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Antennes TNT tout composite intégrées dans le toit des véhicules

par DIRE - publié le , mis à jour le

Antennes TNT tout composite intégrées dans le toit des véhicules

Xavier Castel, Mohamed Himdi, Institut d’Electronique et de Télécommunications de Rennes
Franck Pautrot, Plastima composites
Patrick Parneix, DCNS Research
Cyrille Le Meins, Thales Communications & Security

Les antennes permettant la réception de la télévision sont positionnées en grande majorité à l’extérieur des véhicules tels que les camping-cars, les bus et les camions. Elles nécessitent de plus le perçage de la structure hote afin d’assurer leur fixation.

Aujourd’hui, trois types d’antennes sont utilisés :

  • antennes a fort gain de type Yagi (directive) pour le signal Terrestre ;
  • antennes a fort gain de type parabolique ou planaire pour le signal Satellite. Toutes deux sont orientables mécaniquement et nécessitent un réglage une fois le véhicule à l’arrêt.
  • antennes a faible gain de type boucle (omnidirectionnelle) pour le signal Terrestre.

Ces antennes ne nécessitent pas d’orientation, sont beaucoup moins fiables dans les zones mal desservies, et nécessitent l’utilisation d’un amplificateur couple a l’antenne.

De plus, ces antennes positionnées à l’extérieur des structures hôtes polluent
visuellement et sont sensibles aux dégradations et/ou au vol.
Notre innovation permet la réception de la Télévision Numérique Terrestre (TNT) grâce à l’intégration d’antennes multisectorielles planaires dans le toit de véhicules. Ces antennes planaires sont conçues et fabriquées purement en matériaux composites : tissus de fibres de carbone pour les éléments rayonnants (et au besoin pour le plan de masse et le réseau d’alimentation) insérés dans une structure monolithique composite diélectrique constituée de tissus de fibres de verre et d’une résine thermodurcissable (polyester, vinylester ou époxy). Cette technologie innovante permet d’assurer la tenue mécanique optimale du panneau composite final, plus particulièrement en flexion (minimisation des risques de délaminage). Ces antennes planaires multisectorielles, couplées a un commutateur électronique, assurent la réception optimale du signal TNT, que le véhicule soit en déplacement ou bien statique (et quelle que soit sa direction). De plus, en étant intégrées dans le toit, elles présentent les avantages suivants :

  • aucune pollution visuelle ;
  • aucune signature visuelle ;
  • aucun risque de dégradation et /ou de vol ;
  • qualité de réception et confort pour l’utilisateur (réception permanente en phase de roulage comme en stationnement) ; et valorisent la structure d’accueil.

Ces antennes planaires en matériaux composites sont mises en œuvre à partir des procèdes bien établis dans l’industrie des matériaux composites et notamment des procédés nécessitant peu de moyens industriels lourds : moulage au contact, infusion sous vide, preimpregné basse température, etc.
Ces travaux ont été mènes dans le cadre du projet collaboratif FUI’09 SAMCOM (Systèmes Antennaires en Matériaux COMposites) et sont valorises par le brevet FR13/59646 déposé en octobre 2013. Le concept objet du brevet est applicable :

  • à des éléments de carrosserie autres que le toit de camping-car ;
  • à d’autres dispositifs de communication sans fil : réception FM, Wi-Fi, GPS, etc.