EP0736924A1 - Récepteur portable muni d'une antenne - Google Patents

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EP0736924A1
EP0736924A1 EP96200856A EP96200856A EP0736924A1 EP 0736924 A1 EP0736924 A1 EP 0736924A1 EP 96200856 A EP96200856 A EP 96200856A EP 96200856 A EP96200856 A EP 96200856A EP 0736924 A1 EP0736924 A1 EP 0736924A1
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EP
European Patent Office
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plates
portable receiver
receiver according
antenna
housing
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EP96200856A
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German (de)
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EP0736924B1 (fr
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Pierre Chanteau
Bram Paulus Van Sambeek
Steven Thomas Slot
Daniele Santilli
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronique Gran Public
Koninklijke Philips Electronics NV
Philips Electronics NV
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles

Definitions

  • the present invention relates to a portable receiver provided with an antenna for the reception of electromagnetic waves, comprising a housing in which an electronic circuit is placed.
  • Such a receiver is for example a radio receiver or a flat screen television receiver, or a flat screen teletext receiver, for example provided with a liquid crystal screen.
  • a particular antenna is known from document JP-A-56 144 645.
  • the reception diagram of a symmetrical antenna for example a so-called YAGI antenna, is itself symmetrical, with two lobes separated by two hollows, this is ie two directions of reception of waves for which the gain of the antenna is zero.
  • the arrangement described by this document uses two antennas of the so-called "butterfly" type, each made of a pair of flat and triangular strands and placed flat along two opposite insulating faces of a box of which the other four faces are metallic. , in order to obtain an invariably stable reception in all directions, and to take advantage of the presence of the metal faces to form a reflective element for the antenna.
  • An object of the invention is to obtain a perfectly omnidirectional reception diagram, with a high gain.
  • the invention is therefore based on the idea of subdividing each of the strands of a "butterfly" antenna into two parts articulated with respect to each other, and of placing the housing between the two most distant parts. one from the other, these parts then appearing as elements of the housing.
  • the omnidirectional character is improved, and in addition this arrangement makes it possible to fold the plates in front of or behind the housing, to reduce the dimensions of the receiver when it is not in use.
  • the distance, measured along the antenna plates, between the ends, the furthest from each other, of the two plates is of the order of a wavelength ⁇ of a frequency to receive.
  • the practically triangular parallel plates have an asymmetrical design with respect to a horizontal axis.
  • a parallel plate is connected to a main plate via a plate connector making an angle both with the main plate and with the connection plate.
  • the main plates and the housing advantageously have, in a direction parallel to the attachment line of a plate, practically the same maximum dimension.
  • the plates are made of plastic, and are covered with a flexible metallized sheet.
  • Such a flexible metallized sheet is capable of ensuring continuity at the level of the joints, by bending when the joint is played, or even may by itself constitute a hinge.
  • a portable receiver according to the invention is advantageously an image receiver provided with an image screen.
  • the image screen is placed between the tips of the practically triangular parallel plates.
  • Figures 1 and 2 schematically represent a receiver according to the invention, seen respectively from the front and from above.
  • Figure 3 shows a top view of a variant.
  • the portable image receiver 1 illustrated in the figures comprises a box 8 in which an electronic circuit 11-16 is placed.
  • This housing 8 which could as well have any shape, is here practically flat and rectangular. It is practically symmetrical with respect to a plane of symmetry 19 perpendicular to its large faces, and perpendicular to the plane of the drawing sheet.
  • the housing 8 is provided with an image screen 20 (FIG. 2), for example with liquid crystals, which occupies part of its large flat face which is turned downwards in the figure.
  • image screen 20 for example with liquid crystals, which occupies part of its large flat face which is turned downwards in the figure.
  • the receiver is intended for the reception of waves in the frequency range called UHF, and in particular for the reception of teletext broadcasts.
  • an antenna which comprises two plates 4 and 5, electrically conductive. These two plates are arranged on either side of the housing 8 and attached in a practically symmetrical manner with respect to this housing 8, and with respect to the plane of symmetry 19.
  • the plates 4 and 5 here form an angle, the apex of which S is behind the screen, for an observer located in front of the screen, this arrangement being visible in FIG. 2, where the planes of the plates 4, 5 are perpendicular to the drawing sheet.
  • the distance between the ends 21 and 22, the most distant from each other, of the plates 4 and 5 is of the order of a wavelength ⁇ of the central frequency of the range of frequencies to be received, measured by following the surface of the plates between points 21 and 22.
  • the antenna further comprises two plates 2, 3 called parallel which are placed parallel to the flat housing 8 and electrically and mechanically connected to the first plate 4 and to the second plate 5, respectively.
  • the liquid crystal screen 20 is located near the plates 2, 3, but it does not play the role of a ground plane, because it is not a good conductor for the frequencies in play. does it approximate a role of directing element, in the sense of this word in the yagi antennas.
  • the electronic circuit in the housing 8 is divided into several subsets 11, 12, 13, 14, 15, 16, the ground planes of which are electrically connected to each other via inductors 161, 112, 114, 134, 145.
  • the parallel plates 2 and 3 have a roughly triangular design ( Figure 1).
  • the triangles are asymmetrical, in other words they are not isosceles.
  • the point to the right of the plate 2 and the point to the left of the plate 3 in FIG. 1 are higher than the middle of the plates and of the housing. This asymmetry is not always necessary.
  • triangular plates semi-circular or semi-elliptical plates could be used without making much difference, such forms being comparable to triangular "blunt" forms.
  • An electrical link to the electronic circuit can be connected to the antenna at a point 9 near the tip of the parallel plate 2 which faces the other parallel plate 3, and at a point 10 near the tip of the plate parallel 3 which faces the other parallel plate 2.
  • an impedance adapter balun of a known type (not shown) is connected between the points 9 and 10 of the antenna, and the electrical connection to the the electronic circuit can therefore be connected at only one of the points 9 or 10.
  • the tuner connected to one of these points is for example the element 11.
  • the antenna may further comprise (FIG. 2) a connection plate 17 disposed between the plates 4 and 2 and which connects them electrically and mechanically.
  • Another electrically conductive connection plate 18 is arranged in the same way between the plates 3 and 5, which it connects mechanically and electrically.
  • the main plates 4 and 5, as well as the connection plates 17, 18 are for example rectangular and they have a height approximately equal to that of the housing.
  • the two plates 4 and 17 (or the two plates 5 and 18) can be rigidly fixed to one another. However, it is preferable to provide electrically conductive joints 6 and 7 respectively between the two adjacent plates 4 and 17 and between the two adjacent plates 5 and 18. This makes it possible to adjust the angle between the plates 4 and 17, or 5 and 18, and also to fold the plates for transporting the receiver.
  • the triangular antenna parts 2 and 3 are placed in front of the housing, on either side of the screen 20. Furthermore, the connection parts 17 and 18 are absent . Again, screen 8 could be turned up. Electrically conductive joints 6 and 7 are provided between the two adjacent plates 4 and 2 and the two adjacent plates 5 and 3 respectively.
  • the plates 17, 2 (or 18, 3) can be made of a single sheet, for example of aluminum, folded. In the case where no articulation 6 (or 7) is provided, it is even the set of plates 4, 17, 2 (or 5, 18, 3) which can be made of a single sheet folded.
  • the metal plates can be sheathed in plastic or painted to improve their appearance.
  • the plates and the joints can be made of plastic, the plates being covered with a flexible metallized sheet, for example glued to the plastic plates.

Landscapes

  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Structure Of Receivers (AREA)

Abstract

Le récepteur, muni d'un écran image plat (20), possède une antenne qui comprend deux plaques principales (4, 5) articulées disposées de part et d'autre de l'écran, symétriquement, et faisant entre elles un angle, ainsi que deux plaques (2, 3) parallèles à l'écran et symétriques l'une de l'autre par rapport au plan vertical médian (19) de l'écran. Applications : téléviseurs portables, notamment récepteurs de télétexte <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne un récepteur portable muni d'une antenne pour la réception d'ondes électromagnétiques, comportant un boîtier dans lequel est placé un circuit électronique.
  • Un tel récepteur est par exemple un récepteur de radio ou un récepteur de télévision à écran plat, ou un récepteur de télétexte à écran plat, par exemple muni d'un écran à cristaux liquides.
  • Une antenne particulière est connue du document JP-A-56 144 645. En général le diagramme de réception d'une antenne symétrique, par exemple une antenne dite YAGI, est lui même symétrique, avec deux lobes séparés par deux creux, c'est-à-dire deux directions de réception d'ondes pour lesquelles le gain de l'antenne est nul. L'arrangement décrit par ce document utilise deux antennes du type dit "papillon", faites chacune d'une paire de brins plats et triangulaires et placées à plat le long de deux faces isolantes opposées d'un boîtier dont les quatre autres faces sont métalliques, dans le but d'obtenir une réception invariablement stable dans toutes les directions, et de tirer parti de la présence des faces métalliques pour constituer un élément réflecteur pour l'antenne.
  • Un objet de l'invention est d'obtenir un diagramme de réception parfaitement omnidirectionnel, avec un gain élevé.
  • A cet effet, un récepteur selon l'invention est remarquable en ce que, pour une utilisation dans la gamme de fréquences dite UHF, l'antenne comprend :
    • deux plaques dites principales électriquement conductrices, chacune attachée le long d'une ligne à l'extérieur et de part et d'autre du boîtier, de façon pratiquement symétrique,
    • et deux plaques dites parallèles, qui sont pratiquement triangulaires avec leurs pointes tournées l'une vers l'autre et qui sont contenues dans un même plan symétriquement l'une par rapport à l'autre, et qui sont respectivement reliées, par un de leurs côtés, au côté tourné vers le boîtier de chacune des plaques principales,
    et une articulation est prévue au niveau de la ligne d'attache de chaque plaque principale et, en position d'utilisation, les plaques principales et les plaques parallèles font un angle entre elles.
  • L'invention est donc basée sur l'idée de subdiviser chacun des brins d'une antenne "papillon" en deux parties articulées l'une par rapport à l'autre, et de placer le boîtier entre les deux parties les plus écartées l'une de l'autre, ces parties apparaissant alors comme des éléments du boîtier.
  • Ainsi le caractère omnidirectionnel est amélioré, et en outre cette disposition permet de replier les plaques devant ou derrière le boîtier, pour réduire les dimensions du récepteur lorsqu'il n'est pas utilisé.
  • De préférence la distance, mesurée en longeant les plaques de l'antenne, entre les extrémités, les plus éloignées l'une de l'autre, des deux plaques est de l'ordre d'une longueur d'onde λ d'une fréquence à recevoir.
  • Avec une antenne située à l'intérieur d'un boîtier, une longueur égale à λ conduirait à un boîtier trop encombrant, alors qu'une telle longueur devient possible avec l'arrangement selon l'invention, et les résultats sont ainsi meilleurs parce qu'une antenne "papillon" reçoit une bande de fréquences plus large lorsqu'elle est pleine-onde que lorsqu'elle est demi-onde.
  • Avantageusement, les plaques parallèles pratiquement triangulaires ont un dessin dissymétrique par rapport à un axe horizontal.
  • Ceci permet d'obtenir un meilleur fonctionnement lorsque le boîtier est incliné.
  • Dans une forme de réalisation particulière, une plaque parallèle est reliée à une plaque principale via une plaque de raccordement faisant un angle à la fois avec la plaque principale et avec la plaque de raccordement.
  • Ceci permet de "boucher" encore mieux les creux du diagramme directionnel.
  • Les plaques principales et le boîtier ont avantageusement, dans une direction parallèle à la ligne d'attache d'une plaque, pratiquement la même dimension maximale.
  • Dans une forme de réalisation, les plaques sont faites de matière plastique, et sont recouvertes d'une feuille souple métallisée.
  • Une telle feuille métallisée souple est capable d'assurer une continuité au niveau des articulations, en se pliant lorsqu'on fait jouer l'articulation, ou même peut constituer par elle même une charnière.
  • Un récepteur portable selon l'invention est avantageusement un récepteur d'images muni d'un écran image.
  • Dans une forme de réalisation particulière, l'écran image est placé entre les pointes des plaques parallèles pratiquement triangulaires.
  • Ces aspects de l'invention ainsi que d'autres aspects plus détaillés apparaîtront plus clairement grâce à la description suivante d'un mode de réalisation constituant un exemple non limitatif.
    Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un récepteur selon l'invention, vu respectivement de face et de dessus. La figure 3 représente, vue de dessus, une variante.
  • Le récepteur d'images portable 1 illustré sur les figures comporte un boîtier 8 dans lequel est placé un circuit électronique 11-16. Ce boîtier 8, qui pourrait aussi bien avoir n'importe quelle forme, est ici pratiquement plat et rectangulaire. Il est pratiquement symétrique par rapport à un plan de symétrie 19 perpendiculaire à ses grandes faces, et perpendiculaire au plan de la feuille de dessin.
  • Le boîtier 8 est muni d'un écran image 20 (figure 2), par exemple à cristaux liquides, qui occupe une partie de sa grande face plane qui est tournée vers le bas sur la figure.
  • Le récepteur est destiné à la réception d'ondes dans la gamme de fréquences dite UHF, et notamment à la réception d'émissions de télétexte.
  • Il est muni d'une antenne qui comprend deux plaques 4 et 5, électriquement conductrices. Ces deux plaques sont disposées de part et d'autre du boîtier 8 et attachées de façon pratiquement symétrique par rapport à ce boîtier 8, et par rapport au plan de symétrie 19. Les plaques 4 et 5 font ici entre elles un angle dont le sommet S est derrière l'écran, pour un observateur situé en face de l'écran, cette disposition étant visible sur la figure 2, où les plans des plaques 4, 5 sont perpendiculaires à la feuille de dessin.
  • La distance entre les extrémités 21 et 22, les plus éloignées l'une de l'autre, des plaques 4 et 5 est de l'ordre d'une longueur d'onde λ de la fréquence centrale de la gamme de fréquences à recevoir, mesurée en suivant la surface des plaques entre les points 21 et 22.
  • L'antenne comporte en outre deux plaques 2, 3 dites parallèles qui sont placées parallèlement au boîtier plat 8 et reliées électriquement et mécaniquement à la première plaque 4 et à la seconde plaque 5, respectivement.
  • On peut aussi imaginer une disposition des mêmes éléments dans laquelle le boîtier 8 serait retourné recto-verso par rapport à la position qu'il occupe sur la figure 2, c'est-à-dire que l'écran serait tourné vers le haut de la figure, le boîtier étant placé au dessus des plaques 2 et 3, le sommet S étant alors en avant de l'écran.
  • L'écran à cristaux liquides 20 est situé à proximité des plaques 2, 3, mais il ne joue pas le rôle d'un plan de masse, car il n'est pas bon conducteur pour les fréquences en jeu. Tout au plus joue-t-il approximativement un rôle d'élément directeur, au sens de ce mot dans les antennes yagi. De même, pour ne pas perturber le fonctionnement de l'antenne, le circuit électronique dans le boîtier 8 est divisé en plusieurs sous-ensembles 11, 12, 13, 14, 15, 16, dont les plans de masse sont électriquement reliés les uns aux autres via des inductances 161, 112, 114, 134, 145.
  • Les plaques parallèles 2 et 3 ont un dessin à peu près triangulaire (figure 1). Les triangles sont dissymétriques, autrement dit ils ne sont pas isocèles. Par exemple la pointe à droite de la plaque 2 et la pointe à gauche de la plaque 3 sur la figure 1 sont plus hautes que le milieu des plaques et du boîtier. Cette dissymétrie n'est pas toujours nécessaire. Au lieu de plaques triangulaires, on pourrait utiliser des plaques semi-circulaires ou semi-elliptiques sans que cela change grand chose, de telles formes étant assimilables à des formes triangulaires "émoussées".
  • Une liaison électrique vers le circuit électronique peut être connectée à l'antenne en un point 9 près de la pointe de la plaque parallèle 2 qui est tournée vers l'autre plaque parallèle 3, et en un point 10 près de la pointe de la plaque parallèle 3 qui est tournée vers l'autre plaque parallèle 2. En pratique, un symétriseur adaptateur d'impédance d'un type connu (non représenté) est connecté entre les points 9 et 10 de l'antenne, et la liaison électrique vers le circuit électronique peut de ce fait être connectée en un seul des points 9 ou 10. Le syntoniseur relié à l'un de ces points est par exemple l'élément 11.
  • L'antenne peut comporter en outre (figure 2) une plaque de raccordement 17 disposée entre les plaques 4 et 2 et qui les relie électriquement et mécaniquement. Une autre plaque de raccordement électriquement conductrice 18 est disposée de la même façon entre les plaques 3 et 5, qu'elle relie mécaniquement et électriquement. Ces plaques font avec les plaques 2, 3 un angle de 90° et avec les plaques 4, 5 un angle de 45° environ, dans la position qui est représentée, mais qui est réglable comme cela sera expliqué plus bas.
  • Les plaques principales 4 et 5, ainsi que les plaques de raccordement 17, 18 sont par exemple rectangulaires et elles ont une hauteur à peu près égale à celle du boîtier.
  • On pourrait aussi imaginer par exemple des plaques principales trapézoïdales, ou aussi demi-circulaires (raccordées aux plaques de raccordement le long d'un diamètre vertical), avec toutefois des caractéristiques un peu dégradées dans ce dernier cas.
  • Les deux plaques 4 et 17 (ou les deux plaques 5 et 18) peuvent être fixées rigidement l'une à l'autre. Toutefois il est préférable de prévoir des articulations électriquement conductrices 6 et 7 respectivement entre les deux plaques adjacentes 4 et 17 et entre les deux plaques adjacentes 5 et 18. Cela permet d'ajuster l'angle entre les plaques 4 et 17, ou 5 et 18, et aussi de replier les plaques pour le transport du récepteur.
  • Dans une autre disposition qui est illustrée par la figure 3, les parties d'antenne 2 et 3 triangulaires sont placées devant le boîtier, de part et d'autre de l'écran 20. En outre les parties de raccordement 17 et 18 sont absentes. Là aussi, l'écran 8 pourrait être tourné vers le haut. Des articulations électriquement conductrices 6 et 7 sont prévues entre respectivement les deux plaques adjacentes 4 et 2 et les deux plaques adjacentes 5 et 3.
  • Les plaques 17, 2 (ou 18, 3) peuvent être faites d'une seule tôle, par exemple en aluminium, pliée. Dans le cas où l'on ne prévoit pas d'articulation 6 (ou 7), c'est même l'ensemble des plaques 4, 17, 2 (ou 5, 18, 3) qui peut être fait d'une seule tôle pliée. Les plaques métalliques peuvent être gainées de plastique ou peintes pour améliorer leur aspect.
  • Dans une variante, les plaques et les articulations peuvent être réalisées en matière plastique, les plaques étant recouvertes d'une feuille souple métallisée, par exemple collée sur les plaques en matière plastique.

Claims (9)

  1. Récepteur portable muni d'une antenne pour la réception d'ondes électromagnétiques, comportant un boîtier dans lequel est placé un circuit électronique, caractérisé en ce que, pour une utilisation dans la gamme de fréquences dite UHF, l'antenne comprend :
    - deux plaques dites principales électriquement conductrices, chacune attachée le long d'une ligne à l'extérieur et de part et d'autre du boîtier, de façon pratiquement symétrique,
    - et deux plaques dites parallèles, qui sont pratiquement triangulaires avec leurs pointes tournées l'une vers l'autre et qui sont contenues dans un même plan symétriquement l'une par rapport à l'autre, et qui sont respectivement reliées, par un de leurs côtés, au côté tourné vers le boîtier de chacune des plaques principales,
    et une articulation est prévue au niveau de la ligne d'attache de chaque plaque principale et, en position d'utilisation, les plaques principales et les plaques parallèles font un angle entre elles.
  2. Récepteur portable selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance, mesurée en longeant les plaques de l'antenne, entre les extrémités, les plus éloignées l'une de l'autre, des deux plaques est de l'ordre d'une longueur d'onde de la fréquence à recevoir.
  3. Récepteur portable selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les plaques parallèles pratiquement triangulaires ont chacune un dessin dissymétrique par rapport à un axe horizontal.
  4. Récepteur portable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques principales et le boîtier ont, dans une direction parallèle à la ligne d'attache des plaques au boîtier, pratiquement la même dimension maximale.
  5. Récepteur portable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une plaque parallèle est reliée à une plaque principale via une plaque de raccordement faisant un angle à la fois avec la plaque principale et avec la plaque de raccordement.
  6. Récepteur portable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques sont faites de matière plastique, et sont recouvertes d'une feuille souple métallisée.
  7. Récepteur portable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un récepteur d'images muni d'un écran image.
  8. Récepteur portable selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plaques parallèles pratiquement triangulaires sont placées derrière le récepteur.
  9. Récepteur portable selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plaques parallèles pratiquement triangulaires laissent entre leurs pointes un espace suffisant pour y loger l'écran image.
EP96200856A 1995-04-05 1996-03-28 Récepteur portable muni d'une antenne Expired - Lifetime EP0736924B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9504041 1995-04-05
FR9504041 1995-04-05

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EP0736924A1 true EP0736924A1 (fr) 1996-10-09
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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP96200856A Expired - Lifetime EP0736924B1 (fr) 1995-04-05 1996-03-28 Récepteur portable muni d'une antenne

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US (1) US5739795A (fr)
EP (1) EP0736924B1 (fr)
JP (1) JPH08288728A (fr)
DE (1) DE69623373T2 (fr)

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