire leur effet d'absorption ou distorsion. Elle enseigne notamment la réalisation d'une pluralité de régions holographiques électriquement isolées. OBJET DE L'INVENTION La présente invention a pour objet l'amélioration des performances d'une antenne planaire. European patent application published under No. 1,688,868 describes another problem concerning identification cards allowing both a radiofrequency electronic identification by a transponder housed in the card and connected to the antenna, and an optical identification by a retro-reflective or holographic surface. This application teaches that the conductivity of the metal of these optical metal structures has the effect of absorbing or distorting the radiofrequency waves emitted by a reader, so that the transponder connected to the antenna does not receive sufficient radio power on its TV -food. Thus this application raises the problem of producing a retro-reflective structure such as a hologram, next to an antenna. To solve this problem, it teaches to de-metallize the structure made, so as to make it discontinuous, without harming the optical identification, allowing reducing the metal surface of these optical structures to reduce their effect of absorption or distortion . In particular, it teaches the production of a plurality of electrically isolated holographic regions. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to improve the performance of a planar antenna.

Dans l'invention, on a découvert que la réalisation d'un plan de masse électriquement isolé réalisé à côté de l'antenne, et dans un matériau de perméabilité magnétique relative pr inférieure ou égale à 1, avait pour effet technique de mieux faire converger les lignes de champ vers l'intérieur de l'antenne, permettant une augmentation du gain de l'antenne, c'est à dire une augmentation du niveau de rétro-modulation de l'antenne en augmentant le courant induit dans l'antenne. Ainsi, un plan de masse selon l'invention améliore de façon significative les performances d'une antenne planaire. On rappelle que la rétro-modulation de l'antenne est le procédé par lequel le circuit intégré connecté à l'antenne (transpondeur) transmet de l'information vers le lecteur externe. Comme il ne possède pas de chaîne d'émission/réception proprement dite, ce circuit intégré fait varier sa charge au rythme des données à transmettre, modifiant ainsi le champ magnétique total. In the invention, it has been discovered that the realization of an electrically insulated ground plane made next to the antenna, and in a material having a relative magnetic permeability of less than or equal to 1, has the technical effect of making it more convergent the field lines towards the inside of the antenna, allowing an increase in the gain of the antenna, ie an increase in the retro-modulation level of the antenna by increasing the current induced in the antenna. Thus, a ground plane according to the invention significantly improves the performance of a planar antenna. It is recalled that the retro-modulation of the antenna is the method by which the integrated circuit connected to the antenna (transponder) transmits information to the external reader. As it does not have a transmission / reception chain proper, this integrated circuit varies its charge at the rate of the data to be transmitted, thus modifying the total magnetic field.

On entend par plan de masse, une structure planaire métallique électriquement isolée des autres éléments de la carte, en sorte qu'il s'établit un potentiel de référence en tous ses points. II peut être formé d'une pièce ou de plusieurs pièces électriquement reliées entre elles. RESUME DE L'INVENTION L'invention concerne donc un procédé d'amélioration du gain d'une antenne planaire intégrée d'un dispositif électronique portable dans lequel ladite antenne est intégrée et optiquement dissimulée, caractérisé en ce qu'il consiste à intégrer et dissimuler optiquement dans ledit dispositif un plan de masse électriquement isolé de ladite antenne, réalisé dans un matériau de permittivité magnétique relative de valeur voisine de un, disposé dans un même plan que l'antenne ou dans un plan parallèle, et à l'extérieur du contour externe de ladite antenne. Le plan de masse peut être une structure pleine. De préférence, le plan de masse est avantageusement à motif non plein, avec une proportion de métal par rapport au vide au minimum de l'ordre de 40%. Un tel plan de masse conserve de bonnes performances d'amplification du gain d'antenne. Dans le cas d'une application à une carte à microcircuit, la présence de vide dans le plan de masse permet de limiter les effets de la différence de comportement à la température entre le métal et le matériau thermoplastique du corps de carte. Dans le cas d'une antenne en technologie filaire, le coût de fabrication du plan de masse est réduit. De manière avantageuse, pour une carte à microcircuit au format ID 1 défini dans la norme ISO 7816, avec une antenne occupant sensiblement la moitié de la surface de la carte, la surface du plan de masse correspond à environ 60 pour cent de la surface délimitée par l'antenne, c'est-à-dire la surface sur laquelle sont réalisées les boucles d'antenne plus la surface à l'intérieur du périmètre d'antenne. On a pu observer que ce rapport de surface entre le plan de masse et l'antenne donnait les meilleurs résultats. A ground plane is a planar metal structure electrically isolated from the other elements of the map, so that a reference potential is established at all points. It can be formed of a part or several electrically interconnected parts. SUMMARY OF THE INVENTION The invention thus relates to a method for improving the gain of an integrated planar antenna of a portable electronic device in which said antenna is integrated and optically concealed, characterized in that it consists in integrating and concealing optically in said device a ground plane electrically isolated from said antenna, made in a relative magnetic permittivity material of value close to one, arranged in the same plane as the antenna or in a parallel plane, and outside the contour external of said antenna. The ground plane can be a solid structure. Preferably, the ground plane is advantageously non-solid, with a proportion of metal with respect to the vacuum at least of the order of 40%. Such a ground plane retains good antenna gain amplification performance. In the case of an application to a microcircuit card, the presence of vacuum in the ground plane limits the effects of the difference in temperature behavior between the metal and the thermoplastic material of the card body. In the case of a wireline antenna, the manufacturing cost of the ground plane is reduced. Advantageously, for an ID-1 microcircuit card defined in the ISO 7816 standard, with an antenna occupying substantially half of the surface of the card, the surface of the ground plane corresponds to about 60 percent of the bounded area. by the antenna, that is to say the surface on which are made the antenna loops plus the surface inside the antenna perimeter. It has been observed that this surface ratio between the ground plane and the antenna gave the best results.

L'invention concerne aussi un dispositif électronique portable, notamment une carte à microcircuit comprenant un plan de masse selon l'invention, et un circuit d'antenne planaire avec plan de masse entrant dans la fabrication d'un tel dispositif électronique. The invention also relates to a portable electronic device, in particular a microcircuit card comprising a ground plane according to the invention, and a planar antenna circuit with a ground plane used in the manufacture of such an electronic device.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention sont détaillés dans la description jointe, à titre indicatif et non limitatif, et en référence aux dessins annexés dans lesquels : -la figure 1 montre de manière schématique une couche support d'antenne d'une carte ISO 7816 au format ID1, avec une antenne planaire s'étendant sur la moitié de la surface et un plan de masse selon un mode de réalisation de l'invention; -la figure 2 montre une variante de cette figure dans laquelle le plan de masse est à motif non plein; -les figures 3a et 3b sont des vues en coupe d'une carte à ~o microcircuit 100 comportant une antenne A et un plan de masse GP selon l'invention, dans le même plan du corps de carte en figure 3a, et dans un plan différent en figure 3b; -les figures 4 à 6 illustrent d'autres motifs non plein d'un plan de masse selon l'invention; 15 -les figures 7a et 7b montrent les lignes de champ obtenues avec une carte à demi-antenne placée dans le champ d'un émetteur radiofréquence, sans plan de masse (figure 4a) et avec un plan de masse selon l'invention (figure 4b); -la figure 8 montre les courbes de niveau de rétro-modulation 20 obtenues avec une antenne d'une carte au format ID 1, s'étendant sur la moitié de la surface de cette carte, selon que la carte ne comporte pas de plan de masse, ou comporte un plan de masse continu, ou un plan de masse à motif non plein; et -la figure 9 illustre une variante de l'invention, dans laquelle le plan 25 de masse comprend une pluralité d'éléments dispersés sur la carte mais reliés électriquement, applicable notamment à une carte de format réduit telle que la carte de type ID 000 (carte SIM). Other features and advantages of the invention are detailed in the attached description, by way of indication and not limitation, and with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 schematically shows an antenna support layer of a ISO 7816 map in ID1 format, with a planar antenna extending over half of the surface and a ground plane according to an embodiment of the invention; FIG. 2 shows a variant of this figure in which the ground plane has a non-solid pattern; FIGS. 3a and 3b are sectional views of a microcircuit card 100 comprising an antenna A and a ground plane GP according to the invention, in the same plane of the card body in FIG. 3a, and in a different plan in Figure 3b; FIGS. 4 to 6 illustrate other non-solid patterns of a ground plane according to the invention; FIGS. 7a and 7b show the field lines obtained with a half-antenna card placed in the field of a radiofrequency transmitter, without a ground plane (FIG. 4a) and with a ground plane according to the invention (FIG. 4b); FIG. 8 shows the retro-modulation level curves obtained with an antenna of a card in ID-1 format, extending over half of the surface of this card, depending on whether the card has no signal plan. mass, or has a continuous mass plane, or a non-solid ground plane; and FIG. 9 illustrates a variant of the invention, in which the ground plane comprises a plurality of elements scattered on the card but electrically connected, applicable in particular to a card of reduced size such as the card of the ID 000 type. (SIM card).

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 30 Dans l'invention, on améliore le gain d'une antenne planaire d'un dispositif électronique portable, en intégrant un plan de masse électriquement isolé de cette antenne, réalisé dans un matériau de permittivité magnétique relative inférieure ou égale à un, et disposé dans un même plan que l'antenne ou dans un plan parallèle, et à l'extérieur du 35 contour externe de l'antenne. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the invention, the gain of a planar antenna of a portable electronic device is improved by integrating an electrically isolated ground plane of this antenna made of a material of lower relative magnetic permittivity or equal to one, and disposed in the same plane as the antenna or in a parallel plane, and outside the outer contour of the antenna.

L'invention est plus particulièrement expliquée dans une application à l'amélioration du gain de l'antenne planaire d'une carte à microcircuit. Notamment, la figure 1 illustre un premier mode de réalisation de l'invention, pour une carte ISO 7816 au format ID 1. Cette figure 1 illustre de manière schématique une couche support 1 (ou inlay ou inlet) d'une antenne A, qui entre dans la fabrication de la carte. La couche support comprend une antenne A, et à côté et à l'extérieur de la zone occupée par l'antenne, un plan de masse GP réalisé en matériau métallique de perméabilité magnétique relative pr, c'est-à-dire relativement à la perméabilité magnétique du vide po, voisine de 1. Cette perméabilité magnétique relative pr sera typiquement comprise entre 0 et 2, de préférence entre 0,7 et 1,3. Le plan de masse sera par exemple, en cuivre ou argent (pr=0,99999), aluminium (pr=1,00002), ou alliages. Le plan de masse est électriquement isolé de l'antenne. En pratique un espace minimal entre l'antenne et le plan de masse est prévu pour assurer cette isolation électrique. Cette couche support avec une antenne et un plan de masse selon l'invention est ensuite intégrée dans le corps de carte, de manière à être optiquement dissimulée dans le corps de carte, par un matériau opaque, par exemple un matériau PVC teinté (par exemple teinté en blanc, comme les cartes à puce standards) ou imprimé avec une encre opaque. Dans l'exemple de la figure 1 où le plan de masse et l'antenne sont réalisés sur la même surface d'une couche support, ils se retrouvent sur le même niveau dans l'épaisseur du corps de carte, comme illustré par la vue en coupe d'un corps de carte selon l'invention de la figure 3a. Le matériau opaque est alors présent au-dessus et en dessous de ce niveau, soit au moyen de feuilles de matériau opaque empilées par dessus et par dessous, soit par moulage d'un matériau opaque de part et d'autre de la couche support. Ce plan de masse forme un amplificateur de gain de l'antenne, améliorant le niveau de courant induit et le niveau de rétro-modulation de l'antenne placée dans le champ d'émission radiofréquence d'un lecteur. Les performances obtenues seront plus particulièrement expliquées en relation avec les figures 8a, 8b et 9, après la description plus détaillée des caractéristiques d'un plan de masse selon l'invention. The invention is more particularly explained in an application to improve the gain of the planar antenna of a microcircuit card. In particular, FIG. 1 illustrates a first embodiment of the invention, for an ISO 7816 card in ID 1 format. FIG. 1 schematically illustrates a support layer 1 (or inlay or inlet) of an antenna A, which goes into making the card. The support layer comprises an antenna A, and adjacent to and outside the zone occupied by the antenna, a ground plane GP made of a metallic material of relative magnetic permeability pr, that is to say relative to the magnetic permeability of the vacuum po, close to 1. This relative magnetic permeability pr will typically be between 0 and 2, preferably between 0.7 and 1.3. The ground plane will be, for example, copper or silver (pr = 0.99999), aluminum (pr = 1.00002), or alloys. The ground plane is electrically isolated from the antenna. In practice a minimal space between the antenna and the ground plane is provided to ensure this electrical insulation. This support layer with an antenna and a ground plane according to the invention is then integrated in the card body, so as to be optically concealed in the card body, by an opaque material, for example a tinted PVC material (for example tinted white, like standard smart cards) or printed with opaque ink. In the example of Figure 1 where the ground plane and the antenna are made on the same surface of a support layer, they are found on the same level in the thickness of the card body, as illustrated by the view in section of a card body according to the invention of Figure 3a. The opaque material is then present above and below this level, either by means of sheets of opaque material stacked above and below, or by molding an opaque material on either side of the support layer. This ground plane forms an antenna gain amplifier, improving the induced current level and the retro-modulation level of the antenna placed in the radiofrequency emission field of a reader. The performances obtained will be more particularly explained in relation to FIGS. 8a, 8b and 9, after the more detailed description of the characteristics of a ground plane according to the invention.

La forme et les dimensions de la couche support illustrée sur la figure 1 correspondent au format d'une carte ISO 7816 au format ID 1. C'est une forme sensiblement rectangulaire, définie par des bords longitudinaux supérieur 2 et inférieur 3, longs d'environ 85,6 millimètres, et des bords latéraux gauche 4 et droit 5 de longueur d'environ 53,98 millimètres. L'antenne occupe sensiblement le plan supérieur 6 de cette carte, qui s'étend depuis le bord longitudinal supérieur 3 de la carte jusqu'à environ 30 millimètres environ de ce bord. Dans ce plan supérieur 6, les boucles 7 de l'antenne sont réalisées le long du périmètre interne de ce plan. Dans l'exemple détaillé sur la figure 2, elles sont réalisées dans un intervalle démarrant à environ 3 millimètres des bords latéraux et longitudinaux, et large d'environ 6 millimètres, tout en dégageant une zone 8 dans laquelle sont réalisées les deux plages de contact 9 et 10 terminant les deux extrémités de l'antenne. The shape and the dimensions of the support layer illustrated in FIG. 1 correspond to the format of an ID 781 ISO 7816 card. It is a substantially rectangular shape, defined by longitudinal edges 2 and 3, about 85.6 millimeters, and left 4 and right 5 side edges of length about 53.98 millimeters. The antenna substantially occupies the upper plane 6 of this map, which extends from the upper longitudinal edge 3 of the map to about 30 millimeters from this edge. In this upper plane 6, the loops 7 of the antenna are made along the inner perimeter of this plane. In the example detailed in FIG. 2, they are made in an interval starting at about 3 millimeters from the lateral and longitudinal edges, and about 6 millimeters wide, while disengaging an area 8 in which the two contact areas are made. 9 and 10 ending both ends of the antenna.

La référence b sur les figures 1 et 2 correspond aux éléments d'un pont permettant de faire passer l'extrémité de l'enroulement arrivant à l'intérieur du périmètre, à l'extérieur, pour venir ensuite réaliser le contact 9 correspondant. Dans l'exemple de la figure 2, l'antenne A est réalisée par dépôt de métal, selon une technologie par gravure ou sérigraphie, et les deux plages de contact ont une forme permettant plusieurs points de connexion à des plages de contact d'un module à microcircuit non représenté. L'antenne peut aussi être réalisée en technologie filaire, avec un fil gainé d'isolant. Ces technologies de fabrication d'antennes planaires sont bien connues de l'homme de l'art. The reference b in FIGS. 1 and 2 corresponds to the elements of a bridge making it possible to pass the end of the winding arriving inside the perimeter, outside, to come then to make the corresponding contact 9. In the example of FIG. 2, the antenna A is made by metal deposition, according to a technology by etching or screen printing, and the two contact pads have a shape allowing several points of connection to contact pads of a microcircuit module not shown. The antenna can also be made in wired technology, with a wire wrapped with insulation. These planar antenna manufacturing technologies are well known to those skilled in the art.

Le plan de masse GP selon l'invention (figures 1 et 2) s'étend dans une zone 11 du plan inférieur correspondant avantageusement à la zone d'embossage définie par la norme. La zone d'embossage est la zone dans laquelle des caractères peuvent être formés en relief. Par exemple, cette zone peut être utilisée pour indiquer le nom du porteur de la carte. De manière bien connue, cette zone débute à 2,5 millimètres du bord longitudinal inférieur 3 de la carte et se termine à 24 millimètres de ce bord. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, la surface occupée par le plan de masse dans cette zone s'étend depuis 3 millimètres du bord longitudinal inférieur 3, jusqu'à environ 21 millimètres de ce bord, et à 3 millimètres de chacun des bords latéraux. The ground plane GP according to the invention (FIGS. 1 and 2) extends in an area 11 of the lower plane advantageously corresponding to the embossing zone defined by the standard. The embossing zone is the area in which characters can be raised. For example, this field can be used to indicate the name of the cardholder. As is well known, this zone begins at 2.5 millimeters from the lower longitudinal edge 3 of the map and ends at 24 millimeters from this edge. In the example illustrated in FIGS. 1 and 2, the area occupied by the ground plane in this zone extends from 3 millimeters from the lower longitudinal edge 3, to approximately 21 millimeters from this edge, and to 3 millimeters from each of the side edges.

Sur la figure 1, c'est un plan de masse continu, c'est-à-dire que le métal est présent de manière continue sur toute la surface occupée par le plan de masse GP. De manière classique, la couche support de l'antenne et du plan 5 de masse est une couche d'un matériau thermoplastique, par exemple du PVC. Cependant, un tel plan de masse continu peut entraîner des défauts de cambrure de carte, suite à l'opération d'assemblage ou de moulage à chaud, pour former le corps de carte. 10 Un corps de carte peut ainsi être formé intégrant dans son épaisseur la couche support d'antenne et du plan de masse de la figure 1 par assemblage de plusieurs couches ou feuilles en matériau thermoplastique, au moyen d'une presse, dans une opération de lamination à chaud, ou bien en moulant de la matière thermoplastique autour de cette couche d'antenne. 15 Dans cette opération, le plastique se déforme sous l'effet de la température. Le métal étant moins sensible aux variations de température, la présence du plan de masse plein de la figure 1 peut avoir pour effet, que le corps de carte se cambre sous l'effet de la différence de comportement à la température entre le métal et le matériau thermoplastique. La fiabilité de 20 fabrication de telles cartes s'en trouve altérée, les cartes cambrées devant être mises au rebut. Dans un perfectionnement de l'invention, on réalise ainsi de préférence un plan de masse à motif non plein, c'est-à-dire alternant métal et vide, dans une proportion telle que la surface de métal soit au minimum de 25 l'ordre de 40 pour cent de la surface occupée par l'antenne. Ceci est obtenu par un choix approprié du motif. Dans un mode de réalisation préféré illustré à la figure 2, le motif non plein du plan de masse est celui d'une grille. De préférence, cette grille est à périodicité spatiale, c'est-à-dire qu'elle est périodique dans les deux 30 axes d'orientation ox et oy du plan de surface de la couche support. Une telle grille est facile à réaliser, et permet d'assurer de manière aisée le rapport de surface entre le métal et le vide recherché, en agissant sur les périodicités spatiales en ox et oy, qui vont définir l'espacement entre les lignes de métal dans les deux directions, et la largeur des lignes de métal. In Figure 1, it is a continuous ground plane, that is to say that the metal is present continuously over the entire area occupied by the ground plane GP. Conventionally, the support layer of the antenna and the ground plane is a layer of a thermoplastic material, for example PVC. However, such a continuous ground plane may result in card arch defects, as a result of the assembly or hot molding operation, to form the card body. A card body can thus be formed integrating in its thickness the antenna support layer and the ground plane of FIG. 1 by assembling several layers or sheets of thermoplastic material, by means of a press, in a hot lamination, or by molding thermoplastic material around this antenna layer. In this operation, the plastic deforms under the effect of temperature. Since the metal is less sensitive to temperature variations, the presence of the solid mass plane of FIG. 1 can have the effect of causing the card body to camber under the effect of the difference in temperature behavior between the metal and the metal. thermoplastic material. The reliability of manufacturing such cards is impaired, the arched cards to be discarded. In an improvement of the invention, a ground plane with a non-solid pattern, that is to say alternating metal and vacuum, is thus preferably produced in a proportion such that the metal surface is at least 25 μm. order of 40 per cent of the area occupied by the antenna. This is achieved by an appropriate choice of pattern. In a preferred embodiment illustrated in Figure 2, the non-full ground plane pattern is that of a grid. Preferably, this grid is at spatial periodicity, that is to say that it is periodic in both axes of orientation ox and oy of the surface plane of the support layer. Such a grid is easy to produce, and makes it possible to easily ensure the surface ratio between the metal and the desired vacuum, by acting on the spatial periodicities in ox and oy, which will define the spacing between the metal lines. in both directions, and the width of the metal lines.

Dans un mode de réalisation préféré illustré sur la figure 2, la largeur des lignes formant la grille est uniforme et correspond à la largeur des boucles 7 d'antenne, par exemple de l'ordre de 0,3 millimètre, les lignes de la grille étant plus espacées entre elles que les boucles de l'antenne. In a preferred embodiment illustrated in FIG. 2, the width of the lines forming the grid is uniform and corresponds to the width of the antenna loops 7, for example of the order of 0.3 millimeters, the lines of the grid being more spaced apart than the loops of the antenna.

Dans l'exemple, la grille est un quadrillage carré avec un espacement des lignes égal selon ox et oy. Dans cet exemple, l'espacement entre les lignes de grille est de l'ordre de 1 millimètre, tandis que l'espacement entre deux boucles de l'antenne est sensiblement égal à la largeur des boucles, soit 0,3 millimètre. In the example, the grid is a square grid with an equal spacing between ox and oy. In this example, the spacing between the grid lines is of the order of 1 millimeter, while the spacing between two loops of the antenna is substantially equal to the width of the loops, or 0.3 millimeters.

Ceci vaut plus spécialement pour des lignes de métal réalisées par une technologie de gravure ou de sérigraphie de métal. Si on choisit de réaliser le plan de masse avec une technologie filaire, ce qui suppose que le fil ne soit pas gainé d'isolant (alors qu'une antenne en technologie filaire utilise un fil gainé d'isolant), le diamètre du fil étant généralement imposé par les fabricants, on prévoira un nombre de croisement de lignes (fils) suffisamment important, pour assurer le rapport métal/vide désiré, typiquement de l'ordre de 7 croisements par cm2. De cette manière, on peut utiliser un même métal et une même technologie de fabrication pour réaliser l'antenne et le plan de masse : gravure, sérigraphie ou technologie filaire. This is especially true for metal lines made by a technology of etching or screen printing of metal. If one chooses to make the ground plan with wired technology, which assumes that the wire is not insulated (whereas a wired antenna uses a wire wrapped with insulation), the wire diameter being generally imposed by the manufacturers, there will be provided a number of crossing lines (son) sufficiently large, to ensure the desired metal / vacuum ratio, typically of the order of 7 crossings per cm2. In this way, one can use the same metal and the same manufacturing technology to make the antenna and the ground plane: engraving, screen printing or wire technology.

Les antennes peuvent être réalisées dans différents matériaux métalliques, et notamment dans des matériaux à perméabilité magnétique égale ou inférieure à 1. On peut ainsi choisir un même matériau métallique pour réaliser l'antenne et le plan de masse selon l'invention. Par exemple, on choisit le cuivre, l'aluminium ou l'argent, ou un alliage adéquat. Ceci permet notamment de réaliser l'antenne et le plan de masse sur la même couche support 1, comme illustré sur les figures 1 et 2, et de préférence, dans la même étape de fabrication, ce qui simplifie la fabrication du corps de carte. On remarquera cependant que l'invention ne se limite pas à un tel mode de réalisation du plan de masse et de l'antenne sur la même couche support, et sur la même face de cette couche. Notamment le plan de masse et l'antenne peuvent être réalisés sur une face respective de la même couche support, ou encore sur deux couches support distinctes, qui seront ensuite assemblées pour former le corps de carte. C'est ce qu'illustre les figures 3a et 3b qui sont des vues des figures 1 ou 2, en coupe transversale le long de MM' (sur la figure 2, MM' passe en plein milieu d'une piste de la grille). Comme déjà vue précédemment dans la figure 3a, l'antenne A et le plan de masse GP sont au même niveau dans le corps de carte. Sur la figure 3b, ils sont sur des niveaux différents. Ce qui compte dans l'invention c'est que le plan de masse soit réalisé à l'extérieur du périmètre de l'antenne, et électriquement isolé de celle-ci, et dans un matériau métallique de perméabilité magnétique relative pr inférieure ou égale à 1. Le positionnement du plan de masse dans la zone d'embossage est avantageux en ce qu'il permet d'utiliser toute cette surface, en sorte que la surface occupée par le plan de masse peut correspondre à environ 60 pour cent de la surface délimitée par le contour extérieur de l'antenne. L'effet amplificateur de gain de l'antenne est ainsi optimal pour cette configuration à antenne au format demi-ID 1. La largeur des lignes du plan de masse, si elles sont obtenues par gravure ou sérigraphie, doit être suffisamment large, par exemple comme indiqué précédemment, sensiblement égale à celle des boucles de l'antenne, ou bien, le nombre de croisements des lignes, en technologie filaire, doit être suffisamment important, pour que le plan de masse ne soit pas fragilisé par l'opération d'embossage de la carte. La cassure de plusieurs lignes du plan de masse aurait en effet pour conséquence d'isoler certaines parties du plan de masse, l'effet du plan de masse s'en trouvant alors diminué. La figure 4 illustre une variante d'un motif de grille, irrégulier, non périodique sur toute la surface, réalisé par un assemblage de segments et de lignes, qui peut être utilisé pour réaliser un plan de masse selon l'invention. Ce qui compte c'est que la surface de métal représente au minimum au moins 40 pour cent de la surface du plan de masse. Les figures 5 et 6 illustrent deux autres motifs de grille pour réaliser un plan de masse selon l'invention, qui ont pour avantage d'améliorer la résistance mécanique du plan de masse, et notamment permettant une meilleure résistance du plan de masse aux contraintes en torsion et/ou flexion auxquelles une carte à microcircuit doit être capable de résister. Le motif de grille illustré à la figure 5 est à lignes obliques par rapport aux bords de la couche support, ce qui est plus favorable pour la résistance à la torsion de la carte. Dans un perfectionnement illustré sur la figure 6, le motif du plan 35 de masse est symétrique par rapport à la médiane CC' dans le plan de surface de la carte, parallèle aux bords latéraux 4, 5 de la carte 100 et le motif de grille du plan de masse de part et d'autre de cette médiane CC' comprend dans chaque demi plan, des lignes incurvées 12 et 13, dont le creux est dirigé vers le bas de la carte et la ligne de symétrie, et des segments 14 et 15, entre les lignes. Une ligne 16, coïncidant avec la médiane CC', joint les lignes incurvées 12 et 13 de chaque demi-plan, assurant ainsi la connexion électrique des lignes de part et d'autre de la médiane. La courbe des lignes 12 et 13 est dessinée de manière à correspondre sensiblement à la courbe des lignes L et L' de contraintes maximum en torsion de la carte. Le plan de masse présente ainsi une discontinuité dans le motif au niveau de la ligne de symétrie. Les caractéristiques de l'amplificateur de gain réalisé avec un plan de masse disposé dans une carte à microcircuit à antenne planaire, comme il vient d'être décrit en détail, sont illustrées en relation avec les figures 7a, 7b et 8. Les figures 7a et 7b montrent le tracé des lignes de champ magnétique obtenu lorsqu'une carte à microcircuit 18 à antenne planaire A est placée dans le champ radiofréquence émis par un lecteur 19. Dans le cas de la figure 7a, on a seulement une antenne, dont on distingue les boucles 7, et qui occupe sensiblement la moitié droite de la surface de la carte 18 au format ID 1. Dans le cas de la figure 7b, on a un plan de masse GP placé à côté de l'antenne comme décrit en détail précédemment, dans la moitié gauche de la surface de la carte. Ce plan de masse a pour effet de dévier ou détourner les lignes de champ qui passaient précédemment dans la moitié gauche de la carte, vers la gauche ou la droite, augmentant ainsi le nombre de lignes de champ convergeant vers l'intérieur de l'antenne. De cette façon, le courant induit dans l'antenne par le champ magnétique est augmenté. La figure 8 illustre la courbe du niveau de modulation basse ou de rétro-modulation, mesuré en millivolts, en fonction de l'amplitude du champ magnétique, au moyen d'un banc de test normalisé ISO 10373, selon que la carte comprend seulement l'antenne A (courbe N1), l'antenne avec un plan de masse plein comme illustré sur la figure 1 (courbe N2), ou l'antenne A avec un plan de masse non plein comme illustré sur la figure 2 (courbe N3), avec au minimum 40 pour cent de métal. Ces résultats ont été obtenus avec une modulation d'amplitude du champ magnétique de type ASK (Amplitude Shift Keying) avec une fréquence de porteuse de de 13,56 MHz et des valeurs d'amplitude de champ minimale et maximale, en ampère par mètre, respectivement égales à Hmin=1,5AIm et Hmax=7,5A/m, émise par un émetteur radio-fréquence ou PCD (Proximity Coupling Device) normalisé ISO 10373, auquel la carte doit répondre, comme défini dans la norme ISO/IEC 14443, partie 2. La courbe limite imposée par la norme est aussi illustrée (courbe N4). Cette figure montre que les meilleurs résultats sont obtenus avec un plan de masse plein, mais qu'un plan de masse non plein, avec au ~o minimum 40 pour cent de métal, reste performant, la réalisation d'un plan de masse non plein étant moins coûteuse. Le plan de masse selon l'invention forme ainsi un amplificateur de gain de l'antenne, qui permet d'améliorer sa portée. L'invention a été plus particulièrement décrite pour une carte au 15 format ID 1. Elle peut s'appliquer de façon plus large, à tout dispositif électronique portable (ou de poche) utilisant une antenne planaire dont on cherche à améliorer le gain. Elle peut notamment s'appliquer à d'autres formats de carte à microcircuit, et notamment à des cartes de format réduit tel que les cartes au 20 format ID 000, dites cartes SIM. Ces cartes disposent de peu de surface disponible à l'extérieur de l'antenne. On réalisera alors avantageusement le plan de masse par des ilots 20 à 23 géographiquement espacés, et disposés autour de l'antenne. Les ilots sont répartis de manière à exploiter au mieux la surface libre entre le périmètre de l'antenne et le contour de la carte, et 25 connectés entre eux par des pistes conductrices p réalisées dans le même matériau métallique que lesdits éléments. Ces ilots seront de préférence des ilots de métal plein, pour assurer un effet amplificateur maximum. Mais on peut aussi envisager des ilots à motifs non plein. L'invention peut encore s'appliquer à des dispositifs électroniques 30 portables ou de poche incorporant des antennes planaire de format réduit dans des circuits intégrés réalisés sur des substrats par exemple en époxy, ou papier. On peut alors prévoir de réaliser un plan de masse conforme aux différents enseignements de l'invention, sur le substrat de circuit intégré, pour améliorer le gain de ces antennes planaires. 35 The antennas can be made of different metallic materials, and in particular in materials with magnetic permeability equal to or less than 1. It is thus possible to choose the same metallic material for producing the antenna and the ground plane according to the invention. For example, we choose copper, aluminum or silver, or a suitable alloy. This allows in particular to realize the antenna and the ground plane on the same support layer 1, as shown in Figures 1 and 2, and preferably in the same manufacturing step, which simplifies the manufacture of the card body. It will be noted, however, that the invention is not limited to such an embodiment of the ground plane and the antenna on the same support layer, and on the same face of this layer. In particular, the ground plane and the antenna can be made on a respective face of the same support layer, or alternatively on two distinct support layers, which will then be assembled to form the card body. This is illustrated in Figures 3a and 3b which are views of Figures 1 or 2, in cross section along MM '(in Figure 2, MM' passes in the middle of a track of the grid) . As already seen previously in FIG. 3a, the antenna A and the ground plane GP are at the same level in the card body. In Figure 3b, they are on different levels. What matters in the invention is that the ground plane is made outside the perimeter of the antenna, and electrically isolated from it, and in a metal material of relative magnetic permeability pr less than or equal to 1. The positioning of the ground plane in the embossing zone is advantageous in that it makes it possible to use all this surface, so that the surface occupied by the ground plane can correspond to about 60 percent of the surface area. delimited by the outer contour of the antenna. The amplifier gain effect of the antenna is thus optimal for this antenna configuration in half-ID format 1. The width of the lines of the ground plane, if they are obtained by etching or screen printing, must be sufficiently wide, for example as indicated above, substantially equal to that of the loops of the antenna, or, the number of crossing lines, in wired technology, must be sufficiently large, so that the ground plane is not weakened by the operation of embossing the map. The breakage of several lines of the ground plane would indeed have the effect of isolating certain parts of the ground plane, the effect of the ground plane being then reduced. FIG. 4 illustrates a variant of a grid pattern, irregular, non-periodic over the entire surface, made by an assembly of segments and lines, which can be used to produce a ground plane according to the invention. What matters is that the metal surface is at least at least 40 percent of the surface of the ground plane. FIGS. 5 and 6 illustrate two other grid patterns for producing a ground plane according to the invention, which have the advantage of improving the mechanical strength of the ground plane, and in particular allowing a better resistance of the ground plane to the stresses in torsion and / or flexion to which a microcircuit card must be able to withstand. The grid pattern shown in Figure 5 is oblique to the edges of the support layer, which is more favorable for the torsional strength of the card. In an improvement illustrated in FIG. 6, the pattern of the ground plane 35 is symmetrical with respect to the median CC 'in the surface plane of the card, parallel to the lateral edges 4, 5 of the card 100 and the grid pattern of the ground plane on either side of this median CC 'comprises in each half plane, curved lines 12 and 13, whose hollow is directed towards the bottom of the card and the line of symmetry, and segments 14 and 15, between the lines. A line 16, coinciding with the median CC ', joins the curved lines 12 and 13 of each half-plane, thus ensuring the electrical connection of the lines on either side of the median. The curve of lines 12 and 13 is drawn so as to correspond substantially to the curve of lines L and L 'of maximum torsional stress of the card. The ground plane thus has a discontinuity in the pattern at the line of symmetry. The characteristics of the gain amplifier realized with a ground plane disposed in a planar antenna microcircuit card, as just described in detail, are illustrated in relation to FIGS. 7a, 7b and 8. FIGS. 7a and 7b show the plot of the magnetic field lines obtained when a microcircuit card 18 with planar antenna A is placed in the radiofrequency field emitted by a reader 19. In the case of FIG. 7a, there is only one antenna, of which one distinguishes the loops 7, and which occupies substantially the right half of the surface of the card 18 in ID format 1. In the case of Figure 7b, there is a ground plane GP placed next to the antenna as described in detail previously, in the left half of the map surface. This ground plane has the effect of deflecting or diverting the field lines that previously passed in the left half of the map, to the left or the right, thus increasing the number of field lines converging towards the inside of the antenna . In this way, the current induced in the antenna by the magnetic field is increased. FIG. 8 illustrates the curve of the low modulation level or the retro-modulation level, measured in millivolts, as a function of the amplitude of the magnetic field, by means of an ISO 10373 standardized test bench, depending on whether the card comprises only the antenna A (curve N1), the antenna with a solid ground plane as shown in FIG. 1 (curve N2), or antenna A with a non-solid ground plane as illustrated in FIG. 2 (curve N3) with at least 40 percent metal. These results were obtained with Amplitude Shift Keying (ASK) type magnetic field amplitude modulation with a carrier frequency of 13.56 MHz and minimum and maximum field amplitude values, in ampere per meter, respectively equal to Hmin = 1.5Aim and Hmax = 7.5A / m, emitted by a standard ISO 10373 Proximity Coupling Device (PCD), to which the card must respond, as defined in ISO / IEC 14443 , part 2. The limit curve imposed by the standard is also illustrated (curve N4). This figure shows that the best results are obtained with a solid mass plan, but that a non-solid mass plan, with at least 40 percent of metal, remains efficient, the realization of a non-full mass plan. being less expensive. The ground plane according to the invention thus forms a gain amplifier of the antenna, which improves its range. The invention has been more particularly described for an ID 1 card. It can be applied more broadly to any portable electronic device (or pocket) using a planar antenna whose gain is to be improved. It may especially apply to other microcircuit card formats, including small format cards such as ID 000 cards, called SIM cards. These cards have a small area available outside the antenna. The ground plane will then advantageously be produced by islands 20 to 23 that are geographically spaced and arranged around the antenna. The islands are distributed so as to make the best use of the free surface between the perimeter of the antenna and the outline of the card, and 25 interconnected by conductive tracks p made of the same metallic material as said elements. These islands are preferably islands of solid metal, to ensure maximum amplifier effect. But we can also consider non-full pattern islands. The invention can also be applied to portable or pocket electronic devices incorporating planar antennas of reduced size in integrated circuits made on substrates, for example made of epoxy, or paper. It is then possible to provide a ground plane according to the various teachings of the invention, on the integrated circuit substrate, to improve the gain of these planar antennas. 35

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé d'amélioration du gain d'une antenne planaire (A) d'un dispositif électronique portable, ladite antenne étant intégrée et dissimulée optiquement dans ledit dispositif, caractérisé en ce qu'il consiste à intégrer et à dissimuler optiquement dans ledit dispositif, un plan de masse (GP) électriquement isolé de ladite antenne, réalisé dans un matériau de permittivité magnétique relative de valeur voisine de un, disposé dans un même plan que l'antenne ou dans un plan parallèle, et à l'extérieur du contour externe de ladite antenne. REVENDICATIONS1. A method of improving the gain of a planar antenna (A) of a portable electronic device, said antenna being integrated and optically concealed in said device, characterized in that it consists in integrating and optically concealing in said device, a ground plane (GP) electrically isolated from said antenna, made of a relative magnetic permittivity material of value close to one, arranged in the same plane as the antenna or in a parallel plane, and outside the outer contour of said antenna.

2. Procédé selon la revendication 1, appliqué à l'antenne d'une carte à microcircuit (100), caractérisé en ce qu'il consiste à intégrer ladite antenne et ledit plan de masse dans l'épaisseur de la carte, avec au moins une épaisseur de matériau opaque au dessus et en dessous, le plan de masse étant disposé dans l'épaisseur de la carte dans un volume délimité par le contour extérieur de l'antenne et le contour de la carte. 2. Method according to claim 1, applied to the antenna of a microcircuit card (100), characterized in that it consists in integrating said antenna and said ground plane in the thickness of the card, with at least an opaque material thickness above and below, the ground plane being disposed in the thickness of the card in a volume defined by the outer contour of the antenna and the outline of the card.

3. Procédé selon la revendication 2, appliqué à l'antenne d'une carte à microcircuit de type ID 1, dans laquelle ledit plan de masse est implanté dans une zone d'embossage (11) de la carte. 3. Method according to claim 2, applied to the antenna of an ID card type microcircuit card, wherein said ground plane is located in an embossing zone (11) of the card.

4. Procédé selon la revendication 3, dans laquelle la surface occupée par ledit plan de masse correspond à environ 60 pour cent de la surface 20 délimitée par le contour de l'antenne. The method of claim 3, wherein the area occupied by said ground plane is about 60 percent of the area bounded by the antenna contour.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le plan de masse forme un motif non plein, alternant métal et vide, avec un minimum de métal de l'ordre de 40%. 5. Method according to any one of the preceding claims, wherein the ground plane forms a non-solid pattern, alternating metal and vacuum, with a minimum of metal of the order of 40%.

6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le motif non plein est 25 une grille. The method of claim 5, wherein the non-full pattern is a grid.

7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la grille est formée par des lignes gravées et/ou sérigraphiées, de largeur sensiblement égale à celle des boucles planes de ladite antenne, mais plus espacées que les dites boucles. 30 7. The method of claim 6, wherein the grid is formed by etched lines and / or screen printed, of width substantially equal to that of the flat loops of said antenna, but more spaced than said loops. 30

8. Procédé selon la revendication 6, dans lequel l'antenne est formée par un enroulement de fil gainé d'isolant, et la grille du plan de masse est formée par du fil non gainé d'isolant. The method of claim 6, wherein the antenna is formed by an insulating wrapped wire winding, and the ground plane grid is formed by insulating sheathed wire.

9. Procédé selon la revendication 6, 7 ou 8, dans lequel la grille est à périodicité spatiale. 9. The method of claim 6, 7 or 8, wherein the gate is at spatial periodicity.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, appliqué à l'antenne d'une carte à microcircuit au format ID 1, dans lequel la grille est formée par des lignes obliques par rapport aux bords du corps de carte. 10. Method according to any one of claims 6 to 9, applied to the antenna of a microcircuit card ID 1 format, wherein the grid is formed by lines oblique to the edges of the card body.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle ledit plan de masse et l'antenne sont réalisés dans un même matériau métallique. 11. Method according to any one of claims 1 to 10, wherein said ground plane and the antenna are made of the same metal material.

12. Dispositif électronique portable intégrant une antenne planaire (A), dissimulée optiquement dans ledit dispositif, caractérisé en ce qu'il comprend un plan de masse (GP) électriquement isolé de ladite antenne, optiquement dissimulé dans ledit dispositif, réalisé dans un matériau de permittivité magnétique relative de valeur voisine de un, disposé dans un même plan que l'antenne ou dans un plan parallèle, et à l'extérieur du contour externe de ladite antenne, ledit plan de masse formant un amplificateur de gain de ladite antenne. 12. Portable electronic device incorporating a planar antenna (A), optically concealed in said device, characterized in that it comprises a ground plane (GP) electrically isolated from said antenna, optically concealed in said device, made of a material of relative magnetic permittivity value close to one, disposed in the same plane as the antenna or in a parallel plane, and outside the outer contour of said antenna, said ground plane forming a gain amplifier of said antenna.

13. Dispositif électronique portable selon la revendication 12 de type carte à microcircuit (100), ladite antenne (A) et ledit plan de masse (GP) étant intégré dans l'épaisseur de ladite carte, avec au moins une épaisseur de matériau opaque au dessus et en dessous, et ledit plan de masse étant disposé dans l'épaisseur de la carte dans un volume délimité par le contour extérieur de l'antenne et le contour de la carte. 13. A portable electronic device according to claim 12 of microcircuit card type (100), said antenna (A) and said ground plane (GP) being integrated in the thickness of said card, with at least one material thickness opaque to above and below, and said ground plane being disposed in the thickness of the card in a volume defined by the outer contour of the antenna and the outline of the card.

14. Circuit d'antenne planaire destiné à être intégré dans un dispositif électronique portable selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une couche support sur laquelle est réalisée une antenne planaire, et en ce qu'il comprend un plan de masse (GP) réalisé dans un matériau de permittivité magnétique relative de valeur voisine de un, disposé dans un même plan que l'antenne ou dans un plan parallèle, et à l'extérieur du contour externe de ladite antenne, ledit plan de masse formant un amplificateur de gain de ladite antenne.35 Planar antenna circuit intended to be integrated into a portable electronic device according to Claim 12 or 13, characterized in that it comprises at least one support layer on which a planar antenna is formed, and in that it comprises a ground plane (GP) produced in a relative magnetic permittivity material of value close to one, arranged in the same plane as the antenna or in a parallel plane, and outside the outer contour of said antenna, said plane mass forming a gain amplifier of said antenna.