EP1402596A1

EP1402596A1 - Antenne compacte multibande

Info

Publication number: EP1402596A1
Application number: EP02747522A
Authority: EP
Inventors: Georges Kossiavas; Robert Staraj; Hervé Legay; Jean-Marc Carrere
Original assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-03-31
Also published as: WO2002101874A1; US20040155823A1; CN1515050A; JP4111911B2; FR2825837A1; FR2825837B1; US6930642B2; JP2004529592A; CN100566020C

Abstract

La présente invention concerne une antenne multibande (1) comprenant un élément de masse (11) de type plan, un élément rayonnant actif dit inférieur (2) de type plan, comprenant au moins une fente dite inférieure (9), un élément rayonnant actif dit supérieur (3) de type plan, comprenant au moins une fente dite supérieure (10), ledit élément inférieur étant raccordé électriquement audit élément supérieur par un premier élément de court-circuit (4), et ledit élément inférieur étant également raccordé audit élément de masse par un duxième élément de court-circuit (5), une source primaire de signal (7), une lame mince dite inférieure (12) en un premier matériau diélectrique. Elle comprend également un troisième élément de court-circuit (6) raccordant électriquement ledit élément inférieur et ledit élément de masse et en ce qu'au moins une fente inférieure et au moins une fente supérieure sont rayonnantes.

Description

ANTENNE COMPACTE MULTIBANDE

La présente invention concerne de manière générale un dispositif de télécommunication pour émettre et recevoir des ondes de longueur d'onde λ, typiquement utilisé dans un domaine spectral incluant les radiofréquences et les hyperfréquences. Plus particulièrement, elle concerne une antenne multibande.

De manière connue, la taille et le poids des systèmes de communication sans fil tels que les terminaux multimodes (sol, satellite) ou les terminaux téléphoniques de poche ne cessent d'être réduits par une intégration toujours plus importante de circuits électroniques. Par exemple, dans le cas des terminaux téléphoniques de poche, on cherche à améliorer la mobilité de l'utilisateur. Dans cette perspective, les efforts sont portés sur la réalisation d'une antenne de dimensions transversales et de hauteur faible, l'antenne restant encore la partie la plus encombrante de tels systèmes. De plus, l'antenne doit être esthétique et ne pas occasionner de gêne à l'utilisateur, sa dissimulation complète devenant ainsi une priorité.

La miniaturisation d'une antenne influe d'abord sur la fréquence de résonance de la structure d'ensemble qui est décalée vers les fréquences supérieures. De plus, elle influe directement sur ses propriétés radioélectriques qui sont principalement l'adaptation, l'allure du diagramme de rayonnement et la bande passante. En effet, la réduction de taille d'une antenne se traduit généralement par une adaptation difficile, une baisse de rendement, une dégradation du diagramme de rayonnement associée à une grande sensibilité à l'environnement, et surtout une diminution importante de la largeur de la bande passante du fait d'un coefficient de qualité élevé.

Un compromis est généralement réalisé entre, d'une part, les performances de l'antenne (bonne adaptation, rayonnement contrôlé et omnidirectionnel, large bande passante) et, d'autre part, l'encombrement, la complexité de la structure et le coût. L'objectif de miniaturisation conduit généralement à la superposition de deux éléments rayonnants de type plan, créant une fréquence de résonance dépendant de leurs dimensions. Ces plans sont reliés à un plan de masse de dimensions supérieures mais les plus réduites possibles, qui permet notamment de limiter la sensibilité de l'antenne au milieu environnant.

Le brevet US 5986606 divulgue une antenne miniature. Dans le second mode de réalisation présenté, cette antenne a pour hauteur environ 4,5 mm. Elle comprend un plan de masse sur lequel est superposé parallèlement un plan rayonnant rectangulaire dit inférieur, et au-dessus un plan rayonnant rectangulaire dit supérieur de mêmes dimensions. Elle possède une fréquence de fonctionnement fi. Les plans sont connectés entre eux par un plan de court-circuit sensiblement carré, de côté inférieur à leurs largeurs, et placé en bordure sur l'une des longueurs de ces plans. Une lame mince d'air remplit l'espace entre le plan inférieur et le plan de masse. Une autre lame mince, en matériau diélectrique de permittivité électrique relative ε_r supérieure à 1, remplit l'espace entre le plan inférieur et le plan supérieur. Le plan inférieur est, de plus, connecté par un autre court-circuit parallèle au plan de court-circuit. Ces court-circuits allongent la longueur électrique pour abaisser la fréquence fi. Une source primaire de signal alimente le plan inférieur. Les deux plans sont ainsi de type actif. En outre, chacun des plans rayonnants possède une large fente réalisée dans le sens de la largeur, de longueur inférieure à la largeur. Ces fentes sont de même dimensions, parallèles et réalisées à la même position sur chaque plan transformé en C. Comme les éléments de court-circuit, elles allongent la longueur électrique et abaissent donc la fréquence fi. L'antenne « double C » fonctionne autour de 1,5 GHz avec une bande passante assez étroite de 0,5% pour un ROS inférieur ou égal à 2.

Une telle antenne peut fonctionner dans la bande de fréquence dite haute, correspondant par exemple au standard DCS (Digital Cellular System en anglais) entre 1710 et 1880 MHz, ou au standard PCS (Personal Communication System en anglais) entre 1850 et 1990 MHz, sans avoir a fortiori un caractère bi-bande. Ainsi, cette antenne ne peut pas fonctionner en même temps dans la bande dite haute et dans la bande de fréquence dite basse correspondant par exemple au standard GSM (890 - 960 MHz) ou au standard AMPS (824 - 896 MHz).

L'objet de l'invention est d'associer des techniques de miniaturisation, d'élargissement de la bande passante et de fonctionnement multifréquence pour obtenir avec une même antenne un fonctionnement multibande. Ceci est rendu possible par l'incrustation de résonateurs spécifiques supplémentaires dans l'antenne miniaturisée.

A cet effet, l'invention concerne une antenne multibande comprenant :

- un élément de masse de type plan,

- un élément rayonnant actif dit inférieur de type plan, superposé et parallèle audit élément de masse, comprenant au moins une fente dite inférieure,

- un élément rayonnant actif dit supérieur de type plan, superposé et parallèle audit élément inférieur, comprenant au moins une fente dite supérieure, - ledit élément inférieur étant raccordé électriquement audit élément supérieur par un premier élément de court-circuit, et ledit élément inférieur étant également raccordé audit élément de masse par un deuxième élément de court-circuit,

- une source primaire de signal connectée à une extrémité à un générateur et fixée à son autre extrémité à l'un desdits éléments rayonnants,

- une lame mince dite inférieure en un premier matériau diélectrique remplissant un espace entre ledit élément inférieur et ledit élément de masse, - une lame mince dite supérieure en un second matériau diélectrique remplissant un espace entre lesdits éléments inférieur et supérieur, caractérisée en ce qu'elle comprend un troisième élément de court- circuit raccordant électriquement ledit élément inférieur et ledit élément de masse et en ce qu'au moins une fente inférieure et au moins une fente supérieure sont rayonnantes.

Dans ce texte, le qualificatif « rayonnant » signifie provoquant une résonance.

L'antenne selon l'invention est plate et intègre les techniques de miniaturisation (superposition d'éléments). Les épaisseurs des lames minces selon l'invention peuvent être faibles, et les éléments inférieur et supérieur de dimensions réduites de sorte que l'antenne présente un encombrement et un poids faibles adaptés aux terminaux multimodes ou aux terminaux de poche. Ainsi, l'antenne selon l'invention peut être fixée par exemple sur la paroi arrière d'un terminal de poche.

Par ailleurs, les éléments de court-circuit assurent une rigidité mécanique à l'antenne. Les matériaux utilisés pour réaliser l'antenne sont choisis parmi des matériaux peu coûteux.

L'antenne selon l'invention possède un fonctionnement multifréquence découlant de résonances multiples. De manière schématique, la première résonance correspond à la résonance fondamentale des éléments rayonnants inférieur et supérieur et donne une fréquence de fonctionnement fi. Une autre résonance liée à la résonance des deuxième et troisième éléments de court-circuit donne une fréquence de fonctionnement f₂. En outre, l'antenne selon l'invention comprend deux résonances supplémentaires créées par la fente inférieure rayonnante et par la fente supérieure rayonnante de fréquences de fonctionnement respectives f₃ et f₄. De plus, l'ajout de ces fentes inférieures et supérieures qui jouent le rôle de résonateurs n'accroît pas l'encombrement de l'antenne. Le nombre, la nature et les dimensions des différents éléments ainsi que leurs agencements les uns par rapport aux autres offrent l'intérêt d'ajuster les fréquences de fonctionnement ainsi que la forme du diagramme de rayonnement de l'antenne en fonction de la couverture envisagée. L'antenne selon l'invention peut ainsi répondre au besoin d'antennes miniatures multibande pour terminaux portables opérant dans plusieurs standards assez écartés : la bande basse GSM, la bande haute DCS (1710 - 1880 MHz) et les bandes attribuées à la norme UMTS (1885 - 2025 MHz) et (2110 - 2200 MHz). De même, l'antenne selon l'invention peut être par exemple intégrée à un terminal multimode et fonctionner dans la bande satellitaire (1980 - 2200 MHz).

A titre d'exemple, il est judicieux de caler la fréquence fi dans la bande GSM, la fréquence f₂ dans la bande DCS et/ou UMTS et de les coupler avec les fréquences f3 et f₄ de façon à obtenir au moins deux larges bandes.

Ainsi, la bande GSM peut être obtenue par double résonance en associant les fréquences fi et f₄. De même la bande DCS et/ou UMTS peut être obtenue par double résonance en associant les fréquences f₂ et f₃.

L'antenne selon l'invention en raison de sa faible taille peut être sensible aux différentes polarisations. L'absence de pureté de polarisation peut être exploitée avantageusement dans un terminal portable et en milieu urbain, où le couplage entre polarisations est important puisqu'il favorise un rayonnement relativement omnidirectionnel.

Ainsi, le diagramme de rayonnement est tel que l'antenne fonctionne de façon satisfaisante dans des positions différentes et dans le voisinage des objets.

Avantageusement, les dimensions des éléments inférieur et supérieur peuvent être sensiblement inférieures aux dimensions de l'élément de masse pour obtenir une antenne selon l'invention de taille la plus réduite possible. De préférence, les dimensions des éléments inférieur et supérieur peuvent être sensiblement identiques pour simplifier la géométrie de l'antenne et sa réalisation.

Selon l'invention, l'autre extrémité de la source peut être fixée à l'élément supérieur.

Selon l'invention, les premier et deuxième matériaux diélectriques peuvent être de l'air.

Selon l'invention, les fentes inférieure et supérieure rayonnantes peuvent avoir une longueur respectivement supérieure à la plus grande dimension de chacun des éléments inférieur et supérieur.

De cette façon, la longueur électrique est allongée de sorte que la fréquence fi est abaissée.

Avantageusement, les fentes inférieure et supérieure rayonnantes selon l'invention peuvent être de forme sinueuse différente. Ainsi, la forme sinueuse permet d'optimiser la longueur des fentes.

Des fentes de forme différente peuvent assurer un meilleur fonctionnement de l'antenne.

De manière avantageuse, les fentes inférieure et supérieure rayonnantes selon l'invention peuvent comprendre une pluralité de tronçons continus. Les tronçons de la fente inférieure rayonnante peuvent être de largeurs inférieures à 0,5 mm et les tronçons de la fente supérieure rayonnante de largeurs inférieures à 0,5 mm.

Ainsi, les fentes rayonnantes sont suffisamment étroites pour faire apparaître des résonances. De préférence, l'ensemble des tronçons peuvent être selon l'invention sensiblement de même largeur pour simplifier leur réalisation et de préférence égale à 0,1 mm.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les éléments inférieur et supérieur et l'élément de masse peuvent être sensiblement rectangulaires. Dans un mode de réalisation de l'invention, le premier élément de court-circuit peut être de type plan et les deuxième et troisième éléments de court-circuit selon l'invention peuvent être de type filaire.

Dans ce dernier mode de réalisation de l'invention, les deuxième et troisième éléments de court-circuit de type filaire peuvent alors être disposés dans un plan directeur non parallèle au premier élément de court-circuit de type plan et par exemple sensiblement orthogonal.

De préférence, la longueur de la fente inférieure rayonnante selon l'invention est supérieure à 65 mm et la longueur de la fente supérieure rayonnante selon l'invention est supérieure à 70 mm.

Dans un mode de réalisation avantageux, la fente inférieure rayonnante peut être débouchante au sens où au moins un tronçon se termine en bordure de l'élément inférieur. Ses tronçons peuvent être orthogonaux et au nombre de quatre, les deux tronçons les plus longs étant réalisés dans le sens de la longueur de l'élément inférieur. De plus, la fente supérieure rayonnante peut aussi être débouchante et ses tronçons peuvent être orthogonaux et au nombre de quatre, les deux tronçons les plus longs étant également réalisés dans le sens de la longueur de l'élément supérieur.

Il est important de régler les caractéristiques de l'antenne selon l'invention dans une bande sans affecter ses caractéristiques dans l'autre bande et notamment d'élargir une bande passante de l'antenne, sans affecter une autre bande passante. Aussi, une méthodologie précise de conception de cette antenne est-elle mise au point, précisant les différentes techniques à mettre en œuvre, et leur séquencement. Ainsi, la géométrie particulière mentionnée ci-dessus permet de faire apparaître des résonances qu'il est possible de coupler judicieusement pour adapter l'antenne sur deux larges bandes - bande basse et bande haute - sans que le mode de fonctionnement de l'antenne dans l'une ou l'autre bande soit notablement affecté. En outre, le choix dans la conception de réaliser des tronçons orthogonaux permet de simplifier la fabrication. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les éléments rayonnants rectangulaires peuvent être disposés sensiblement à proximité du milieu de l'élément de masse rectangulaire, les longueurs des éléments inférieur et supérieur rectangulaires étant parallèles aux longueurs de l'élément de masse.

Dans un second mode de réalisation de l'invention, les éléments rayonnants peuvent être disposés sensiblement à proximité d'une extrémité de l'élément de masse, les largeurs des éléments inférieur et supérieur étant parallèles aux longueurs de l'élément de masse. Selon l'invention, le premier élément de court-circuit peut être sensiblement orthogonal audit élément de masse.

L'invention concerne également un terminal de radiocommunication comportant une telle antenne.

Les caractéristiques et objets de la présente invention ressortent de la description détaillée ci-après en regard des figures annexées, présentées à titre illustratif et nullement limitatif.

Dans ces figures :

• la figure 1 est une vue en perspective d'une antenne selon l'invention dans un premier mode de réalisation de l'invention, • la figure 2 est une vue de dessus du plan de masse de l'antenne de la figure 1,

• la figure 3 est une vue de dessus du plan rayonnant inférieur de l'antenne de la figure 1,

• la figure 4 est une vue de dessus du plan rayonnant supérieur de l'antenne de la figure 1,

• la figure 5 présente le ROS dans la bande haute de l'antenne de la figure 1,

• la figure 6 présente le ROS dans la bande basse de l'antenne de la figure 1, • la figure 7 est une vue en perspective d'une antenne selon l'invention dans un second mode de réalisation de l'invention,

• la figure 8 est une vue de dessus du plan de masse de l'antenne de la figure 7, « la figure 9 est une vue de dessus du plan rayonnant inférieur de l'antenne de la figure 7,

• la figure 10 est une vue de dessus du plan rayonnant supérieur de l'antenne de la figure 7.

On a représenté en figure 1 une antenne selon l'invention 1 comprenant un plan de masse 11, un plan rayonnant inférieur 2, rectangulaire superposé et parallèle au plan de masse 11, un plan rayonnant supérieur 3, rectangulaire identique superposé et parallèle au plan rayonnant inférieur 2.

Les plans inférieur 2 et supérieur 3 sont disposés sensiblement à proximité du milieu du plan de masse 11, les longueurs de ces plans 2, 3 étant parallèles aux longueurs du plan de masse 11. De plus, ces plans 2, 3 sont métalliques et de dimensions identiques et comprennent respectivement une fente inférieure rayonnante 9 et une fente supérieure rayonnante 10 de forme sinueuse différente.

Le plan inférieur 2 est raccordé électriquement au plan supérieur 3 par un plan de court-circuit 4 métallique perpendiculaire et soudé sur l'une de leurs largeurs. Le plan inférieur 2 est également raccordé au plan de masse

11 par deux court-circuits filaires 5,6 métalliques.

Une source primaire de signal 7 connectée à une extrémité à un générateur (non représenté) passe par une ouverture 7a dans le plan de masse 11 puis par une ouverture 7b dans le plan inférieur 2 et est fixée par une soudure 8 au plan supérieur 3.

Les courts-circuits filaires 5,6 sont situés de part et d'autre de la source

7. Leurs positions de connexion sur le plan de masse 11 sont notées 5a et

6a. De plus, les courts-circuits filaires 5,6 sont disposés dans un plan directeur (non représenté) qui est orthogonal au plan de court-circuit 4. Une lame mince inférieure d'air 12 remplit l'espace entre le plan inférieur 2 et le plan de masse 11. De même, une lame mince supérieure d'air 13 remplit l'espace entre les plans inférieur 2 et supérieur 3. La hauteur Hi de l'antenne 1 est de 12,5 mm. La figure 2 est une vue de haut du plan de masse 11 de l'antenne 1. Ce plan de masse li a une longueur Lu égale à 60 mm et une largeur lu égale à 40 mm. A partir des positions de connexion 5a et 6a on voit que les court- circuit filaires 5, 6 ne sont pas alignés avec la source 7 et sont disposés dans un plan directeur (non représenté) parallèle à la longueur Lu. La figure 3 présente une vue de haut du plan inférieur 2 de l'antenne

1. Ce plan inférieur 2 a une longueur L₂ égale à 35 mm et une largeur l₂ égale à 25 mm. La fente inférieure 9 également représentée est débouchante et comprend quatre tronçons continus et orthogonaux 91, 92, 93, 94. Les deux tronçons les plus longs 91, 93 sont réalisés dans le sens de la longueur du plan inférieur 2. Notons que le tronçon 93 est à proximité de l'ouverture 7b.

Le positionnement de la source d'alimentation 7 à proximité des fentes 9, 10 permet de réaliser l'adaptation (ROS < 2) des résonances des fentes aux fréquences souhaitées (ici fréquences GSM et UMTS) ainsi qu'une transmission d'énergie suffisante pour que les fentes 9, 10 rayonnent.

Les tronçons 91, 92, 93, 94 sont sensiblement de même largeur l₉ qui est de préférence de l'ordre de 0,1 mm. La longueur totale de la fente inférieure 9 est de l'ordre de 68 mm.

La figure 4 présente une vue de haut du plan supérieur 3 de l'antenne 1. Ce plan supérieur 3 a une longueur L₃ égale à 35 mm et une largeur l₃ égale à 25 mm. La fente supérieure 10 également représentée est débouchante et comprend quatre tronçons continus et orthogonaux 101, 102, 103, 104. Les deux tronçons les plus longs 101, 103 sont réalisés dans le sens de la longueur du plan supérieur 3. Le tronçon 104 est totalement situé sur l'une des largeurs du plan supérieur 3. Les tronçons 101, 102, 103, 104 sont sensiblement de même largeur lio qui est de préférence de l'ordre de 0,1 mm. La longueur totale de la fente supérieure 10 est de l'ordre de 75 mm.

Notons que le tronçon 101 est à proximité de la soudure 8 et que les tronçons 101, 102, 103 ne sont pas superposables avec les tronçons 91, 92, 93, 94.

L'encombrement de l'antenne 1 de dimensions 60 x 40 x 12,5 m³ est donc très limité.

L'antenne 1 possède un fonctionnement multifréquence découlant de quatre résonances. De manière schématique, la première résonance de fréquence de fonctionnement fi situé dans la bande basse correspond à la résonance fondamentale des plans inférieur et supérieur 2, 3. La deuxième résonance de fréquence de fonctionnement f₂ située dans la bande haute est liée à la résonance des court-circuits filaires 5, 6. En outre, deux résonances supplémentaires de fréquences de fonctionnement f₃ et f₄ avec un rapport proche de deux sont respectivement créées par la fente inférieure 9 et par la fente supérieure 10. Précisément, ces deux résonances sont issues de perturbations mutuelles entre les deux fentes 9 et 10. Elles sont respectivement situées dans la bande haute et la bande basse. Les fréquences de fonctionnement sont ajustées du fait de l'optimisation des dimensions des différents éléments et de leurs agencements les uns par rapport aux autres.

Par « élément », on entend ici non seulement la structure métallique (les plans inférieur 2 et supérieur 3), mais également les fentes 9, 10, le plan de masse 11, les court-circuits 5, 6 et la source primaire 7. Par « agencements », il faut comprendre :

- l'agencement des plans inférieur 2 et supérieur 3 par rapport au plan de masse 11,

- l'agencement des court-circuits 5, 6 par rapport au plan inférieur 2 et par rapport aux fentes 9, 10, - l'agencement des fentes 9, 10 par rapport aux plans inférieur 2 et supérieur 3 et par rapport à la source 7,

- l'agencement de la fente supérieure 10 par rapport à la fente inférieure 9. Les fentes 9 et 10 permettent aussi de rallonger les longueurs électriques afin d'abaisser la fréquence fi. De plus, la réalisation des fentes 9, 10 est telle que les résonances de fréquence fi et f₂ sont très peu affectées.

Par ailleurs, l'utilisation de plusieurs courts-circuits filaires 5,6 à des positions relatives précises par rapport à la position du court-circuit plan 4 permet d'obtenir un bon fonctionnement de l'antenne 1. En outre, l'écartement entre les fréquences fi et f₂ est obtenu par l'association des court-circuits filaires 5, 6 et réglé par la fente supérieure 10. Ainsi, les quatre résonances fi à se couplent deux à deux et provoquent deux larges bandes passantes dans la bande basse et la bande haute. Le ROS caractérisant l'adaptation de l'antenne 1 est présenté par la courbe 14 en figure 5 pour la bande basse et par la courbe 15 en figure 6 pour la bande haute.

On obtient des fréquences de fonctionnement optimales fi et f₄ égales à environ 935 MHz et 980 MHz et une bande passante A égale à environ 7 % (environ 70 MHz) pour un ROS inférieur ou égal à 3. Les dimensions des plans 2, 3 sont donc inférieures à λι/10 et celles au plan de masse 11 à λι/5. On obtient des fréquences de fonctionnement optimales f₃ et f₂ égales à environ 2050 MHz et 2370 MHz et une bande passante B égale à environ 22 % (environ 500 MHz) pour un ROS inférieur ou égal à 2. Notons que les fréquences vont être légèrement décalées vers des fréquences inférieures après l'intégration de l'antenne 1 dans un boîtier d'un terminal.

La figure 7 présente une antenne selon l'invention 20, comprenant un plan de masse 31, un plan rayonnant inférieur 22 rectangulaire superposé et parallèle au plan de masse 31, un plan rayonnant supérieur 23 rectangulaire superposé et parallèle au plan rayonnant inférieur 22.

Les plans inférieur 22 et supérieur 23 sont disposés sensiblement à proximité d'une largeur du plan de masse 31, les largeurs de ces plans 22, 23 étant parallèles aux longueurs du plan de masse 31. De plus, les plans inférieur 22 et supérieur 23 sont métalliques et de dimensions identiques et comprennent respectivement une fente inférieure rayonnante 29 et une fente supérieure rayonnante 30 de forme sinueuse différente.

Le plan inférieur 22 est raccordé électriquement au plan supérieur 23 par un plan de court-circuit 24 métallique perpendiculaire soudé. Les plans

22, 23 et 24 peuvent aussi être obtenus par pliage d'une plaque métallique rectangulaire. De plus, le plan inférieur 22 est également raccordé au plan de masse 31 par deux court-circuits filaires (non visibles) métalliques.

Une source primaire de signal 27 connectée à une extrémité à un générateur (non représenté) passe par une ouverture 27a dans le plan de masse 31 puis par une ouverture 27b (voir figure 9) dans le plan inférieur 22 et est fixée par une soudure 28 au plan supérieur 23.

Une lame mince inférieure d'air 32 remplit l'espace entre le plan inférieur 22 et le plan de masse 11. De même, une lame mince inférieure d'air 33 remplit l'espace entre les plans inférieur 22 et supérieur 23.

La hauteur H₂o de l'antenne 20 est de 9,5 mm.

La figure 8 est une vue de haut du plan de masse 31 de l'antenne 20. Ce plan de masse 31 a une longueur L₃₁ égale à 100 mm et une largeur l₃ι égale à 40 mm. A partir des positions de connexion 25a et 26a des court- circuit filaires (non représentés) on voit que ces court-circuits ne sont pas alignés avec la source 27, sont disposés dans un plan directeur (non représenté) non parallèle au plan de court-circuit 24.

La figure 9 présente une vue de haut du plan inférieur 22 de l'antenne

20. Ce plan inférieur 22 a une longueur L₂2 égale à 35 mm et une largeur l₂₂ égale à 25 mm. La fente inférieure 29 également représentée est débouchante et comprend quatre tronçons continus et orthogonaux 291,

292, 293, 294. Les deux tronçons les plus longs 291, 293 sont réalisés dans le sens de la longueur du plan inférieur 2. Notons que le tronçon 293 est à proximité de l'ouverture 27b. Les tronçons 291, 292, 293, 294 sont sensiblement de même largeur l ₉ qui est de préférence de l'ordre de 0,1 mm. La longueur totale de la fente inférieure 29 est de l'ordre de 70 mm.

La figure 10 présente une vue de haut du plan supérieur 23 de l'antenne 20. Ce plan supérieur 23 a une longueur L₂₃ égale à 35 mm et une largeur l ₃ égale à 25 mm. La fente supérieure 30 également représentée est débouchante et comprend quatre tronçons continus et orthogonaux 301,

302, 303, 304. Les deux tronçons les plus longs 301, 303 sont réalisés dans le sens de la longueur du plan supérieur 23. Le tronçon 304 est totalement situé sur l'une des largeurs du plan supérieur 23. Les tronçons 301, 302, 303, 304 sont sensiblement de même largeur

1₃₀ qui est de préférence de l'ordre de 0,1 mm. La longueur totale de la fente supérieure 30 est de l'ordre de 75 mm.

Notons que le tronçon 301 est à proximité de la soudure 28 et qu'une partie du tronçon 301 est superposable avec le tronçon 293. L'encombrement de l'antenne 20 de dimensions 100 x 40 x 9,5 m³est donc très faible.

De manière identique à l'antenne 1, l'antenne 20 possède quatre résonances fi à f₄ couplées deux à deux pour un fonctionnement de l'antenne 20 à la fois multibande et large bande. Les ROS, les bandes passantes ainsi le diagramme de rayonnement de l'antenne 20 sont similaires à ceux de l'antenne 1.

Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre purement illustratif. On pourra sans sortir du cadre de l'invention remplacer tout moyen par un moyen équivalent. Les éléments rayonnants et l'élément de masse peuvent être par exemple conformés.

On peut de plus, imaginer la couverture d'autres standards par la réalisation de fentes supplémentaires, débouchantes ou non, associées éventuellement à d'autres éléments rayonnants reliés par des éléments de court-circuits.

Claims

REVENDICATIONS

1. Antenne multibande (1, 20) comprenant :

- un élément de masse (11, 31) de type plan,

- un élément rayonnant actif dit inférieur (2, 22) de type plan, superposé et parallèle audit élément de masse, comprenant au moins une fente dite inférieure (9, 29),

- un élément rayonnant actif dit supérieur (3, 23) de type plan, superposé et parallèle audit élément inférieur, comprenant au moins une fente dite supérieure (10, 30), - ledit élément inférieur étant raccordé électriquement audit élément supérieur par un premier élément de court-circuit (4, 24), et ledit élément inférieur étant également raccordé audit élément de masse par un deuxième élément de court-circuit (5),

- une source primaire de signal (7, 27) connectée à une extrémité à un générateur et fixée à son autre extrémité à l'un desdits éléments rayonnants,

- une lame mince dite inférieure (12, 32) en un premier matériau diélectrique remplissant un espace entre ledit élément inférieur et ledit élément de masse, - une lame mince dite supérieure (13, 33) en un second matériau diélectrique remplissant un espace entre lesdits éléments inférieur et supérieur, caractérisée en ce qu'elle comprend un troisième élément de court- circuit (6) raccordant électriquement ledit élément inférieur et ledit élément de masse et en ce qu'au moins une fente inférieure et au moins une fente supérieure sont rayonnantes.

2. Antenne multibande (1, 20) selon la revendication 1 caractérisée en ce que les dimensions desdits éléments inférieur (2, 22) et supérieur (3, 23) sont sensiblement inférieures aux dimensions dudit élément de masse (11, 31).

3. Antenne multibande (1, 20) selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que les dimensions desdits éléments inférieur (2, 22) et supérieur (3, 23) sont sensiblement identiques.

4. Antenne multibande (1, 20) selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que ladite autre extrémité de ladite source (7, 27) est fixée audit élément supérieur (3, 23).

5. Antenne multibande (1, 20) selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que lesdits premier et deuxième matériaux diélectriques sont de l'air.

6. Antenne multibande (1, 20) selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que lesdites fentes inférieure (9, 29) et supérieure rayonnantes (10, 30) ont une longueur respectivement supérieure à la plus grande dimension de chacun desdits éléments inférieur (2, 22) et supérieur (3, 23).

7. Antenne multibande (1, 20) selon la revendication 6 caractérisée en ce que lesdites fentes inférieure (9, 29) et supérieure rayonnantes (10, 30) sont de forme sinueuse différente.

8. Antenne multibande (1, 20) selon la revendication 7 caractérisée en ce que lesdites fentes inférieure (9, 29) et supérieure rayonnantes (10, 30) comprenant une pluralité de tronçons continus (91...304), lesdits tronçons de ladite fente inférieure rayonnante (91...294) sont de largeurs inférieures à 0,5 mm et lesdits tronçons de ladite fente supérieure rayonnante (101...304) sont de largeurs inférieures à 0,5 mm.

9. Antenne multibande (1, 20) selon la revendication 8 caractérisée en ce que tous lesdits tronçons (91...304) sont sensiblement de même largeur de préférence égale à 0,1 mm.

10. Antenne multibande (1, 20) selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisée en ce que lesdits éléments inférieur (2, 22) et supérieur (3, 23) et ledit élément de masse (11, 31) sont sensiblement rectangulaires.

11. Antenne multibande (1, 20) selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisée en ce que ledit premier élément de court-circuit (4, 24) est de type plan.

12. Antenne multibande (1, 20) selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisée en ce que lesdits deuxième et troisième éléments de court- circuit (5, 6) sont de type filaire.

13. Antenne multibande (1, 20) selon les revendications 11 et 12 caractérisée en ce que lesdits deuxième et troisième éléments de court- circuit (5, 6) de type filaire sont disposés dans un plan directeur non parallèle audit premier élément de court-circuit (4, 24) de type plan.

14. Antenne multibande (1) selon la revendication 13 caractérisée en ce que ledit plan directeur est sensiblement orthogonal audit premier élément de court-circuit (4) de type plan.

15. Antenne multibande (1, 20) selon l'une des revendications 1 à 14 caractérisée en ce que la longueur de ladite fente inférieure rayonnante (9, 29) est supérieure à 65 mm et la longueur de ladite fente supérieure rayonnante (10, 30) est supérieure à 70 mm.

1 16. Antenne multibande (1, 20) selon l'une des revendications 8 ou 9 caractérisée en ce que ladite fente inférieure rayonnante (9, 29) est débouchante et lesdits tronçons de ladite fente inférieure rayonnante (91...294) sont orthogonaux et au nombre de quatre, les deux tronçons les plus longs étant réalisés dans le sens de la longueur dudit élément inférieur (2, 22) et en ce que ladite fente supérieure rayonnante (10,

30) est débouchante et lesdits tronçons de ladite fente supérieure rayonnante (101...304) sont orthogonaux et au nombre de quatre, les deux tronçons les plus longs étant également réalisés dans le sens de la longueur dudit élément supérieur (3, 23).

17. Antenne multibande (1) selon la revendication 10 caractérisée en ce que lesdits éléments inférieur (2) et supérieur (3) rectangulaires sont disposés sensiblement à proximité du milieu dudit élément de masse (11) rectangulaire, les longueurs desdits éléments inférieur et supérieur étant parallèles aux longueurs dudit élément de masse.

18. Antenne multibande (20) selon la revendication 10 caractérisée en ce que lesdits éléments inférieur (22) et supérieur (23) rectangulaires sont disposés sensiblement à proximité d'une extrémité dudit élément de masse (31) rectangulaire, les largeurs desdits éléments inférieur et supérieur rectangulaires étant parallèles aux longueurs dudit élément de masse.

19. Antenne multibande (1, 20) selon la revendication 11 caractérisée en ce que ledit premier élément de court-circuit (4, 24) est sensiblement orthogonal audit élément de masse (11, 31).

20. Terminal de radiocommunication comportant une antenne (1, 20) selon l'une des revendications précédentes.