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EP1225654A1 - Multiband antenna for portable devices - Google Patents

Multiband antenna for portable devices

Info

Publication number
EP1225654A1
EP1225654A1 EP20020290009 EP02290009A EP1225654A1 EP 1225654 A1 EP1225654 A1 EP 1225654A1 EP 20020290009 EP20020290009 EP 20020290009 EP 02290009 A EP02290009 A EP 02290009A EP 1225654 A1 EP1225654 A1 EP 1225654A1
Authority
EP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
multiband
antenna
portable
devices
multiband antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20020290009
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jean-Philippe Coupez
Marc Edimo
François Lepennec
Kouam Charles Ngounou
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel CIT SA
Alcatel SA
Original Assignee
Alcatel CIT SA
Alcatel SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QAERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, aerials
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QAERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot aerials; Leaky-waveguide aerials; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot aerials
    • H01Q13/106Microstrip slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QAERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of aerials on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364Creating multiple current paths
    • H01Q5/371Branching current paths

Abstract

L'invention concerne une antenne (1) d'appareil de radiocommunication, comprenant deux plans conducteurs rayonnants (2, 5) reliés électriquement (4) , une fente (3) dans au moins un des plans, une liaison d'alimentation (6) disposée sur un des plans et une liaison de court-circuit (7) relié à une masse (8), disposée sur le même plan conducteur que la liaison d'alimentation. The invention relates to an antenna (1) of radio communication apparatus comprising two radiating conductive planes (2, 5) electrically connected (4), a slot (3) in at least one plane, a feed connection (6 ) disposed on one plane and a short-circuiting link (7) connected to a mass (8), disposed on the same conductive plane as the feed connection.
L'invention concerne également un appareil de radiocommunication dans lequel est placée une antenne selon l'invention. The invention also relates to a radio communication apparatus in which is placed an antenna according to the invention.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle antenne, comprenant notamment une étape de découpe d'une fente dans un feuillet métallique et une étape de pliage du feuillet métallique en superposant deux parties de ce feuillet. The invention also relates to a method of manufacturing such an antenna, including a slot of a cutting step in a metal sheet and a step of folding the metal sheet by superposing two parts of the leaflet.

Description

  • [0001] [0001]
    L'invention porte sur les antennes réalisées selon la technique des pastilles. Provided the antennas made according to the technique of the pellets. Une telle antenne est typiquement utilisée dans un domaine spectral incluant les radiofréquences et les hyperfréquences. Such an antenna is typically used in a spectral field including radiofrequency and microwave.
  • [0002] [0002]
    La plupart des antennes comportent une bande de fréquence de résonance. Most antennas comprise a resonance frequency band. En émission, lorsque les antennes sont excitées dans cette bande de fréquence par une ligne d'alimentation, elles entretiennent des ondes électromagnétiques stationnaires. In transmission, when the antennas are excited in this frequency band by a feed line, they maintain stationary electromagnetic waves. Ces ondes stationnaires sont ensuite couplées à des ondes électromagnétiques rayonnées dans l'espace. These standing waves are then coupled to electromagnetic waves radiated in space. En réception, les ondes prennent les mêmes formes mais effectuent le trajet en sens inverse. In reception, the waves take the same shapes but perform the route in opposite direction. Différentes antennes de ce type sont connues dans l'état de la technique. Different antennas of this type are known in the prior art.
  • [0003] [0003]
    Il est connu d'utiliser des microrubans sur un plan comme antenne pour transmettre des signaux. It is known to use microstrip on a map as an antenna for transmitting signals. On dispose des pastilles conductrices sur la face supérieure d'un substrat diélectrique et on place une couche conductrice sur la face inférieure du substrat. It has conductive pads on the upper face of a dielectric substrate and a conductive layer is placed on the underside of the substrate. Le substrat a typiquement une forme plane rectangulaire et d'épaisseur constante. The substrate typically has a planar rectangular shape and of constant thickness.
  • [0004] [0004]
    Une antenne multi-bandes est également décrite dans le document FR-A-2 772 518. Cette antenne comporte une pastille plate disposée sur la surface supérieure d'un substrat diélectrique. A multi-band antenna is also described in document FR-A-2 772 518. The antenna comprises a flat wafer disposed on the upper surface of a dielectric substrate. Une couche de masse est disposée sur la surface inférieure du substrat diélectrique. A ground layer is disposed on the lower surface of the dielectric substrate. Cette antenne est du type quart d'onde car un conducteur de court-circuit, disposé sur une tranche du substrat diélectrique, relie la pastille à la couche de masse. This antenna is of quarter-wave type as a short-circuit conductor disposed on a portion of the dielectric substrate, connects the chip to the ground layer. Cette antenne présente des conducteurs de raccordement permettant la transmission de signaux entre l'antenne et un dispositif de traitement de signal. This antenna has connecting conductors for transmitting signals between the antenna and a signal processing device.
  • [0005] [0005]
    Une publication présentée à la conférence de Davos AP 2000 par Ollikainen, Kivekäs, Toropainen et Vainikainen, fait état d'une antenne multi-bandes. A publication presented at the conference in Davos AP 2000 Ollikainen, Kivekäs, Toropainen and Vainikainen, reported a multi-band antenna. Cette antenne comporte trois pastilles placées sur la surface supérieure d'un substrat en Styrofoam (marque déposée). This antenna comprises three pellets placed on the upper surface of a substrate Styrofoam (registered trademark). Une couche de masse est placée sur la surface inférieure du substrat diélectrique. A ground layer is disposed on the lower surface of the dielectric substrate. Une première pastille destinée à la bande basse est jointe à une deuxième pastille destinée à la bande haute. A first wafer for the low band is joined to a second wafer for the high band. Ces deux pastilles forment ainsi un premier élément bi-bande ayant une forme en zigzag et comportant une alimentation. Both pellets thus form a first dual band member having a zigzag shape and including a power supply. Cet élément bi-bande comporte un court-circuit sous forme d'une jonction avec la couche de masse. This dual-band element comprises a short-circuit in the form of a junction with the bulk layer. Une troisième pastille est positionnée à côté de la deuxième pastille pour obtenir une double résonance dans la bande haute, avec une largeur de bande élargie. A third wafer is positioned adjacent to the second wafer to obtain a double resonance in the high band with a width of wideband. La troisième pastille comporte un court-circuit sous forme de jonction avec la masse. The third pads have a short circuit as a junction with the ground.
  • [0006] [0006]
    Le document Novel meandered planar inverted F-antenna for triple frequency operation publié dans Microwave and optical technology letters page 58, volume 27 N°1 du 5 octobre 2000, décrit une antenne muti-bandes. The document Novel meandered planar inverted F-antenna for triple frequency operation published in Microwave and Optical Technology Letters page 58, volume 27 No 1 of 5 October 2000, discloses a muti-band antenna. Cette antenne présente trois pastilles placées dans un même plan qu'une masse, suivant un motif "en méandres". This antenna has three tablets placed in a same plane as a mass, following a "meander" pattern. Ces trois pastilles comportent une unique alimentation. These three pellets comprise a single power supply.
  • [0007] [0007]
    Ces antennes présentent des inconvénients. These antennas have drawbacks. Elles nécessitent d'une part des pastilles plates de grandes dimensions, incompatibles avec les dimensions réduites des boítiers d'appareils de communication mobiles. They require firstly pellets flat large, incompatible with the small dimensions of the housings of mobile communication devices. D'autre part, ces antennes nécessitent le montage de charges capacitives pour élargir la bande passante ce qui accroít le coût et la complexité de l'antenne. Moreover, these antennas require installation of capacitive loads to increase bandwidth which increases the cost and complexity of the antenna. En outre, ces antennes nécessitent le plus souvent d'être alimentées par leur centre pour présenter un bon niveau d'adaptation. In addition, these antennas usually require to be fed by their center to present a good level of adaptation.
  • [0008] [0008]
    Par ailleurs, ces antennes présentent un nombre de bandes de fréquences de résonance limité et dont la largeur de bande est également limitée, et ne traitent ainsi pas toutes les bandes de fréquence utilisées pour la transmission d'information. Moreover, these antennas have a limited number of resonance frequency bands of which the bandwidth is also limited, and thus not process all the frequency bands used for transmitting information. Il peut ainsi être nécessaire d'équiper des appareils avec des antennes différentes selon leur pays d'utilisation. It may thus be necessary to equip devices with different antennas depending on their country of use. Elles ne permettent pas non plus d'ajuster aisément les fréquences de résonance et les largeurs de bande de ces fréquences. They do not allow either to easily adjust the resonance frequencies and bandwidths of these frequencies.
  • [0009] [0009]
    Il existe donc un besoin pour une antenne qui résolve ces différents problèmes. There is therefore a need for an antenna that solves these problems.
  • [0010] [0010]
    L'invention concerne une antenne comprenant deux plans conducteurs rayonnants reliés électriquement entre eux, une fente dans au moins un des plans conducteurs rayonnants, une liaison d'alimentation disposée sur et connectée physiquement à l'un des plans, une liaison de court-circuit, disposée et connectée physiquement sur le même plan conducteur que la liaison d'alimentation. The invention relates to an antenna comprising two radiating conductive planes electrically connected together, a slot in at least one of the radiating conductor planes, a power supply link disposed on and physically connected to one of the planes, a short circuit connection arranged and physically connected to the same conductive plane as the feed connection.
  • [0011] [0011]
    Selon une variante, les plans conducteurs sont reliés électriquement par un de leurs bords. Alternatively, the planar conductors are electrically connected by one of their edges.
  • [0012] [0012]
    Selon une autre variante, la fente, la liaison de court-circuit et la liaison d'alimentation sont disposés dans un même plan conducteur. According to another variant, the slot, the short circuit connection and the supply connection are arranged in the same conductive plane.
  • [0013] [0013]
    Selon encore une variante, les plans conducteurs sont formés d'un feuillet métallique replié. According to another variant, the conductive planes are formed of a folded metal sheet.
  • [0014] [0014]
    Selon encore une autre variante, la liaison d'alimentation est une languette formée dans le feuillet métallique. According to yet another variant, the feed connection is a tongue formed in the metal sheet.
  • [0015] [0015]
    Selon un autre mode de réalisation, la liaison de court-circuit est une languette formée dans le feuillet métallique. According to another embodiment, the short circuit connection is a tongue formed in the metal sheet.
  • [0016] [0016]
    Selon une variante, la fente s'étend sur les deux plans conducteurs. Alternatively, the slot extends over the two conductive planes.
  • [0017] [0017]
    Selon une autre variante, les plans conducteurs ont des dimensions différentes. According to another variant, the conductive planes have different dimensions.
  • [0018] [0018]
    Selon encore un autre mode de réalisation, l'antenne comporte un substrat diélectrique disposé entre les deux plans conducteurs. In yet another embodiment, the antenna includes a dielectric substrate disposed between the two conductive planes.
  • [0019] [0019]
    Selon une variante, l'antenne comporte un substrat diélectrique disposé entre un des plans conducteurs et une masse. Alternatively, the antenna comprises a dielectric substrate disposed between one of the conductive planes and a ground.
  • [0020] [0020]
    Selon encore une variante, au moins un des substrats est réalisé avec un matériau présentant une permittivité relative inférieure à 2. According to another variant, at least one of the substrates is made of a material having a relative permittivity of less than 2.
  • [0021] [0021]
    Selon encore une autre variante, au moins un des substrats est réalisé avec un matériau présentant un facteur de dissipation inférieur à 10 -3 . According to yet another variant, at least one of the substrates is made of a material having a dissipation factor less than 10 -3.
  • [0022] [0022]
    L'antenne peut également présenter au moins deux bandes de résonance, une des deux bandes de résonance étant formée par deux fréquences de résonance complémentaires. The antenna may also have at least two resonance bands, one of the two resonance bands being formed by two complementary resonance frequency.
  • [0023] [0023]
    Selon une variante, l'antenne présente au moins trois bandes de résonance. Alternatively, the antenna has at least three bands of resonance.
  • [0024] [0024]
    L'invention concerne également un appareil de radiocommunication comprenant une antenne selon l'invention, et présente une épaisseur inférieure à 20mm, une longueur inférieure à 120mm et une largeur inférieure à 50mm. The invention also relates to a radio communication apparatus comprising an antenna according to the invention, and has a thickness of less than 20mm, a length of less than 120mm and a width of less than 50mm.
  • [0025] [0025]
    L'invention concerne en outre un procédé de fabrication d'une antenne comprenant une étape de découpe dans un feuillet métallique d'une fente, d'une liaison d'alimentation, d'une liaison de court-circuit et une étape de pliage du feuillet métallique en superposant deux parties de ce feuillet. The invention further relates to a an antenna manufacturing method comprising a step of cutting a metallic sheet of a slit, a feed connection, a short-circuit connection and a step of folding the metal sheet by superposing two parts of the leaflet.
  • [0026] [0026]
    Selon une variante, le procédé comprend en outre une étape de réalisation d'une liaison électrique plane entre les deux plans conducteurs, en réalisant deux plis sensiblement parallèles dans le feuillet. According to a variant, the method further comprises a step of forming an electrical connection plane between the two planar conductors, by making two substantially parallel folds in the sheet.
  • [0027] [0027]
    D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés qui montrent : Other features and advantages of the invention will become apparent from reading the following description of the invention embodiments, given by way of example and with reference to the accompanying drawings which show:
    • figure 1, une vue en perspective d'une antenne selon un premier mode de réalisation de l'invention; Figure 1 is a perspective view of an antenna according to a first embodiment of the invention;
    • figure 2, une vue de dessus de l'antenne de la figure 1 dont les plans conducteurs sont alignés; 2 is a top view of the antenna of Figure 1, the conductive planes are aligned;
    • figure 3, représente une vue en perspective d'une antenne selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; Figure 3 shows a perspective view of an antenna according to a second embodiment of the invention;
    • figure 4, représente un diagramme de spectre des fréquences de réflexion typique d'une antenne selon le deuxième mode de réalisation; Figure 4, shows a spectrum diagram of the typical reflection of frequencies of an antenna according to the second embodiment;
    • figure 5, représente une vue de dessus d'une antenne de test dont les plans conducteurs sont alignés; Figure 5 shows a top view of a test antenna, the conductive planes are aligned;
    • figure 6, un diagramme de spectre des fréquences de réflexion en entrée de l'antenne de la figure 5; 6 is a frequency spectrum diagram of input reflection of the antenna of Figure 5;
  • [0028] [0028]
    L'invention propose une antenne dans laquelle on superpose à un premier plan conducteur présentant une fente, un deuxième plan conducteur, les deux plans étant reliés électriquement. The invention provides an antenna in which is superimposed on a first planar conductor having a slit, a second conducting plane, the two planes being electrically connected.
  • [0029] [0029]
    L'antenne qui suit va être décrite dans son fonctionnement en émetteur, dans lequel elle transforme un courant électrique en champ électromagnétique. The antenna following will be described in its operation as a transmitter, wherein it converts an electric current in electromagnetic field. Il apparaítra clairement à l'homme de métier que le fonctionnement de l'antenne en récepteur est similaire, un champ électromagnétique étant transformé en courant électrique par l'antenne. It will be clear to the skilled person that the operation of the receiver antenna is similar, an electromagnetic field is converted into electrical power by the antenna.
  • [0030] [0030]
    La figure 1 présente une vue en perspective d'une antenne selon un premier mode de réalisation de l'invention. Figure 1 shows a perspective view of an antenna according to a first embodiment of the invention. La figure 2 représente cette même antenne lorsque les plans conducteurs sont alignés dans un même plan. 2 shows the same antenna when the conductive planes are aligned in the same plane. L'antenne 1 présente un premier plan conducteur rayonnant 2, dans lequel une fente 3 est réalisée depuis un des bords de ce plan. The antenna 1 comprises a first radiating conductor plane 2, wherein a slit 3 is made from one edge of this plane. Sur le bord opposé, une liaison électrique 4, réalisée ici par une bande conductrice de largeur définie, relie électriquement le premier plan conducteur rayonnant 2 et un deuxième plan conducteur rayonnant 5. Le deuxième plan conducteur est superposé au premier plan conducteur comme cela est représenté à la figure 1. La superposition des plans conducteurs 2 et 5 permet de diminuer la surface de l'antenne par rapport aux antennes de l'état de la technique. On the opposite edge, an electrical connection 4, here formed by a conductive strip defined width, electrically connects the first radiating conductor plane 2 and a second radiating conductor plane 5. The second conductive plane is superimposed on the first conductive plane, as shown in Figure 1. the superposition of the two conductor planes and 5 allows to reduce the area of ​​the antenna relative to the antennas of prior art.
  • [0031] [0031]
    Le premier plan conducteur présente une liaison d'alimentation 6 et une liaison de court-circuit 7 reliée à une masse 8. Plus précisément, la liaison d'alimentation 6 et la liaison de court-circuit 7 sont en contact physique avec au moins l'un des plans conducteurs. The first conductive plane has a feed connection 6 and a short circuit connection 7 connected to a ground 8. More specifically, the feed connection 6 and the short circuit connection 7 are in physical contact with at least one of the conductive planes.
  • [0032] [0032]
    La liaison d'alimentation 6 est habituellement reliée d'autre part, à un dispositif de génération et de traitement de signaux non représenté, qui envoie un signal sous forme de courant électrique. The feed connection 6 is usually connected on the other hand, to a device for generating and signal processing not shown, which sends a form of an electric current signal.
  • [0033] [0033]
    Un premier mode de résonance est obtenu au moyen de la fente 3, isolant deux bords du premier plan conducteur rayonnant 2. Un courant électrique contourne cette fente. A first mode of resonance is obtained by means of the slit 3, isolating both sides of the first radiating conductor plane 2. An electric current bypasses this slot. Le chemin électrique part de la liaison de court-circuit jusqu'à la zone de rayonnement 21 indiquée en trait mixte sur la figure 2. Un champ électromagnétique est généré par induction au niveau de la zone de rayonnement 21. La longueur d'onde de ce champ électromagnétique est donc déterminée par la longueur de cette fente, c'est-à-dire sa plus grande dimension. The electrical path from the short-circuit connection to the radiation zone 21 indicated in phantom in Figure 2. An electromagnetic field is generated by induction at the radiation zone 21. The wavelength this electromagnetic field is determined by the length of the slot, that is to say its greatest dimension. Cette résonance est du type quart d'onde car la liaison de court-circuit impose un noeud de champ électrique. This resonance is of quarter-wave type for the short-circuit connection imposes an electric field node. Ainsi, la longueur du chemin électrique est de l'ordre de λ/4, λ étant la longueur d'onde rayonnée. Thus, the length of the electrical path is of the order of λ / 4, λ being the wavelength radiated.
  • [0034] [0034]
    Un deuxième mode de résonance est obtenu au moyen du deuxième plan conducteur rayonnant superposé au premier. A second resonance mode is obtained by means of the second radiating conductor superimposed on the foreground. Le deuxième plan conducteur est excité d'une part par couplage électromagnétique avec le premier plan conducteur, et d'autre part par couplage électrique direct avec ce même plan par l'intermédiaire de la liaison électrique 4. Ainsi, on génère une résonance du type quart d'onde dans le deuxième plan conducteur. The second conductive plane is excited on the one hand by electromagnetic coupling with the first conductive plane, and secondly for direct electrical coupling with the same plane via the electrical connection 4. Thus, a resonance type is generated quarter wavelength in the second conductive plane. Le champ électromagnétique est généré principalement au niveau de la zone de rayonnement 22. Cette fréquence de résonance est déterminée par les dimensions du premier et du deuxième plan conducteur. The electromagnetic field is generated mainly in the radiation zone 22. This resonance frequency is determined by the dimensions of the first and second conductive plane. Ainsi, la longueur à considérer, pour déterminer la fréquence de résonance de ce mode, correspond sensiblement à la distance entre la liaison de court-circuit et la zone de rayonnement 22. Le plan conducteur étant court-circuité par l'intermédiaire de la liaison 4 et de la liaison de court-circuit 7, les dimensions de l'antenne peuvent ainsi être réduites pour une fréquence de résonance donnée. Thus, the length to be considered, to determine this mode resonant frequency substantially corresponds to the distance between the short-circuiting link and the radiation area 22. The conducting plane being short-circuited via the connecting 4 and the short-circuit connection 7, the dimensions of the antenna can thus be reduced for a given resonant frequency. De plus, comme le plan conducteur 5 est superposé au plan conducteur 2, l'encombrement en surface de l'antenne est réduit. Moreover, as the conducting plane 5 is superposed on the conductive plane 2, in the space area of ​​the antenna is reduced.
  • [0035] [0035]
    Un troisième mode de résonance est généré dans le premier plan conducteur au moyen de la combinaison de la liaison d'alimentation et de la liaison de court-circuit. A third resonance mode is generated in the first conductive plane by means of the combination of the feed connection and the short circuit connection. En effet, la liaison d'alimentation 6, de part sa disposition, excite directement le premier plan conducteur 2 qui, en rayonnant, excite tout à tour la fente 3 et le deuxième plan conducteur 5. Indeed, the feed connection 6, due to its arrangement, directly excites the first conductive plane 2 which, radiating, excites all to turn the slot 3 and the second conductive plane 5.
  • [0036] [0036]
    La masse fournit une résonance du type quart d'onde en imposant un noeud de champ électrique au niveau du court-circuit et un ventre au niveau du bord opposé, c'est à dire au niveau de la zone de rayonnement 23. La plus grande dimension du plan conducteur, c'est-à-dire la distance entre la liaison de court-circuit et la zone de rayonnement 23, est de l'ordre du quart de la longueur d'onde rayonnée. The mass provides a resonance of the quarter-wave type by imposing an electric field node at the short-circuit and an antinode at the opposite edge, i.e. at the radiation zone 23. Most dimension of the conductive plane, that is to say the distance between the short-circuiting link and the radiation zone 23 is about a quarter of the wavelength radiated.
  • [0037] [0037]
    Le recouvrement de la zone de rayonnement 23 du premier plan conducteur par le deuxième plan conducteur influence fortement les valeurs des fréquences f2 et f3 par couplage électromagnétique des deux plans conducteurs. Recovery of the radiation area 23 of the first conducting plane with the second conductive plane strongly influences the values ​​of the frequencies f2 and f3 by electromagnetic coupling of two conductor planes. Ainsi, la superposition des zones rayonnantes des deux plans conducteurs 2 et 5 provoque des modifications sensibles des valeurs des fréquences f2 et f3 par rapport aux valeurs obtenues à partir du modèle quart d'onde. Thus, the superposition of the radiating zones of the two planar conductors 2 and 5 causes significant changes of the frequencies f2 and f3 of the values ​​relative to the values ​​obtained from the quarter-wave model.
  • [0038] [0038]
    Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 et 2, on utilise un deuxième plan conducteur de dimension sensiblement différente de la dimension du premier plan conducteur. In the embodiment shown in Figures 1 and 2, using a substantially different second dimension conductor plane of the dimension of the first conductive plane. En utilisant un deuxième plan conducteur de dimensions proches de celles du premier plan conducteur, on obtient une deuxième fréquence de résonance éloignée de la troisième fréquence de résonance. Using a second conductor plane dimensions near those of the first conductive plane, one obtains a second remote resonance frequency of the third resonance frequency. Avec des dimensions de fente appropriées, on peut obtenir trois fréquences de résonance distinctes. With appropriate gap size can be obtained three separate resonant frequencies. On augmente ainsi le nombre de bandes de fréquences dans lesquelles l'antenne peut émettre. This increases the number of frequency bands in which the antenna can transmit. A l'opposé, en utilisant un deuxième plan conducteur de dimensions réduites, on obtient une deuxième fréquence de résonance proche de la troisième fréquence de résonance. In contrast, using a second reduced size conductor plane is obtained a second resonance frequency close to the third resonance frequency.
  • [0039] [0039]
    Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 et 2, les plans conducteurs sont reliés par la liaison électrique 4. Cette liaison 4 est ainsi disposée sur un bord des plans conducteurs 2 et 5. Elle est ici formée d'une bande métallique d'une largeur définie. In the embodiment shown in Figures 1 and 2, the conductive planes are connected by the electrical connection 4. The connection 4 is thus disposed on an edge of the planar conductors 2 and 5. It is here formed of a metallic strip a defined width. Ce type de liaison, réalisé sur les bords des plans conducteurs, est plus facile à fabriquer, notamment par le procédé décrit par la suite. This type of binding, made on the edges of the planar conductors, is easier to manufacture, in particular by the method described thereafter. Cependant, dans le cadre de l'invention, il est également possible d'effectuer la liaison électrique entre les plans conducteurs ailleurs que par leur bord. However, in the context of the invention, it is also possible to perform the electrical connection between the conductive planes other than by its edge. On peut ainsi également les relier en des points adéquats dans leurs zones centrales. One can thus also link in appropriate points in their central areas.
  • [0040] [0040]
    La largeur de la liaison électrique 4 a une influence sur les valeurs des fréquences de résonance f2 et f3. The width of the electrical connection 4 has an influence on the values ​​of f2 and f3 resonant frequencies. Ainsi en diminuant la largeur de la liaison 4, les fréquences de résonance f2 et f3 diminuent. And decreasing the width of the link 4, the resonance frequencies f2 and f3 decreases. La localisation de la liaison 4 sur la largeur des plans 2 et 5 a également une influence sur la valeur de la fréquence de résonance f2. The location of the connection 4 of the width of the planes 2 and 5 also has an influence on the value of the resonant frequency f2. Plus on éloigne la liaison 4 de le la liaison de court-circuit 7, plus la fréquence f2 baisse. The more one moves the link 4 from the short circuit connection 7 over the lower frequency f2.
  • [0041] [0041]
    La liaison d'alimentation est couplée à un émetteur ou un organe de traitement du signal par une ligne de raccordement non représentée. The feed connection is coupled to a transmitter or a signal processing device by a not shown connecting line. On peut effectuer ce raccordement par exemple à l'aide d'un câble coaxial. this connection can be effected for example with a coaxial cable. De façon à éviter des réflexions parasites des signaux entre la liaison d'alimentation et l'émetteur par exemple, il est préférable d'avoir une impédance uniforme le long de la ligne de raccordement. So as to avoid parasitic reflections of signals between the feed connection and the emitter, for example, it is preferable to have a uniform impedance along the connecting line. Pour cela, il est utile que la liaison de raccordement soit formée d'une languette partant d'un plan conducteur et se prolongeant pour former la ligne de raccordement. For this, it is useful that the connecting link is formed with a tongue extending from a conductive plane and extending to form the connecting line.
  • [0042] [0042]
    Par ailleurs, pour avoir un gain optimal, c'est à dire un rapport entre la puissance du signal rayonné par l'antenne et la puissance du signal émis par l'émetteur, il est souhaitable que l'impédance d'entrée présentée par l'antenne soit égale à l'impédance de sortie de l'émetteur ou du dispositif de traitement du signal. Furthermore, for an optimum gain, i.e. a ratio between the power of the signal radiated by the antenna and the power of the signal transmitted by the transmitter, it is desirable that the input impedance presented by the antenna is equal to the output impedance of the transmitter or of the signal processing device. De préférence, cette impédance est fixée à 50 ohms pour obtenir des pertes minimales. Preferably, this impedance is 50 ohms for minimal losses.
  • [0043] [0043]
    Pour améliorer le gain et faciliter la fabrication de l'antenne, il est également préférable de disposer la liaison d'alimentation et/ou la liaison de court-circuit sur les bords des plans conducteurs. To improve gain and facilitate manufacture of the antenna, it is also preferable to dispose the feed connection and / or the short-circuit connection on the edges of the planar conductors. En disposant la liaison de court-circuit sur un des bords de l'antenne, on impose en ce point un champ électrique nul. By disposing the short-circuit connection on one of the edges of the antenna, is imposed at this point a zero electric field. On peut ainsi imposer à l'antenne un fonctionnement du type quart d'onde. It is thus possible to impose on the antenna operation of the quarter-wave type. En disposant la liaison d'alimentation sur un bord d'un plan conducteur, on augmente le niveau d'adaptation. By having the feed connection at an edge of a conductive plane, increases the level of adaptation.
  • [0044] [0044]
    On dispose également de préférence la liaison d'alimentation 6 et la liaison de court-circuit 7 sur un même plan conducteur. It also has preferably the feed connection 6 and the short circuit connection 7 of the same conductive plane. On peut ainsi mieux contrôler l'impédance d'entrée de l'antenne. It is thus possible better control of the antenna input impedance. En modifiant la position relative de la liaison d'alimentation par rapport à la liaison de court-circuit, on peut modifier les fréquences de résonance ainsi que les niveaux d'adaptation. By changing the relative position of the power supply link relative to the short-circuit connection, one can modify the resonant frequencies and the levels of adaptation. Pour cela, on place les liaisons 6 et 7 en des emplacements choisis de manière adéquate. For this purpose, are placed connections 6 and 7 of adequately selected locations.
  • [0045] [0045]
    La figure 3 présente un deuxième mode de réalisation d'une antenne selon l'invention. Figure 3 shows a second embodiment of an antenna according to the invention. Un substrat 9 est disposé entre le deuxième plan conducteur 5 et le premier plan conducteur 2. Ce substrat apporte une tenue mécanique aux plans conducteurs. A substrate 9 is disposed between the second conductive plane 5 and the first conductive plane 2. This substrate provides mechanical strength to the conductor planes. Ce substrat peut également être utilisé pour maintenir les couches conductrices à une distance fixée l'une de l'autre. This substrate can also be used to maintain the conductive layers at a fixed distance from one another. Il est souhaitable de choisir un matériau de substrat dont la permittivité relative est proche de celle de l'air, de préférence inférieure à 2. On choisira également de préférence un matériau présentant un très faible facteur de dissipation et plus particulièrement un facteur de dissipation inférieur à 10 -3 . It is desirable to choose a substrate material whose relative permittivity is close to that of air, preferably less than 2. It is also preferable to choose a material having a very low dissipation factor, and more particularly a lower dissipation factor 10 -3. Le gain de l'antenne est ainsi amélioré. The antenna gain is improved. Il est ainsi possible de réaliser le substrat 9 en mousse telle qu'une mousse polyméthacrylimide. It is thus possible to produce the substrate 9 such that foam polymethacrylimide foam. Une telle mousse fournit une bonne tenue mécanique. Such foam provides good mechanical strength.
  • [0046] [0046]
    Un substrat 10 peut également être disposé entre une des couches conductrices et une masse plane 8. De façon à permettre le repliage d'une languette de retour de masse, on utilise un substrat 10 dont un bord est au même niveau ou en retrait par rapport à un bord du premier plan conducteur 2, comme cela est représenté à la figure 3. Le montage de l'antenne est ainsi simplifié. A substrate 10 may also be disposed between one of the conductive layers and a planar mass 8. In order to allow folding of a ground return tongue, using a substrate 10 having an edge is flush or recessed relative to an edge of first conductive plane 2, as shown in Figure 3. the mounting of the antenna is thus simplified. Pour améliorer le gain, il est également souhaitable de réaliser un tel substrat avec un matériau dont la permittivité relative est proche de celle de l'air, de préférence inférieure à 2. On choisira également de préférence un matériau présentant un très faible facteur de dissipation. To improve the gain, it is also desirable to provide such a substrate with a material whose relative permittivity is close to that of air, preferably less than 2. It is also preferable to choose a material having a very low dissipation factor . On peut par exemple utiliser des matériaux similaires à ceux décrits pour le substrat 9. On choisit de préférence une épaisseur de substrat qui permet d'accorder les fréquences et d'élargir les bandes passantes. materials similar to those described for the substrate 9. chooses preferably a substrate thickness which lends frequencies and expand the bandwidths can be used, for example. L'épaisseur du substrat 10 est limitée par les dimensions de l'appareil de radiocommunication. The thickness of the substrate 10 is limited by the dimensions of the radio communication apparatus.
  • [0047] [0047]
    Dans le mode de réalisation de la figure 3, la fente s'étend sur sensiblement toute la longueur du premier plan conducteur. In the embodiment of Figure 3, the slit extends along substantially the entire length of the first conductive plane. Les fréquences de résonance f2 et f3 sont assez proches. The frequency resonance f2 and f3 are quite close. Ainsi, la résonance f2 est complémentaire de la résonance f3 pour former une bande de fréquence de plus grande largeur de bande. Thus, the resonance f2 f3 is complementary to the resonance to form a larger bandwidth frequency band. Comme la fente 3 s'étend sensiblement sur toute la longueur du plan conducteur 2, la fréquence de résonance f1 sera approximativement la moitié de la fréquence f3. Since the slit 3 extends essentially over the entire length of the conductive plane 2, the resonant frequency f1 is approximately half the frequency f3.
  • [0048] [0048]
    Dans les modes de réalisation représentés, la fente 3 présente une forme rectangulaire. In the embodiments shown, the slot 3 has a rectangular shape. Elle s'étend de manière inclinée par rapport aux bords du plan conducteur la comportant - de forme sensiblement parallélépipédique -, de sorte que sa longueur soit maximum, tout en conservant une dimension minimum du plan conducteur. It extends obliquely with respect to the edges of the conductive plane comprising - a substantially parallelepiped shape - so that its length is maximum, while maintaining a minimum dimension of the conductive plane.
  • [0049] [0049]
    La figure 4 représente un spectre des fréquences de réflexion en entrée d'antenne, typique d'une antenne selon le deuxième mode de réalisation. 4 shows a frequency spectrum of the antenna input reflection characteristic of an antenna according to the second embodiment. Une faible réflexion de l'antenne à une fréquence donnée correspond à une résonance. Low reflection from the antenna to a given frequency corresponds to a resonance. On observe que les fréquences f2 et f3 sont complémentaires pour former une bande de fréquence élargie B. It is observed that the frequencies f2 and f3 are complementary to form a widened frequency band B.
  • [0050] [0050]
    La figure 5 représente une vue de dessus d'une antenne de test dont les plans conducteurs sont alignés. 5 shows a top view of a test antenna, the conductive planes are aligned. Cette antenne présente les dimensions suivantes: This antenna has the following dimensions:
    a=40mm a = 40mm b=25mm b = 25mm c=0.75mm c = 0.75mm d=7mm d = 7mm
    e=10mm e = 10mm f=5mm f = 5mm g=3mm g = 3mm h=8mm h = 8mm
    i=22mm i = 22mm j=22mm j = 22mm k=3mm k = 3mm l=3mm l = 3mm
    m=4mm m = 4mm n=5mm n = 5mm
  • [0051] [0051]
    Les plans conducteurs sont formés d'un feuillet de cuivre replié de 100µm d'épaisseur. The planar conductors are formed of a copper sheet folded 100 .mu.m thick. La liaison électrique est formée par le flanc de repliement du feuillet. The electrical connection is formed by the sheet folding flank. Cette antenne présente un substrat séparant les deux plans conducteurs et un substrat séparant le premier plan conducteur d'une masse. This antenna has a substrate separating the two conductor planes and a substrate between the first conductive plane of a mass. Les deux substrats sont réalisés en mousse polyméthacrylimide. The two substrates are made of polymethacrylimide foam.
  • [0052] [0052]
    Le diagramme de la figure 6 représente le spectre des fréquences de réflexion en entrée de l'antenne du mode de réalisation de la figure 5. La première fréquence de résonance f1 peut être utilisée dans le domaine de l'E-GSM (880-960 MHZ). The diagram in Figure 6 shows the spectrum of reflection in the input of the antenna of the embodiment of Figure 5. The first resonance frequency f1 may be used in the field of the E-GSM (880-960 MHZ). La deuxième fréquence de résonance f2 peut être utilisée dans le domaine DCS (1710-1880 MHZ) ou du PCS (1850-1990 MHZ). The second resonant frequency f2 can be used in the field DCS (1710-1880 MHz) or the PCS (1850-1990 MHz). Elle est supérieure à la première fréquence f1 car le chemin électrique pour cette fréquence de résonance est inférieur au chemin électrique de la première fréquence de résonance. It is higher than the first frequency f1 because the electrical path to the resonance frequency is lower than the electrical path from the first resonant frequency. La troisième fréquence de résonance f3 est supérieure à la deuxième fréquence f2. The third resonant frequency f3 is greater than the second frequency f2. Cette troisième fréquence f3 peut par exemple être utilisée dans le domaine UMTS (1900-2170 MHZ). This third frequency f3 may for example be used in the UMTS domain (1900 to 2170 MHz).
  • [0053] [0053]
    Comme pour l'antenne de test décrite, on peut utiliser un feuillet métallique replié pour former les plans conducteurs. As for the described test antenna may be used a metallic sheet folded to form the planar conductors. Il est également possible de réaliser la liaison d'alimentation sous forme d'une languette réalisée dans le feuillet métallique. It is also possible to make the feed connection in the form of a tongue formed in the metal sheet. Il est aussi possible de réaliser la liaison de court-circuit sous forme d'une languette réalisée dans le feuillet métallique. It is also possible to make the short-circuit connection in the form of a tongue formed in the metal sheet.
  • [0054] [0054]
    L'invention concerne par ailleurs un appareil de radiocommunication comprenant une antenne telle que décrite précédemment. The invention further relates to a radio communication apparatus comprising an antenna as described above. L'antenne peut être disposée à l'intérieur d'un boítier de protection de l'appareil. The antenna can be disposed within a housing protection housing.
  • [0055] [0055]
    L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une antenne. The invention also relates to a method for manufacturing an antenna. Un tel procédé de fabrication comprend une étape de découpe d'une fente dans un feuillet métallique. Such a manufacturing method comprises one of a slot cutting step in a metal sheet. Il comprend par ailleurs une étape de pliage du feuillet métallique en superposant deux parties de ce feuillet métallique. It further comprises a step of folding the metal sheet by superimposing two portions of this metal sheet. Selon une variante, l'étape de pliage comprend la réalisation d'une liaison électrique plane entre les deux plans conducteurs, en réalisant deux plis 11 et 12 sensiblement parallèles dans le feuillet. Alternatively, the bending step includes providing a flat electrical connection between the two conducting planes, realizing two plies 11 and 12 substantially parallel to the slip.
  • [0056] [0056]
    Selon une variante, ce procédé comprend une étape de découpe d'une languette de court-circuit. Alternatively, this method comprises a step of cutting a short-circuit tab. Selon une autre variante, le procédé comprend une étape de découpe d'une liaison d'alimentation. According to another variant, the method comprises a step of cutting a power supply link. Selon encore une autre variante, le procédé comprend une étape de découpe d'une liaison électrique sur une partie de la largeur du feuillet métallique. According to yet another variant, the method comprises a step of cutting an electrical connection to a portion of the width of the metal sheet.
  • [0057] [0057]
    Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Of course, the present invention is not limited to the examples and embodiments described and depicted but is capable of many variants accessible to the skilled person.
  • [0058] [0058]
    Ainsi, même si on a décrit jusqu'alors des plans conducteurs, il est également possible d'utiliser des surfaces conductrices incurvées pour épouser la forme d'un boítier de téléphone mobile par exemple. Thus, even if there has been described hitherto of the conductive planes, it is also possible to use curved conductive surfaces to match the shape of a mobile phone casing for example. Il est également possible de réaliser une fente qui s'étend sur les deux plans conducteurs, en passant par la liaison électrique. It is also possible to make a slot which extends over both planar conductors, through the electrical connection. On peut également utiliser des plans conducteurs de formes différentes des rectangles présentés, ainsi que des plans conducteurs ondulés ou incurvés. One can also use different forms of conductive planes rectangles presented, as well as corrugated or curved conductive planes. Il est encore possible de replier les languettes d'alimentation et de court-circuit le cas échéant. It is even possible to fold the supply tongues and short circuit if necessary.

Claims (18)

  1. Antenne multi-bande (1) comprenant multi-band antenna (1) comprising
    deux plans conducteurs rayonnants (2, 5) reliés électriquement entre eux (4); two radiating conductive planes (2, 5) electrically interconnected (4);
    une fente (3) dans au moins un des plans conducteurs rayonnants ; a slot (3) in at least one of the radiating conductor planes;
    une liaison d'alimentation (6) disposée sur et connectée physiquement à l'un des plans conducteurs ; a feed connection (6) disposed on and physically connected to one of the conductive planes;
    une liaison de court-circuit (7), disposée et connectée physiquement sur le même plan conducteur que la liaison d'alimentation. a short-circuiting link (7), disposed and physically connected to the same conductive plane as the feed connection.
  2. L'antenne de la revendication 1, caractérisée en ce que les plans conducteurs sont reliés électriquement (4) par un de leurs bords. The antenna of claim 1, characterized in that the planar conductors are electrically connected (4) by one of their edges.
  3. L'antenne de l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la fente, la liaison de court-circuit et la liaison d'alimentation sont disposés dans un même plan conducteur. The antenna of one of claims 1 or 2, characterized in that the slot, the short circuit connection and the supply connection are arranged in the same conductive plane.
  4. L'antenne de l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plans conducteurs sont formés d'un feuillet métallique replié. The antenna of one of the preceding claims, characterized in that the planar conductors are formed of a folded metal sheet.
  5. L'antenne de la revendication 4, caractérisée en ce que la liaison d'alimentation est une languette formée dans le feuillet métallique. The antenna of claim 4, characterized in that the feed connection is a tongue formed in the metal sheet.
  6. L'antenne de la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la liaison de court-circuit est une languette formée dans le feuillet métallique. The antenna of claim 4 or 5, characterized in that the short circuit connection is a tongue formed in the metal sheet.
  7. L'antenne de l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la fente s'étend sur les deux plans conducteurs. The antenna of one of claims 1 to 7, characterized in that the slot extends over the two conductive planes.
  8. L'antenne de l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plans conducteurs ont des dimensions différentes. The antenna of one of the preceding claims, characterized in that the planar conductors have different dimensions.
  9. L'antenne de l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu' elle comporte un substrat diélectrique (9) disposé entre les deux plans conducteurs. The antenna of one of the preceding claims, characterized in that it comprises a dielectric substrate (9) disposed between the two conductive planes.
  10. L'antenne de l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu' elle comporte un substrat diélectrique (10) disposé entre un des plans conducteurs et une masse (8). The antenna of one of the preceding claims, characterized in that it comprises a dielectric substrate (10) disposed between one of the conductors and ground planes (8).
  11. L'antenne de la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce qu' au moins un des substrats (9, 10) est réalisé avec un matériau présentant une permittivité relative inférieure à 2. The antenna of claim 9 or 10, characterized in that at least one of the substrates (9, 10) is made of a material having a relative permittivity of less than 2.
  12. L'antenne de l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce qu' au moins un des substrats (9, 10) est réalisé avec un matériau présentant un facteur de dissipation inférieur à 10 -3 . The antenna of one of claims 9 to 11, characterized in that at least one of the substrates (9, 10) is formed with a material having a dissipation factor less than 10 -3.
  13. L'antenne de l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu' elle présente au moins deux bandes de résonance, une des deux bandes de résonance étant formée par deux fréquences de résonance complémentaires. The antenna of one of the preceding claims, characterized in that it has at least two resonance bands, one of the two resonance bands being formed by two complementary resonance frequency.
  14. L'antenne de l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu' elle présente au moins trois bandes de résonance. The antenna of one of the preceding claims, characterized in that it has at least three bands of resonance.
  15. Appareil de radiocommunication caractérisé en ce qu' il comprend une antenne multi-bande selon l'une des revendications précédentes. A radio communication apparatus characterized in that it comprises a multi-band antenna according to one of the preceding claims.
  16. Appareil de radiocommunication selon la revendication 15, caractérisé en ce qu' il présente une épaisseur inférieure à 20mm, une longueur inférieure à 120mm et une largeur inférieure à 50mm. A radio communication apparatus according to claim 15, characterized in that it has a thickness of less than 20mm, a length of less than 120mm and a width of less than 50mm.
  17. Procédé de fabrication d'une antenne multi-bande comprenant une étape de découpe dans un feuillet métallique d'une fente, d'une liaison d'alimentation, d'une liaison de court-circuit et une étape de pliage du feuillet métallique en superposant deux parties de ce feuillet. A method of manufacturing a multi-band antenna comprising a cutting step in a metal sheet with a slit, a feed connection, a short-circuit connection and a step of folding the metal sheet by superposing both sides of this sheet.
  18. Le procédé de fabrication de la revendication 16, caractérisé en ce qu' il comprend en outre une étape de réalisation d'une liaison électrique plane entre les deux plans conducteurs, en réalisant deux plis (11, 12) sensiblement parallèles dans le feuillet. The manufacturing method of claim 16, characterized in that it further comprises a step of providing an electrical connection plane between the two planar conductors, by making two folds (11, 12) substantially parallel to the slip.
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