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Title:
ANTENNA CONNECTION, PARTICULARLY FOR SURFACE GUIDED ELASTIC WAVE TRANSDUCERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/178941
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrical device adapted to operate at a high operating ambient temperature, which device comprises an electrical component (10a, 10b) mounted inside a casing (20), a transmission/reception antenna (30a, 30b) and at least one electrical and mechanical connection between the electrical component and the antenna, the electrical and mechanical connection comprising: - a metal pad (40a, 40b) positioned under the casing, the antenna being connected to said pad; - an electrical connection tab (11) having a first end connected to the electrical component; and fixing means (50) adapted to secure the pad and a second end of the connection tab of the component. Application, for example, to the production of temperature sensors of the surface guided elastic wave type.

Inventors:
BALLANDRAS SYLVAIN (FR)
RAVESKI ALEXANDRE (FR)
BERNARD FLORENT (FR)
GARCIA JULIEN (FR)
COURJON EMILIE (FR)
LAROCHE THIERRY (FR)
Application Number:
PCT/IB2018/052217
Publication Date:
October 04, 2018
Filing Date:
March 29, 2018
Export Citation:
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Assignee:
FREC|N|SYS (FR)
International Classes:
H01Q1/12; H01Q1/00
Foreign References:
US20070024505A12007-02-01
US20130077222A12013-03-28
CN205843840U2016-12-28
FR2989825A12013-10-25
Attorney, Agent or Firm:
BOUCHET, Geneviève (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif électrique susceptible de fonctionner à une température ambiante de fonctionnement supérieure à 300°C, dispositif comprenant un boîtier (20), un composant électrique (10a, 10b) monté à l'intérieur du boîtier (20), une antenne d'émission / réception positionnée à l'extérieur du boîtier et au moins une liaison électrique et mécanique entre le composant électrique et un pôle (30a, 30b) de l'antenne, liaison électrique et mécanique comprenant :

• un plot (40a, 40b) métallique dont une surface de liaison (44) est positionnée contre une surface externe du boîtier, le pôle de l'antenne étant connecté au dit plot,

• une patte de connexion (11) électrique ayant une première extrémité connectée au composant électrique, et

• un moyen de fixation (50) adapté pour solidariser le plot, le boîtier et une deuxième extrémité de la patte de connexion du composant.

2. Dispositif électrique selon la revendication 1 dans lequel le plot comprend une gorge (42) débouchant sur une surface de dégagement (43) du plot, gorge adaptée à recevoir une extrémité de fixation (31) du pôle de l'antenne.

3. Dispositif électrique selon l'une des revendications 1 à 2 dans lequel le plot comprend une surface d'appui (45) agencée pour que le plot forme un pied pour le boîtier.

4. Dispositif électrique selon la revendication 3 dans lequel la surface d'appui (45) est recouverte d'un revêtement électriquement isolant.

5. Dispositif électrique selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel la gorge est ouverte sur la surface de liaison (44) du plot.

6. Dispositif électrique selon l'une des revendications 3 à 5 dans lequel l'extrémité de fixation (31) du pôle de l'antenne est terminée par une tête d'ancrage (32) de section et / ou de forme différente d'une section et / ou d'une forme de l'extrémité de fixation (31) du pôle de l'antenne.

7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6 dans lequel une section de la gorge est inférieure, au moins localement, à une section de l'extrémité de fixation (31) du pôle de l'antenne.

8. Dispositif électrique selon l'une des revendications 2 à 7 dans lequel :

• le plot comprend un perçage (46) ,

• le boîtier comprend un perçage (21) dont un axe est un prolongement d'un axe longitudinal du perçage du plot, et

• le moyen de fixation comprend une vis (51) coopérant avec le perçage du boîtier pour relier électriquement et mécaniquement la patte de connexion du composant électrique et le plot au boîtier.

9. Dispositif électrique selon l'une des revendications 2 à 7 dans lequel le plot comprend un pion (52) s'étendant depuis la surface de liaison (44) du plot, une extrémité libre du pion étant adaptée pour :

• coopérer avec un moyen de fixation de type écrou (53) ou goupille (54), ou

• être sertie pour former un moyen de fixation de type rivet.

10. Dispositif électrique selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel la gorge (42) du plot est ouverte sur une surface (45) du plot distincte de la surface de liaison (44) et distincte de la surface de dégagement (43), dans lequel le plot comprend un perçage (46) débouchant dans la gorge (42) et le boîtier comprend un perçage (21a) dont un axe est un prolongement de l'axe du perçage (46) du plot, dans lequel la partie distale de l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est pliée pour former un pion, et dans lequel le dit pion est adapté pour traverser le perçage (46) du plot, traverser le perçage (21) du boîtier et déboucher à l'intérieur du boîtier lorsque l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est engagée dans la gorge (42), une extrémité libre du pion étant adaptée pour :

• coopérer avec un moyen de fixation de type écrou (53) ou goupille (54), ou

• être sertie pour former un moyen de fixation de type rivet.

11. Dispositif électrique selon l'une des revendications 3 à 10, comprenant également un deuxième plot métallique dont une surface de liaison est positionnée contre la surface externe du boîtier, le dit deuxième plot formant une masse pour l'antenne ou étant agencé pour être connecté à une masse externe au dispositif électrique.

12. Dispositif électrique selon l'une des revendications 1 à 11 comprenant une antenne d'émission / réception à deux pôles (30a, 30b) et comprenant au moins deux liaisons électriques et mécaniques reliant chacune le composant électrique à un des pôles (30a, 30b) de l'antenne, chaque liaison électrique et mécanique comprenant :

• un plot (41a, 41b) métallique dont une surface de liaison est positionnée contre la surface externe du boîtier, le dipôle (30a, 30b) associé de l'antenne étant connecté au dit plot, les plots des deux liaisons électriques et mécaniques étant distincts

• une patte de connexion (lia, 11b) ayant une première extrémité connectée au composant électrique, et

• un moyen de fixation (51) adapté pour solidariser le plot et une deuxième extrémité de la patte de connexion du composant au boîtier.

13. Dispositif électrique selon la revendication 12 dans lequel les plots des deux liaisons électriques et mécaniques sont séparés par une entretoise en matériau électriquement isolant.

14. Dispositif électrique selon l'une des revendications 12 ou 13 dans lequel une impédance inductive ou capacitive est connectée entre les plots des deux liaisons électriques.

Description:
Connexion d'antenne, notamment pour transducteurs à ondes élastiques guidées en surface

Domaine technique et état de l'art

L'invention concerne le domaine des dispositifs électriques destinés à fonctionner à une température ambiante de fonctionnement élevée, 300°C ou plus. Une application préférée du dispositif électrique selon l'invention concerne la mesure à distance de grandeurs physiques, par exemple la mesure à distance de température, dans des environnements présentant une température ambiante élevée, à l'aide, en particulier, de capteurs de température à ondes élastiques de surface (SAW pour Surface Acoustic Wave sensor en anglais).

De tels capteurs sont autonomes en ce sens qu'ils communiquent avec l'extérieur et reçoivent de l'énergie en provenance de l'extérieur par l'intermédiaire d'ondes électromagnétiques détectées et émises à l'aide d'une antenne intégrée au capteur. La connexion d'antenne doit donc être particulièrement soignée pour, d'une part, limiter au maximum les pertes radiofréquences du capteur et, d'autre part résister électriquement et mécaniquement à des températures dépassant 300°C.

Le document FR2989825 décrit une technique de connexion de deux composants électriques consistant à connecter électriquement les pattes de fixation des deux composants par un joint de soudure, dont la température de fusion est inférieure à la température usuelle d'utilisation du composant puis à recouvrir le joint de soudure d'un dôme de ciment étanche et résistant à la température. Lors d'une utilisation à température élevée, le joint de soudure est susceptible de fondre, mais la soudure liquide reste confinée sous le dôme de ciment de sorte que la connexion électrique est maintenue.

Ce type de connexion présente toutefois plusieurs inconvénients. L'expérience montre que réaliser un dôme de ciment parfaitement adhérent sur les supports bien spécifiques des capteurs SAW est particulièrement complexe, en particulier si ce dôme doit avoir des dimensions de l'ordre de quelques millimètres, comme c'est le cas pour une antenne dont la patte de fixation a une épaisseur de l'ordre de 1 mm ou plus. L'expérience montre également qu'une telle connexion vieillit mal et perd de son efficacité au fil des cycles de fusion/solidification du joint de soudure.

L'invention a pour objectif de proposer un dispositif électrique dont les composants sont connectés électriquement entre eux par un moyen de connexion électrique, utilisant une technique alternative à celle décrite ci-dessus, résistant à des températures élevées et adapté à la connexion de composants passifs, en particulier des composants passifs à ondes élastiques de surface disposés sur des substrats de type monocristallins ou composites (films ou couches piézoélectriques déposés ou reportés sur substrats).

Description de l'invention Avec cet objectif en vue, l'invention propose un nouveau dispositif électrique susceptible de fonctionner à une température ambiante de fonctionnement supérieure à 300°C, dispositif comprenant un boîtier, un composant électrique monté à l'intérieur du boîtier, une antenne d'émission / réception positionnée à l'extérieur du boîtier et au moins une liaison électrique et mécanique entre le composant électrique et un pôle de l'antenne, liaison électrique et mécanique comprenant :

• un plot métallique dont une surface de liaison est positionnée contre une surface externe du boîtier, le pôle de l'antenne étant connecté au dit plot,

• une patte de connexion électrique ayant une première extrémité connectée au composant électrique, et

• un moyen de fixation adapté pour solidariser le plot, le boîtier et une deuxième extrémité de la patte de connexion du composant.

Ainsi, dans un dispositif selon l'invention, la connexion du pôle de de l'antenne au composant électrique est réalisée par l'intermédiaire d'un plot métallique positionné sous un boîtier du dispositif, généralement électriquement isolant. Le plot est une pièce métallique solide bien plus résistante à la chaleur qu'un joint de soudure classique.

Egalement, dans le cas des composants électriques de type SAW, le plot métallique constitue une réserve de charges électriques améliorant le fonctionnement de l'antenne. Enfin, dans le cas particulier de composant électrique de type capteur de température, le plot métallique permet un bon transfert de chaleur entre la pièce dont la température est mesurée et le capteur de sorte que la précision de la température mesurée est élevée.

Le plot comprend de préférence une gorge débouchant sur une surface de dégagement du plot, gorge adaptée à recevoir une extrémité de fixation du pôle de l'antenne. Grâce à la gorge du plot, la liaison électrique et mécanique entre le plot et l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est bien plus facile à réaliser qu'une soudure, en particulier dans le cas d'un pôle d'antenne où l'extrémité de fixation a une section dont les dimensions sont inférieures au millimètre, comme on le verra mieux plus loin dans des exemples.

Le plot peut également comprendre une surface d'appui agencée pour que le plot forme un pied pour le boîtier. Le plot peut ainsi servir de support pour le boîtier. La dite surface d'appui peut être recouverte d'un revêtement électriquement isolant. Cette option est notamment intéressante pour des dispositifs électriques destinés à être positionnés sur un objet métallique et pour lesquels le plot métallique sert de support, le revêtement électriquement isolant évitant une mise à la masse de l'antenne.

L'extrémité de fixation du pôle de l'antenne peut être insérée dans la gorge via une ouverture de la gorge débouchant sur l'une des faces de côté du plot. Selon une variante, la gorge est également ouverte sur la surface de liaison du plot, pour faciliter la mise en place de l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne dans la gorge du plot.

L'extrémité de fixation du pôle de l'antenne peut être collée à l'intérieur de la gorge, pour interdire son retrait de la gorge ; une colle conductrice chargée en particules métalliques peut par exemple être utilisée pour assurer le contact électrique. Une section de la gorge peut également être inférieure, au moins localement, à une section de l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne. L'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est ainsi en contact serré au moins localement dans la gorge ce qui, d'une part empêche le retrait du pôle de l'antenne par traction et, d'autre part, assure un bon contact électrique entre le plot et le pôle de l'antenne. L'extrémité de fixation du pôle de l'antenne peut encore être terminée par une tête d'ancrage de section et / ou de forme différente d'une section et / ou d'une forme de l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne. La tête d'ancrage permet d'empêcher un retrait du pôle de l'antenne par une traction sur l'antenne. Une section et / ou une forme de la gorge du plot est adaptée à la section et / ou la forme de l'extrémité de fixation de l'antenne de sorte que la patte de fixation est immobilisée dans la gorge. L'extrémité de fixation du pôle d'antenne et la gorge peuvent être filetées ; l'extrémité de fixation du pôle d'antenne peut dans ce cas être vissée à l'intérieur de la gorge pour assurer sa fixation mécanique au plot et pour assurer le contact électrique entre le pôle d'antenne et le plot.

Selon un autre mode de réalisation, le plot et le pôle d'antenne sont réalisés dans une unique pièce, par usinage d'un bloc de métal par exemple. La gorge n'est bien sûr pas nécessaire dans ce cas, le contact électrique et mécanique entre le pôle d'antenne et le plot étant garanti par le mode de fabrication.

Selon un mode de réalisation du dispositif électrique selon l'invention :

• le plot comprend un perçage ,

• le boîtier comprend un perçage dont un axe est un prolongement d'un axe longitudinal du perçage du plot, et

• le moyen de fixation comprend une vis coopérant avec le perçage du boîtier pour relier électriquement et mécaniquement la patte de connexion du composant électrique et le plot au boîtier.

Selon un autre mode de réalisation du dispositif électrique selon l'invention, le plot comprend un pion s'étendant depuis la surface de liaison du plot, une extrémité libre du pion étant adaptée pour :

• coopérer avec un moyen de fixation de type écrou ou goupille, ou

• être sertie pour former un moyen de fixation de type rivet.

Selon encore un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, la gorge du plot est ouverte sur une surface du plot distincte de la surface de liaison et distincte de la surface de dégagement, dans lequel le plot comprend un perçage débouchant dans la gorge et le boîtier comprend un perçage dont un axe est un prolongement de l'axe du perçage du plot, dans lequel la partie distale de l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est pliée pour former un pion, et dans lequel le dit pion est adapté pour traverser le perçage du plot, traverser le perçage du boîtier et déboucher à l'intérieur du boîtier lorsque l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est engagée dans la gorge, une extrémité libre du pion étant adaptée pour :

• coopérer avec un moyen de fixation de type écrou ou goupille, ou

• être sertie pour former un moyen de fixation de type rivet.

Selon les modes de réalisation ci-dessus, la liaison électrique et mécanique entre le plot et la patte de connexion au composant électrique est réalisée par un ou des éléments métalliques (vis, pion, ...) parfaitement résistants à des températures élevées.

Selon un autre mode de réalisation encore, un dispositif électrique selon l'invention peut également comprendre un deuxième plot métallique dont une surface de liaison est positionnée contre la surface externe du boîtier, le dit deuxième plot formant une masse pour l'antenne monopole ou étant agencé pour être connecté à une masse externe au dispositif électrique. Dans ce cas, le plot sur lequel l'antenne monopole est fixée peut avoir une surface d'appui recouverte d'un revêtement isolant. Le deuxième plot peut être de dimensions différentes du premier plot sur lequel le pôle de l'antenne est fixé.

Selon un autre mode de réalisation encore, un dispositif selon l'invention peut comprendre une antenne d'émission / réception à deux pôles (ou antenne dipolaire) et au moins deux liaisons électriques et mécaniques reliant chacune le composant électrique à un des pôles de l'antenne, chaque liaison électrique et mécanique comprenant :

• un plot métallique dont une surface de liaison est positionnée contre la surface externe du boîtier, le pôle associé de l'antenne étant connecté au dit plot, les plots des deux liaisons électriques et mécaniques étant distincts

• une patte de connexion ayant une première extrémité connectée au composant électrique, et

• un moyen de fixation adapté pour solidariser le plot et une deuxième extrémité de la patte de connexion du composant au boîtier.

L'utilisation de deux plots distincts, un pour chaque dipôle de l'antenne, permet d'isoler électriquement les dipôles l'un de l'autre.

Au surplus, les plots des deux liaisons électriques et mécaniques peuvent être séparés par une entretoise en matériau électriquement isolant. Egalement, une impédance inductive ou capacitive peut être connectée entre les plots des deux liaisons électriques. Ces éléments permettent d'ajuster une impédance d'entrée de l'antenne dipolaire. L'impédance inductive ou capacitive peut être avantageusement réalisée en matériaux métalliques capables de supporter des températures élevées, supérieures à 300°C (acier inoxydable allié de type inconel ® , molybdène, d'autres alliages à base de chrome ou de nickel ou encore des métaux nobles tels que l'or ou le platine).

Brève description des figures

L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit d'un exemple de mise en œuvre d'un dispositif selon l'invention. Cet exemple est donné à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels

• la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale des éléments essentiels d'un dispositif électrique selon l'invention,

• la figure 2 est une vue éclatée et en perspective d'un dispositif électrique mis en œuvre selon l'invention,

• la figure 3 est une vue assemblée et en perspective du dispositif de la figure 2,

• la figure 4 est une vue en perspective d'un élément essentiel du dispositif électrique selon les figures 2, 3,

• les figures 4b et 4c sont des variantes de réalisation de l'élément de la figure 4, vues en coupe,

• la figure 5 est une vue en coupe verticale du dispositif selon les figures 2, 3, et

• les figures 6a, 6b, 6c montrent d'autres modes de mise en œuvre de l'invention, vus de face.

Un dispositif selon l'invention est portable, déplaçable à volonté et dans les conditions d'utilisation envisagées, il est simplement posé sur un support s'étendant dans un plan sensiblement horizontal. Aussi, dans ce qui précède et dans la description qui suit, (et sauf indication locale contraire) on utilise les repères géométriques et les termes définis de la manière suivante :

• un axe vertical est un axe longitudinal des feuilles de dessins,

• le plan horizontal est le plan de contact d'un plot avec le support lorsque le dispositif selon l'invention est en condition d'utilisation, le plan horizontal est perpendiculaire à l'axe vertical

• les figures 1 et 5 sont des vues en coupe selon un plan vertical correspondant au plan des feuilles de dessins,

• pour les modes de réalisation des figures 1 et 5, les termes « dessous », « dessus », de « côté », de « face », sont définis pour un dispositif électrique en condition d'utilisation sur le support horizontal, c'est-à-dire lorsque le ou les plots sont posés à plat en contact avec le support horizontal.

Bien sûr, ces conventions ne sont que des repères facilitant la description et n'empêchent pas l'utilisation du dispositif selon l'invention dans toute autre position.

Description d'un mode de réalisation de l'invention

Comme dit précédemment, l'invention concerne un dispositif électrique adapté pour fonctionner à une température ambiante de fonctionnement élevée, notamment une température supérieure à 300°C.

La figure 1 présente schématiquement les éléments essentiels d'un dispositif électrique selon l'invention, comprenant un boîtier 20 un composant électrique 10a monté à l'intérieur du boîtier 20, une antenne d'émission / réception comprenant un pôle 30a et au moins une liaison électrique et mécanique entre le composant électrique et le pôle de l'antenne, liaison électrique qui comprend :

• un plot 40a métallique dont une surface de liaison 44 est positionnée contre une surface externe du boîtier, le pôle de l'antenne étant connecté au dit plot,

• une patte de connexion 11 électrique ayant une première extrémité connectée au composant électrique, et

• un moyen de fixation 50 adapté pour solidariser mécaniquement le plot, le boîtier et une deuxième extrémité de la patte de connexion du composant.

L'antenne d'émission / réception est positionnée à l'extérieur du boîtier. Plus précisément, le pôle d'antenne est connecté au plot mais elle est en contact mécanique direct avec le boîtier, pas plus qu'avec la patte de connexion.

Dans l'exemple fig. 1, le plot est positionné sous le boîtier de sorte que la surface de liaison 44 du plot correspond à la surface de dessus du plot.

Le moyen de fixation est ici une vis 51 électriquement conductrice ; la deuxième extrémité de la patte de connexion du composant est coincée entre la tête 51a de la vis et le boîtier, ce qui assure à la fois la fixation mécanique de la deuxième extrémité de la patte de connexion sur le boîtier et la liaison électrique entre la vis et la patte de fixation du composant ; l'extrémité distale de la vis 51 est ancrée dans le plot ce qui assure à la fois la fixation mécanique du plot au boîtier et la liaison électrique entre le plot et la vis.

Les figures 2, 3, 4 et 5 montrent un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, comprenant deux composants électriques et une antenne dipolaire. Plus précisément dans cet exemple, le dispositif comprend :

• un boîtier 20,

• deux composants électriques 10a, 10b,

• deux pattes de connexion lia, 11b,

• une antenne d'émission / réception dipolaire, comprenant deux pôles 30a, 30b,

• deux plots 40a, 40b distincts, chacun associé à un des pôles 30a, 30b de l'antenne,

• des moyens de fixation 51.

Dans un exemple mis en œuvre, le boîtier a une surface de l'ordre de 1cm * 2,5 cm et une épaisseur de l'ordre de 1,2 mm et il est réalisé dans un matériau électriquement isolant. Le boîtier est fermé par un couvercle 22. Les composants électriques 10a, 10b sont ici des capteurs de température à ondes élastiques de surface collés dans le fond du boîtier 20. Selon une variante, le boîtier est réalisé dans un matériau de type monocristallin sur lequel les composants sont réalisés directement selon des techniques de dépôt de couches connues par ailleurs.

Le composant 10a est relié en plusieurs points à une première piste équipotentielle 12a par des fils de connexion électrique thermosoudés. De façon similaire, le composant 10b est relié en plusieurs points à une deuxième piste équipotentielle 12b par des fils de connexion électrique. Une patte de connexion lia a une première extrémité soudée sur la piste équipotentielle 12a et une deuxième extrémité soudée sur une tête 51a d'une vis 51. La patte de connexion lia assure ainsi une liaison électrique entre le composant 10a et la vis 51 par l'intermédiaire de la piste équipotentielle 12a. De façon similaire, une patte de connexion 11b assure une liaison électrique entre le composant 10b et une autre vis 51 par l'intermédiaire de la piste équipotentielle 12b. Dans l'exemple mis en œuvre, les pattes de connexion lia, 11b, ainsi que les fils de connexion entre un composant et une piste équipotentielle 12a, 12b sont réalisés en fil d'or de diamètre 35μιη.

A noter que, dans l'exemple représenté, les pistes équipotentielles 12a, 12b permettent de connecter chacune les composants 10a, 10b en plusieurs points à un même potentiel, potentiel présent sur l'une des vis 51. Bien sûr, si une unique connexion à un même potentiel est suffisante pour un composant électrique, les pistes équipotentielles ne sont pas indispensables et les premières extrémités des pattes de connexion lia, 11b sont dans ce cas reliées directement aux composants 10a, 10b.

Chaque pôle 30a, 30b de l'antenne a dans l'exemple représenté une forme filaire, droite, de section circulaire de l'ordre de 0,2 à 1 mm 2 environ. D'autres formes de pôles d'antenne sont possibles, en fonction des conditions d'utilisation du dispositif, par exemple un dipôle filaire en forme de boucle, de spirale, etc. ou encore une forme filaire de section plate. Les pôles de l'antenne sont réalisés par exemple en alliage de type Inconel ® . De tels alliages ont l'avantage de résister à des températures allant jusqu'à 800°C, certains pouvant atteindre les 1000°C en fonction de la nature des éléments alliés les composant. Dans l'exemple représenté, un pôle 30a ou 30b est terminé par une extrémité de fixation 31 dont une partie distale est conformée ici en crochet pour former une tête d'ancrage 32. D'autres formes de tête d'ancrage peuvent être envisagées, par exemple une boule de diamètre supérieur à un rayon de la section de l'extrémité de fixation 31 du pôle, ou une partie cylindrique de section supérieure à une section de l'extrémité de fixation 31. Une tête d'ancrage doit simplement avoir une section et / ou une forme différente de la section et / ou de la forme de l'extrémité de fixation 31 d'un pôle de l'antenne de sorte à empêcher un retrait du dit pôle de l'antenne par traction. L'ancrage du pôle peut être renforcé le cas échéant en utilisant une colle, avantageusement rendue conductrice par inclusion de particules fines conductrice (pâte à l'argent par exemple) pour améliorer les liaisons mécanique et électrique entre le pôle et le plot.

Les plots 40a, 40b sont dans les exemples fig. 1-5 similaires et ont une forme sensiblement parallélépipédique de faible épaisseur, de l'ordre de 1 à 2 mm par exemple. Les deux plots sont positionnés côte à côte sous le boîtier sans toutefois se toucher, de sorte que les deux plots soient isolés électriquement l'un de l'autre. Les deux pôles de l'antenne sont ainsi isolés électriquement l'un de l'autre.

En fonction des applications envisagées, le dispositif représenté sur les figures 2-5 peut être modifié. L'espace entre les deux plots peut éventuellement être comblé par une entretoise (non représentée) en matériau électriquement isolant. Egalement, une impédance inductive ou capacitive (non représentée) peut être connectée entre les plots 40a, 40b pour ajuster une impédance d'entrée de l'antenne dipolaire.

Les plots peuvent aussi servir de pied pour le boîtier et venir en appui sur le support. La face d'appui des plots (soit la face de dessous 45 des plots dans l'exemple de la figure 2-5) peut être recouverte d'un revêtement électriquement isolant (non représenté).

Dans l'exemple des figures 2-5, les plots 40a, 40b comprennent chacun une gorge 42 débouchant sur une face de dégagement du plot (dans cet exemple, la face de dégagement est une face latérale 43 du plot) ; la gorge a une forme adaptée à recevoir une extrémité de fixation 31 d'un pôle de l'antenne. Ici, une section de la gorge est légèrement inférieure, localement, à une section de l'extrémité de fixation d'un pôle d'antenne ; ainsi, l'extrémité de fixation est mise en place en force dans la gorge, au moins localement, ce qui assure un bon contact électrique entre l'extrémité de fixation de l'antenne et le plot associé. En variante, l'extrémité de fixation peut être collée dans la gorge 42 à l'aide d'une colle électriquement conductrice.

Plus particulièrement, dans l'exemple représenté, la gorge 21 a une forme sensiblement cylindrique, d'axe sensiblement parallèle à une face de dessus 44 du plot et de diamètre sensiblement égal au diamètre de la patte de fixation filaire 33a, 34a d'un pôle de l'antenne ; le fond de la gorge (l'extrémité distale de la gorge) est courbé pour recevoir la partie distale conformée en crochet de l'extrémité de fixation 31 d'un pôle de l'antenne. La gorge 21 est également ici ouverte sur la face de dessus 44 du plot. Ainsi le pôle filaire fixé au plot s'étend sensiblement parallèle au boîtier. Dans l'exemple représenté, chaque plot 40a, 40b comprend deux perçages 46 d'axe sensiblement vertical. Le boîtier 20 comprend également quatre perçages 21a, 21b, un axe d'un perçage 21a, 21b étant un prolongement de l'axe d'un perçage 46 d'un plot 40a, 40b. Dans le fond du boîtier, en haut des perçages 21a, 21b, un creusage est réalisé pour loger la tête des vis de sorte qu'elles soient affleurantes au fond du boîtier. Dans l'exemple représenté, les perçages 46 des plots sont taraudés et les vis 51 sont prévues pour solidariser les plots 40a, 40b au boîtier 20 après mise en place des extrémités de fixation 31 des dipôles 30a, 30b dans les gorges 42 des plots. En variante, les perçages 46 peuvent être débouchants sous le plot correspondant, les vis 51 traversent dans ce cas le plot correspondant et un écrou est associé à la vis pour solidariser mécaniquement le plot au boîtier.

Dans l'exemple représenté également, pour réaliser une liaison électrique entre un composant et un plot, la patte de connexion lia ou 11b est filaire et la deuxième extrémité de la dite patte est soudée sur la tête 51a d'une vis 51 (figures 2-3). En variante, une patte de connexion lia ou 11b est filaire et la deuxième extrémité de la dite patte est conformée en crochet et positionnée sous la tête 51a d'une vis 51 (fig. 1) : la dite deuxième extrémité est ainsi pincée entre la tête de vis et le boîtier lorsque la vis est serrée. En variante encore (non représentée), une patte de connexion lia ou 11b est une piste ou une nappe électrique dont la première extrémité est solidarisée à un composant ou à une piste équipotentielle 12a, 12b et dont la deuxième extrémité est percée d'un trou adapté au passage du corps de la vis 51 : la dite deuxième extrémité peut ainsi être pincée entre la tête de vis et le boîtier lorsque la vis est serrée.

Les vis 51 électriquement conductrices traversent le perçage du boîtier et coopèrent avec le perçage 46 d'un plot pour solidariser mécaniquement une patte de connexion lia, 11b du composant électrique et un plot 30a, 30b au boîtier, et relier électriquement la patte de connexion de connexion au plot.

Bien sûr, le dispositif des figures 2,3 et 5 n'est qu'un exemple d'un dispositif selon l'invention. D'autres mises en œuvre sont envisageables, l'important étant la connexion mécanique et électrique de l'antenne au composant électrique.

Un dispositif selon l'invention peut ne comprendre qu'un seul composant électronique. Le ou les composants électroniques peuvent être de toute nature, pas uniquement des capteurs à ondes de volume ou guidées en surface, et pas uniquement des capteurs de température. Un même composant peut avoir une ou plusieurs pattes de connexion à des potentiels différents ou pas.

Dans l'exemple des figures 2-5, l'extrémité de fixation du pôle d'antenne est recourbée pour recevoir la partie distale conformée en crochet de l'extrémité de fixation 31 d'un pôle d'antenne. Selon un autre mode de réalisation (non représenté sur les figures), le pôle d'antenne est rectiligne, l'extrémité de fixation 31 du pôle d'antenne et la gorge sont filetées ; l'extrémité de fixation du pôle d'antenne est dans ce cas vissée à l'intérieur de la gorge pour assurer sa fixation mécanique au plot et pour assurer le contact électrique entre le pôle d'antenne et le plot. Selon un autre mode de réalisation, le plot et le pôle d'antenne sont réalisés dans une unique pièce, par usinage d'un bloc de métal par exemple. La gorge n'est bien sûr pas nécessaire dans ce cas, le contact électrique et mécanique entre le pôle d'antenne et le plot étant garanti par le mode de fabrication.

Deux vis 51 ont été utilisées ici pour chaque plot 40a, 40b. Une seule vis 51 suffit en pratique pour assurer la liaison mécanique et électrique entre le plot et la patte de connexion lia, 11b. Egalement, la vis 51 peut être remplacée par un système vis/écrou ; un creusage peut encore être prévu dans le fond du boîtier et / ou sous le plot pour loger la tête de vis et / ou l'écrou.

Egalement, en remplacement des vis 51, il est possible de réaliser un plot comprenant un pion d'axe sensiblement verticale et s'étendant depuis la face de dessus du plot (fig. 4b) ; le pion remplace l'axe de la vis, traverse le percement 21a du boîtier ; l'extrémité libre du pion débouchant dans le boîtier peut alors au choix coopérer avec un moyen de verrouillage de type écrou ou goupille (non représentés) ou être sertie pour former un rivet (non représenté), la deuxième extrémité de la patte de connexion lia, 11b du composant étant bien sûr pincée ou soudée à l'extrémité du pion, de l'écrou, de la goupille, ... pour assurer la liaison entre le composant et le pion.

En variante, toujours en remplacement des vis 51, il est possible de plier la partie distale de l'extrémité de fixation d'un dipôle d'antenne pour former un pion (fig. 4c) ; on prévoit dans ce cas une ouverture de la gorge 42 sur une face de dessous 45 du plot pour permettre la mise en place de l'extrémité de fixation dans la gorge et la mise en place de la partie distale conformée en pion dans le perçage 46 du plot. Comme dans le cas précédent, l'extrémité libre du pion débouchant dans le boîtier peut alors au choix coopérer avec un moyen de verrouillage de type écrou ou goupille (non représentés) ou être sertie pour former un rivet (non représenté).

Un prototype a été réalisé tel que représenté sur les figures 2, 3, 4, 5, pour un composant électrique de type capteur de température. Pour une telle application, les plots métalliques ont ainsi été positionnés sous le boîtier et la forme des plots a été optimisée pour présenter la plus grande surface d'appui 45 possible, pour un transfert optimisé de la chaleur entre le composant électrique et le support dont on cherche à mesurer la température.

Mais la position du ou des plots par rapport au boîtier ainsi que la forme générale des plots peuvent bien sûr être optimisées en fonction des applications envisagées et des contraintes liées à ces applications.

Par exemple sur la figure 6a, une antenne monopolaire est utilisée et le plot associé au pôle de l'antenne est positionné au dessus du boîtier ; la surface de liaison 44 du plot correspond dans cet exemple à la face de dessous du plot et la surface de dégagement 43 du plot correspond à une face latérale du plot ; le boîtier est utilisé posé directement en contact avec le support. Le transfert de chaleur est ainsi maximal et l'antenne est électriquement isolée du support sans qu'un revêtement isolant soit nécessaire. Si une masse est nécessaire, un deuxième plot métallique (représenté en pointillés sur la fig. 6a) peut être ajouté sous le boîtier ou sur l'un des côtés du boîtier.

Dans l'exemple des figures 6b, 6c, une antenne dipolaire est utilisée, et les deux plots associés sont positionnés sur des côtés opposés sur boîtier (surfaces de liaison 44 sur les côtés des plots). Le contact du dispositif électrique avec son support est dans ce cas minimal, limité à la surface d'appui 45 des plots qui peut être très petite notamment par rapport aux exemples précédents. Les pôles de l'antenne peuvent s'étendre soit verticalement (surfaces de dégagement 43 au dessus des plots, tel que représenté sur la fig. 6b) pour limiter la largeur des plots, soit dans le prolongement d'un plan principal du boîtier (surfaces de dégagement 43 au dessus des plots, tel que représenté sur la fig. 6c) pour limiter l'épaisseur de l'ensemble du dispositif.

Nomenclature

Dispositif électrique comprenant :

10, 10a, 10b composants électriques

lia, 11b patte de connexion

20. boîtier

21a, 21b perçages dans le fond du boîtier

22 couvercle

30a, 30b pôles de l'antenne

31 extrémité de fixation de l'antenne

32 tête d'ancrage = partie distale de l'extrémité de fixation de l'antenne

40a, 40b. plots métalliques

42. gorge

43. surface de dégagement

44. surface de liaison

45. surface d'appui

46. perçage

50. moyen de fixation

51. vis

52. pion dépassant du plot

53. écrou

54. goupille

55. partie distale de l'extrémité de fixation de l'antenne pliée pour former un pion