Une antenne TNT intégrée au toit d’un camping-car

Recevoir la TNT dans son véhicule, quelle que soit sa position et sa vitesse, sans antenne apparente : l’innovation a valu un « JEC Award » à des chercheurs de l’IETR, inventeurs d’un dispositif à base de matériaux composites dans le cadre d’un projet regroupant 5 partenaires académiques et industriels.

Les lauréats : de g. à dr. X. Castel, M. Himdi, enseignants-chercheurs à Rennes 1, et P. Parneix (DCNS Research), porteur du projet SAMCOM - DR

L’innovation : une antenne intégrée au matériau composite de la carrosserie

Le projet Systèmes Antennaires en Matériaux COMposites (SAMCOM)* a pour objectif d’intégrer des dispositifs antennaires directement aux panneaux structuraux de navires ou aux carrosseries de véhicules, les rendant plus discrets, robustes et légers. Intégrée au toit d’un camping-car, l’antenne dispose d’une réception omnidirectionnelle qui fonctionne à l’arrêt comme en mouvement, quelle que soit la position du véhicule par rapport à la tour émettrice.

Pour réussir à fabriquer ce dispositif, les scientifiques ont dû résoudre un problème difficile : intégrer une feuille de métal (conductrice) dans un matériau composite (isolant) permet bien d’en faire une antenne, mais au prix d’une fragilisation du dispositif, ce qui interdit une utilisation à l’échelle industrielle.

Or les fibres de carbone se révèlent suffisamment conductrices pour être utilisées comme éléments récepteurs ou rayonnants. C’est donc un véritable tissu constitué de ces fibres que les scientifiques de l’IETR ont eu l’idée d’intégrer, dès sa fabrication, dans un élément de carrosserie en matériaux composites. De plus, l’antenne en carbone peut épouser la forme du véhicule, autorisant son emploi dans des panneaux courbes.

Démonstrateur d'antenne TNT omnidirectionnelle intégrée à la carrosserie d'un camping-car. Présentation au JEC World Show 2015 - DR

Les inventeurs

L’idée d’intégrer une antenne dans des matériaux composites a germé au sein du groupe DCNS, leader mondial du naval de défense. Cet industriel a pris contact en 2010 avec deux enseignants-chercheurs de l’Université de Rennes 1. Ceux-ci ont développé le concept  grâce à la mise en commun des compétences de l’IETR** à l’IUT de St-Brieuc en design des matériaux composites (mis en œuvre par Xavier Castel, maître de conférences avec l’expertise de la plateforme id. composite) et à Rennes en conception et caractérisation d’antennes (réalisées par Mohamed Himdi, professeur à l’ESIR). Philippe Besnier, directeur de recherche CNRS à l’IETR, a apporté au projet SAMCOM son expertise en compatibilité électromagnétique.

De g. à dr. : X. Castel et M. Himdi - UR1/DirCom/JLB

Quelles perspectives ?

La fabrication du dispositif n’utilise que des matériaux et des procédés conventionnels, tels que l'infusion sous vide. Elle est donc aisément industrialisable.

Adaptable sous différents formats et pour différentes utilisations, ce type d’antennes ouvre la voie à de nombreuses applications dans le domaine des transports. On peut imaginer la disparition des antennes radio externes sur les voitures, la réception TNT sans coupure dans les cars de voyage et les bateaux, et d’autres innovations dans le génie civil et militaire.

Accompagnée par la SATT Ouest Valorisation, la création d'une start-up basée sur les innovations technologiques du projet SAMCOM, est envisagée. Elle s'appuiera sur l'expertise de l'IETR pour le développement de nouvelles structures d'antennes en matériaux composite et sur Plastima Composites (l'un des partenaires) pour l'industrialisation.

Les huit éléments de l'antenne permettent une réception à 360° - DR

* Les 5 partenaires constituant le projet FUI SAMCOM sont : l’IETR, DCNS (porteur de projet), Thales Communication & Security (spécialisé dans les systèmes d’information et de communication sécurisés pour la défense, la sécurité et le transport terrestre), le CEMCAT (centre technique spécialisé dans les matériaux composites) et Plastima Composites (entreprise spécialisée dans la conception et la fabrication de pièces complexes en composites).

**L’IETR est placée sous la tutelle du CNRS (INSIS), de l’Université de Rennes 1, de l’INSA de Rennes, de Centrale Supélec et de l’Université de Nantes.