EP1548877A1 - Multi-band antenna with planar radiating surfaces and portable phone comprising such an antenna - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à une antenne du type à surface(s) rayonnante(s) plane(s).The present invention relates to a surface-type antenna (s) radiant (s) flat (s).
L'invention propose notamment une antenne de ce type apte à être utilisée en émission/réception sur au moins deux bandes de fréquences, et ayant des performances améliorées par rapport aux antennes de l'état de la technique.The invention notably proposes an antenna of this type capable of being used in transmission / reception on at least two frequency bands, and having improved performance compared to the antennas of the state of the technical.
Elle propose également une structure de téléphone portable comportant une telle antenne.It also offers a mobile phone structure having such an antenna.
Il a déjà été proposé d'utiliser pour les téléphones portables des antennes
planes appelées PIFA (« Planar Inverted-F Antenna » ou antenne plane de
type F inversée) qui comportent, ainsi que l'illustre la figure 1, un plan de
masse 1 et une surface conductrice plane 2 qui est superposée à ce plan
de masse 1, et s'étend au droit et parallèlement à celui-ci.It has already been proposed to use antennas for mobile phones
planes called PIFA ("Planar Inverted-F Antenna" or plane antenna of
type F inverted) which comprise, as illustrated in FIG.
Un tel montage a une longueur d'onde de résonance qui est
fonction des dimensions de la surface conductrice plane 2 et de la hauteur
qui la sépare de son plan de masse 1.Such an arrangement has a resonant wavelength that is
function of the dimensions of the plane
Ainsi, la surface conductrice plane 2 comporte un point d'attaque de
courant A et un plan de mise à la masse G. La fréquence de résonance est
notamment liée à la plus grande longueur périphérique LAG entre le point A
et le point G, la longueur LAG étant référencée par 3 sur la figure 1. On
ajoute également à LAG deux fois la longueur h pour obtenir une longueur
permettant de trouver la fréquence de résonance de l'antenne.Thus, the planar
La fréquence de résonance peut être approximée par :
Ces antennes présentent notamment un avantage important en terme d'encombrement et d'aptitude à l'intégration dans les téléphones mobiles.These antennas have, in particular, an important advantage in term congestion and aptitude for integration into phones mobile.
Toutefois, une limitation de ces antennes tient en ce que leur
largeur de bande passante est d'autant plus restreinte que la hauteur h qui
sépare leur surface rayonnante 2 de leur plan de masse 1 est petite, ou
d'une façon générale que le volume de l'antenne est faible.However, a limitation of these antennas is that their
bandwidth is all the more restricted as the height h which
separates their
Ceci empêche en effet de disposer d'un gain optimal sur l'ensemble des canaux utilisés sur une même bande passante.This prevents in fact having an optimal gain on the whole channels used on the same bandwidth.
Notamment, on connaít déjà des téléphones portables qui utilisent des antennes du type précité qui comportent deux surfaces rayonnantes qui sont de dimensions différentes et qui sont disposées dans un même plan, au dessus d'un même plan de masse.In particular, we already know mobile phones that use antennas of the aforementioned type which comprise two radiating surfaces which are of different sizes and are arranged in the same plane, above the same plane of mass.
Ces deux surfaces rayonnantes permettent, ainsi que l'illustre le graphe de la figure 2, de disposer pour l'antenne de deux bandes de fréquences, l'une autour de 900 MHz, l'autre autour de 1, 8 GHz.These two radiating surfaces allow, as illustrated by the graph of Figure 2, to provide the antenna with two bands of frequencies, one around 900 MHz, the other around 1, 8 GHz.
Toutefois, l'utilisation d'une séparation "duplex" à l'émission/réception, comme c'est habituellement le cas dans les systèmes conformes au système mondial de communications mobiles ou « global system for mobile communications (GSM) » selon la terminologie anglo-saxonne généralement utilisée par l'homme du métier, conduit à utiliser pour les fréquences d'émission et de réception fTX, fRX les bords des bandes de résonances de l'antenne, où les adaptations sont peu satisfaisantes.However, the use of "duplex" separation on transmission / reception, as is usually the case in systems conforming to the global system of mobile communications or "global system for mobile communications (GSM)" according to the terminology Anglo-Saxon generally used by those skilled in the art, led to use for the transmitting and receiving frequencies f TX , RX the edges of the resonant bands of the antenna, where the adaptations are unsatisfactory.
Les figures 3A à 3C montrent que l'on connaít des antennes permettant de rayonner sur plusieurs fréquences.FIGS. 3A to 3C show that antennas are known allowing to radiate on several frequencies.
Sur ces figures, on représente schématiquement des vues de dessus
des surfaces planes 2 de telles antennes.In these figures, schematic views are shown from above
Pour toutes les antennes comportant des surfaces planes rayonnantes conformes aux figures 3A à 3C, la fréquence de résonance basse est définie par la longueur notée LB et la fréquence de résonance haute par la longueur notée LH.For all the antennas having flat radiating surfaces according to FIGS. 3A to 3C, the low resonance frequency is defined by the length denoted L B and the high resonance frequency by the length denoted L H.
On définit LB par le chemin le plus long sur la surface 2 pour aller de A
à G, auquel on ajoute deux fois la distance h. We define L B by the longest path on
On définit LH par une dimension équivalente de la fente à laquelle on ajoute deux fois la distance h. Le calcul de LH est connu de l'homme du métier.We define L H by an equivalent dimension of the slot to which we add twice the distance h. The calculation of L H is known to those skilled in the art.
La figure 4 montre qu'on connaít également des antennes multibandes
d'émission/réception comportant au moins une surface plane 2 de
rayonnement comportant deux fentes 30 séparant des sections de
rayonnement 21, 22 et 23.Figure 4 shows that we also know multiband antennas
transmission / reception having at least one
Les sections de rayonnement 21, 22 et 23 sont reliées par des moyens
Z1 et Z2 définissant des circuits passifs d'adaptation connus de l'homme de
l'art qui, à l'émission comme à la réception, sont résonants sur
simultanément au moins deux bandes de fréquences.The
Notamment, les moyens Z1 et Z2 définissent des circuits d'adaptation passifs et sont en général montés en parallèle avec des moyens capacitifs ou inductifs eux-mêmes montés en série avec des moyens aptes à être commutés sélectivement entre un état passant et un étaf bloqué.In particular, the means Z 1 and Z 2 define passive matching circuits and are generally connected in parallel with capacitive or inductive means themselves connected in series with means able to be switched selectively between a passing state and a starch. blocked.
Les moyens capacitifs ou inductifs décalent les bandes de résonance de l'antenne, selon que les moyens aptes à être commutés sont à l'état passant ou à l'état bloqué. En général, les moyens Z1 et Z2 comportent un circuit bouchon connu de l'homme du métier qui sera équivalent à une inductance pour les basses fréquences et une capacité pour les hautes fréquences.The capacitive or inductive means offset the resonance bands of the antenna, depending on whether the means capable of being switched are in the on state or in the off state. In general, the means Z 1 and Z 2 comprise a plug circuit known to those skilled in the art which will be equivalent to an inductor for the low frequencies and a capacity for the high frequencies.
Les antennes des figures 3A à 4 offrent des performances de rayonnement acceptables, notamment en mesure en champ lointain, tout en produisant localement un champ proche plus faible que les antennes fouet ou antennes hélicoïdales connues par ailleurs.The antennas of FIGS. 3A to 4 provide performance of acceptable radiation, especially in far-field measurements, while locally producing a weaker near field than whip antennas or helical antennas known elsewhere.
Par exemple, on peut obtenir simultanément avec une antenne
comportant une plaque 2 selon la figure 4 des performances regroupées
dans la tableau 1, par exemple pour un domaine correspondant au GSM et
pour un domaine correspondant au système DCS 1800 ou « Digital
Communication System (DCS) 1800 MHz ».
Ainsi, les antennes de l'état de la technique des figures 3A à 4 sont conçues de telle façon que les performances en multibande sont moyennes dans les différentes bandes.Thus, the antennas of the state of the art of FIGS. 3A to 4 are designed so that multiband performance is average in the different bands.
En effet, réaliser une antenne monobande conduit à de très bons résultats. Cependant, ces résultats se dégradent, notamment en ce qui concerne le rendement de l'antenne ou la bande passante, dès l'instant où l'on veut créer plusieurs bandes de résonance.Indeed, to realize a single-band antenna leads to very good results. However, these results are deteriorating, particularly as regards antenna performance or bandwidth, from the moment we want to create several resonance bands.
Le document WO 01/20718 divulgue une antenne selon le préambule
de la revendication 1.WO 01/20718 discloses an antenna according to the preamble
of
Il ne divulgue pas une antenne comportant une commande unique, notamment pour les commutateurs.It does not disclose an antenna with a single command, especially for switches.
L'invention propose de pallier ces inconvénients.The invention proposes to overcome these disadvantages.
Un but de l'invention est de pallier au moins un des inconvénients des antennes de l'art antérieur.An object of the invention is to overcome at least one of the disadvantages of antennas of the prior art.
Notamment, un des buts de l'invention est de proposer une antenne pour laquelle les performances en multibande sont très proches de plusieurs antennes monobandes.In particular, one of the aims of the invention is to propose an antenna for which multiband performance is very close to several single-band antennas.
Un des autres buts de l'invention est de proposer une antenne comportant plusieurs bandes de résonance et ayant bande passante très importante par rapport aux antennes multibandes de l'état de la technique.Another aim of the invention is to propose an antenna having several resonance bands and having very high bandwidth important compared to multiband antennas of the state of the art.
Un des autres buts de l'invention est de proposer une antenne comportant plusieurs bandes de résonance et ayant un rendement très important par rapport aux antennes multibandes de l'état de la technique.Another aim of the invention is to propose an antenna having several resonance bands and having a very high efficiency important compared to multiband antennas of the state of the art.
Un des autres buts de l'invention est de proposer une antenne
comportant plusieurs bandes de résonance, dont au moins une dans le
domaine GSM et au moins une dans le domaine du DCS 1800, l'antenne
palliant au moins un des inconvénients des antennes de l'art antérieur. Another aim of the invention is to propose an antenna
with several resonance bands, of which at least one in the
GSM domain and at least one in the field of
A cet effet, l'invention propose une antenne selon la revendication 1.For this purpose, the invention provides an antenna according to
Dans tous les modes de réalisation de l'invention, le courant de commande des commutateurs arrive à l'antenne par le point d'attaque.In all the embodiments of the invention, the current of Switches control arrives at the antenna by the point of attack.
Des modes de réalisation préférentiels sont proposés dans les revendications secondaires.Preferred embodiments are proposed in the secondary claims.
L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible :
- au moins une zone de rayonnement comporte au moins une fente de rayonnement ;
- la fente est apte à permettre le rayonnement de la surface de rayonnement dans une première bande de fréquences lorsque toutes les zones de rayonnement sont reliées entre elles ;
- ladite première bande est la bande de fréquences aux alentours de 900 MHz, de préférence celle du système mondial de communications mobiles (GSM), notamment de 824 MHz à 960 MHz ;
- l'ouverture d'au moins une fente, l'ouverture étant située au niveau de la périphérie de la surface de rayonnement, comporte des moyens formant commutateurs aptes à permettre la circulation de courant sur la périphérie de la surface de rayonnement dans un état fermé ou à permettre la circulation de courant sur la périphérie interne de la fente dans un état ouvert ;
- la surface de rayonnement est apte à rayonner dans une deuxième bande de fréquences lorsque certains des commutateurs situés aux jonctions des zones de rayonnement sont dans un état ouvert ;
- ladite deuxième bande est la bande de fréquences aux alentours de 1800 MHz, de préférence celle du système DCS 1800 ou « Digital Communication System (DCS) 1800 MHz », notamment de 1710 MHz à 1990 MHz;
- les moyens formant commutateurs sont des commutateurs actifs à faible perte et à grand pouvoir isolant ;
- les commutateurs comportent une diode PIN ;
- les commutateurs comportent un élément actif de type transistor à effet de champ;
- dans un exemple de réalisation avec des diodes PIN ou un élément actif de type transistor à effet de champ, une zone de rayonnement comporte un point d'attaque, et une autre zone comporte un point de mise à la masse, les deux zones étant séparées par une jonction comportant des moyens de découplage aptes à forcer le passage du courant continu du point d'attaque vers le point de mise à la masse en passant par la périphérie de la surface de rayonnement.
- les moyens formant commutateurs sont des microsystèmes électromécaniques.
- at least one radiation zone has at least one radiation slot;
- the slot is adapted to allow radiation of the radiation surface in a first frequency band when all the radiation zones are connected together;
- said first band is the frequency band around 900 MHz, preferably that of the global system of mobile communications (GSM), in particular from 824 MHz to 960 MHz;
- the opening of at least one slot, the opening being located at the periphery of the radiation surface, comprises switch means capable of allowing current flow on the periphery of the radiation surface in a closed state or allowing current flow on the inner periphery of the slot in an open state;
- the radiation surface is capable of radiating in a second frequency band when some of the switches located at the junctions of the radiation zones are in an open state;
- said second band is the frequency band around 1800 MHz, preferably that of the
DCS 1800 system or "Digital Communication System (DCS) 1800 MHz", in particular from 1710 MHz to 1990 MHz; - the switch means are active switches with low loss and high insulative power;
- the switches have a PIN diode;
- the switches comprise an active element of the field effect transistor type;
- in an exemplary embodiment with PIN diodes or a field effect transistor active element, a radiation zone has a point of attack, and another zone has a grounding point, the two zones being separated by a junction comprising decoupling means capable of forcing the passage of direct current from the point of attack to the point of grounding through the periphery of the radiating surface.
- the switch means are electromechanical microsystems.
L'invention concerne également un téléphone comportant une antenne selon l'invention.The invention also relates to a telephone comprising an antenna according to the invention.
Cela a pour avantage d'avoir un point de commande unique. Une telle commande est plus simple et plus économique que les commandes de l'art antérieur.This has the advantage of having a single point of order. Such a order is simpler and more economical than the orders of art prior.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1, déjà discutée, représente schématiquement une antenne de type PIFA conforme à un état de la technique connu ;
- la figure 2, également déjà discutée, est un graphe adaptation/fréquence illustrant la répartition des fréquences d'émission/réception par rapport aux bandes de fréquences d'une antenne de type PIFA double bande conforme à un état de la technique connu ;
- les figures 3A à 3C sont des représentations schématiques en vue de dessus de surfaces rayonnantes d'antennes conformes à un état de la technique connu ;
- la figure 4 est une représentation schématique en vue de dessus d'une surface rayonnante d'une autre antenne conforme à un état de la technique connu ;
- la figure 5 est une représentation schématique en vue de dessus d'une surface rayonnante d'une autre antenne conforme à l'invention ;
- les figures 6A et 6B représente schématiquement les équivalences de la surface de la figure 5 selon deux états ;
- la figure 7 montre schématiquement un dispositif possible de contrôle de la diode active ;
- la figure 8 représente schématiquement un autre mode de réalisation possible d'une surface de rayonnement selon l'invention ; et
- la figure 9 montre schématiquement un autre dispositif possible de contrôle de la diode active.
- FIG. 1, already discussed, shows schematically a PIFA type antenna according to a known state of the art;
- FIG. 2, also already discussed, is an adaptation / frequency graph illustrating the distribution of the transmission / reception frequencies with respect to the frequency bands of a dual band PIFA type antenna according to a known state of the art;
- FIGS. 3A to 3C are diagrammatic representations in plan view of antenna radiating surfaces according to a known state of the art;
- Figure 4 is a schematic representation in plan view of a radiating surface of another antenna according to a known state of the art;
- Figure 5 is a schematic representation in plan view of a radiating surface of another antenna according to the invention;
- Figures 6A and 6B schematically show the equivalences of the surface of Figure 5 in two states;
- Figure 7 schematically shows a possible device for controlling the active diode;
- Figure 8 shows schematically another possible embodiment of a radiation surface according to the invention; and
- Figure 9 shows schematically another possible device for controlling the active diode.
Sur l'ensemble des figures, les éléments ayant des fonctions similaires portent des références numériques identiques.On all the figures, the elements having similar functions carry identical numerical references.
L'antenne d'émission/réception représentée sur la figure 5 comporte un plan
de masse 1 et une surface rayonnante plane 2 qui s'étend de façon
superposée audit plan de masse 1, en étant parallèle à celui-ci.The transmitting / receiving antenna shown in FIG.
of
Une antenne selon l'invention peut également comporter plus d'une surface rayonnante plane.An antenna according to the invention may also comprise more than one flat radiant surface.
A une de ses extrémités, la surface rayonnante 2 est reliée d'un
côté au plan de masse 1 (point de liaison G) et de l'autre à une électronique
d'alimentation/réception des signaux RF (point de liaison A).At one of its ends, the radiating
Comme le montre la figure 5, la surface de rayonnement 2 est
divisée en au moins deux zones 51 et 52 de rayonnement séparées par une
jonction 4 formée sur la plupart de sa longueur d'une fente.As shown in FIG. 5, the radiating
La surface de rayonnement 2 peut bien entendu comporter plus de
deux zones de rayonnement 51 et 52 et plus d'une jonction 4.The
Les extrémités de la jonction 4 situées sur la périphérie 7 de la
surface de rayonnement 2 comportent des moyens 60 formant liaisons
mécaniques et formant commutateurs électriques entre les zones de
rayonnement 51 et 52.The ends of the
Les commutateurs électrique 60 sont aptes à mettre en résonance
toute ou partie de la surface 2 de rayonnement en reliant électriquement
toutes ou partie des zones de rayonnement. The
La figure 5 montre qu'au moins la zone 51 de rayonnement
comporte au moins une fente 5 de rayonnement. L'ouverture 6 de la fente 5
est située au niveau de la périphérie 7 de la surface 2 de rayonnement.Figure 5 shows that at least the
La figure 5 montre ainsi que l'ouverture 6 de la fente 5 comporte
des moyens 61 aptes à former une liaison mécanique entre les deux côtés
de la fente 5 au niveau de la périphérie 7 de la surface 2 de rayonnement.FIG. 5 thus shows that the
Les moyens 61 forment également commutateurs électriques entre ces deux côtés.The means 61 also form electrical switches between these two sides.
Ainsi, les moyens 61 sont aptes à permettre la circulation de
courant sur la périphérie 7 de la surface 2 de rayonnement dans un état
électrique fermé, ou à permettre la circulation de courant sur la périphérie
interne 8 de la fente 5 dans un état électrique ouvert.Thus, the
Ainsi, lorsque les commutateurs 60 sont dans un état électrique
fermé et lorsque le commutateur 61 est dans un état électrique ouvert, la
surface de la figure 5 est équivalente à une surface rayonnante 2 telle que
représentée sur la figure 6A. Toutes les zones de rayonnement sont
électriquement reliées entre elles.Thus, when the
Dans cette configuration, la surface 2 de rayonnement est apte à
rayonner conformément au système mondial de communications mobiles
(GSM) et l'on a une circulation du courant comme indiqué par la référence
3, à savoir une circulation sur la périphérie interne 8 de la fente 5.In this configuration, the
Ainsi, la fente 5 est apte à permettre le rayonnement de la surface 2
de rayonnement aux alentours de 900 MHz, de préférence conformément
au système mondial de communications mobiles (GSM), notamment de 824
MHz à 960 MHz.Thus, the
Lorsque les commutateurs 60 sont dans un état électrique ouvert et
lorsque le commutateur 61 est dans un état électrique fermé, la surface de
la figure 5 est équivalente à une surface rayonnante 2 telle que représentée
sur la figure 6B. La zone 52 n'est pas électriquement reliée à la zone 51,
bien qu'elle lui soit toujours reliée mécaniquement.When the
Dans cette configuration, la surface 2 de rayonnement est apte à
rayonner dans la bande de fréquences aux alentours de 1800 MHz, de
préférence celle du système DCS 1800 ou « Digital Communication System
(DCS) 1800 MHz », notamment de 1710 MHz à 1990 MHz.In this configuration, the
Avec une surface 2 de rayonnement équivalente à celle de la figure
6A et ayant des dimensions telles que la dimension 80 du grand côté de la
surface 2 est sensiblement égale à 39 mm, et la dimension 81 du petit côté
est sensiblement égale à 18 mm d'une part, et d'autre part avec une surface
2 de rayonnement équivalente à celle de la figure 6B et ayant des
dimensions telles que la dimension 82 du grand côté est sensiblement
égale à 21 mm (la dimension 81 du petit côté étant toujours sensiblement
égale à 18 mm), on obtient les performances reprises dans le tableau 2. On
précise que la distance h au plan de masse est égale à 9 mm environ.
On voit donc que la bande passante est très fortement augmentée par rapport aux antennes de l'état de la technique.So we see that the bandwidth is very strongly increased by compared to antennas of the state of the art.
Les performances multibande des antennes selon l'invention sont très proches de celles de n antennes monobandes.The multiband performance of the antennas according to the invention are very close to those of n single-band antennas.
En effet, on considère que -5 dB de taux de réflexion en bord de bande est une valeur convenable. Cela correspond en effet à une antenne présentant une perte de 1.5 dB en bord de bande par rapport au centre de bande.Indeed, it is considered that -5 dB of reflection rate on the edge of band is a suitable value. This corresponds to an antenna with a loss of 1.5 dB at the edge of the band from the center of bandaged.
On comprend que les développements qui précèdent s'appliquent avantageusement à deux zones de résonance, une dans le domaine GSM et une autre dans le domaine DCS.We understand that the above developments apply advantageously two resonance zones, one in the GSM domain and another in the DCS domain.
On comprend également que d'autres bandes peuvent être prévues, en plaçant d'autres zones de résonance sur la surface de rayonnement et en les reliant ou non électriquement en fonction de la fréquence de résonance que l'on souhaite obtenir. Les zones de résonance reliées par un commutateur à l'état ouvert interviennent dans le fonctionnement de l'antenne, du fait de leur proximité, mais au second ordre seulement. La fréquence de résonance est principalement définie par la partie reliée aux points A et G.It is also understood that other bands can be provided, by placing other resonance zones on the radiating surface and by connecting them or not electrically depending on the frequency of resonance that one wishes to obtain. The resonance zones connected by a switch in the open state intervene in the operation of the antenna, because of their proximity, but only second order. The resonance frequency is mainly defined by the part connected to the points A and G.
Pour obtenir les moyens 60 et 61, il ne suffit pas de réaliser des circuits passifs permettant de modéliser un circuit fermé ou un circuit ouvert en fonction de la fréquence, comme c'est le cas dans les antennes de l'état de la technique. Les performances en terme de rendement et en terme de bande passante sont en effet très mauvaises, cela étant dû à la trop grande sélectivité des éléments passifs.To obtain means 60 and 61, it is not enough to realize passive circuits for modeling a closed circuit or an open circuit according to the frequency, as is the case in the antennas of the state of the technique. Performance in terms of performance and in terms of bandwidth are indeed very bad, this being due to the excessive selectivity of passive elements.
Par conséquent, on réalise les moyens formant commutateurs grâce à des commutateurs actifs à faible perte et à grand pouvoir isolant.Therefore, the switch means is realized by means of active switches with low loss and high insulating power.
Plusieurs modes de réalisation sont possibles.Several embodiments are possible.
Par exemple, on peut utiliser pour les moyens 60 et 61 des
commutateurs comportant une diode PIN, c'est à dire un semi-conducteur
comprenant une région intrinsèque (formée d'un semi-conducteur
intrinsèque) comprise entre deux régions, l'une de type P, l'autre de type N.For example, the
La diode PIN comporte préférentiellement à l'état passant une
résistance très faible, par exemple de l'ordre 1 Ohm.The PIN diode preferably comprises in the on state a
very low resistance, for example of the
La diode PIN comporte préférentiellement à l'état bloqué une capacité très faible, par exemple de l'ordre 0.1 pF.The PIN diode preferably includes in the blocked state a capacitance very low, for example of the order 0.1 pF.
On peut également utiliser pour les moyens 60 et 61 des moyens comportant un élément actif de type transistor à effet de champ ou une diode active, par exemple au moins une diode du type BAR 88.It is also possible to use means 60 and 61 for having an active element of the field-effect transistor type or a active diode, for example at least one BAR type diode 88.
A l'état passant, une telle diode active aura, par exemple, une intensité traversante de 25 mA pour une résistance Ron de 0.5 Ohm et une tension à ses bornes de 0.8 Volt.In the on state, such an active diode will have, for example, a through current of 25 mA for a resistance R on 0.5 Ohm and a voltage across its 0.8 volt.
A l'état bloqué, une telle diode active aura une intensité traversante de 0 mA pour une capacité Coff de 0.22 pF pour une tension à ses bornes supérieure à 10 Volt. On dispose alors deux diodes BAR 88 pour avoir un isolement suffisant.In the off state, such an active diode will have a through current of 0 mA for a capacitance C off of 0.22 pF for a voltage at its terminals greater than 10 volts. Two BAR diodes 88 are then available to provide sufficient isolation.
Pour éviter la formation d'harmoniques et garder leur intensité inférieure à -36 dBm, la tension aux bornes de la diode active est préférentiellement supérieure à 20 Volt. To avoid the formation of harmonics and keep their intensity below -36 dBm, the voltage across the active diode is preferentially greater than 20 volts.
La figure 7 montre schématiquement un dispositif possible de contrôle de la diode active.Figure 7 shows schematically a possible control device of the active diode.
Une borne de contrôle 79 est prévue pour contrôler, à travers une
résistance 80, des moyens 78 formant transistor.A
Les moyens 78 sont également reliés d'une part à une tension de
commande de 3 ou 5 Volt sur une borne 83 et d'autre part à une tension de
-20 Volt par exemple sur une borne 81, par exemple au travers des
résistances 77 et 76. Cette tension de -20 Volt empêche la formation
d'harmoniques et permet le blocage de la diode.The means 78 are also connected on the one hand to a voltage of
control of 3 or 5 volts on a terminal 83 and secondly at a voltage of
-20 Volt for example on a terminal 81, for example through the
On connecte une branche comportant une inductance de choc 74 par
la borne 82 située entre les résistances 77 et 76.A branch is connected with a
Ladite branche relie les moyens 78 à une source de courant de
radiofréquences RF, connectée au dispositif de contrôle au point 73.
L'inductance 74 à une impédance très élevée pour les radiofréquences.Said branch connects means 78 to a current source of
RF radio frequency, connected to the control device in
La source de courant de radiofréquences est reliée à l'antenne à partir
de la borne 73 par l'intermédiaire des deux diodes 71 et 72, passante dans
ce sens.The radiofrequency power source is connected to the antenna from
of the terminal 73 via the two
Une capacité 75 de découplage, possédant une impédance très faible
pour les radiofréquences, est disposée entre la masse et la borne 82.A
La figure 8 représente schématiquement un autre mode de réalisation possible d'une surface de rayonnement selon l'invention.Figure 8 schematically shows another embodiment possible a radiation surface according to the invention.
Selon ce mode de réalisation, la surface comporte trois zones de
rayonnement 51, 52 et 53.According to this embodiment, the surface comprises three zones of
Les zones 51 et 53 sont séparées entre elles par la jonction 41 qui
comporte une fente ayant à ses extrémités les moyens E1 et E2.The
Les moyens E1 sont situés sur la périphérie 7 de la surface, alors que
les moyens E2 sont situés au milieu de la surface 2 de rayonnement.The means E 1 are located on the
Le point de mise à la masse G est situé sur la zone 51, tandis que le
point d'attaque A est situé sur la zone 53. Un circuit de contrôle 90, décrit
plus en détail sur la figure 9, est relié au point d'attaque.The grounding point G is located on
La présence de la jonction 41 et des moyens E1 et E2 permet de forcer
le passage du courant continu du point A vers le point G en passant par la
périphérie 7 de la surface de rayonnement. The presence of the
Préférentiellement, les moyens E1 et E2 comportent des capacités de découplage GSM et DCS. Les capacités sont typiquement de l'ordre de 22 pF en taille 0402.Preferably, the means E 1 and E 2 comprise decoupling capabilities GSM and DCS. Capacities are typically of the order of 22 pF in size 0402.
On définit donc grâce à ce dispositif de contrôle deux chemins différents pour le courant continu et pour le courant de radiofréquence. Les moyens E1 et E2 sont en effet transparents pour les courants de radiofréquences.This control device therefore defines two different paths for the direct current and for the radiofrequency current. The means E 1 and E 2 are indeed transparent for radio frequency currents.
Les zones 51 et 53 d'une part sont séparées de la zone 52 d'autre part
par la jonction 42 qui comporte une fente ayant à ses extrémités, sur la
périphérie 7 de la surface 2, les moyens S1 et S2.The
Les jonctions 41 et 42 sont situées sensiblement perpendiculairement
entre elles.
On place préférentiellement deux diodes de type BAR 88 en S1 et deux diodes en S2, pour avoir la valeur d'isolement adéquate.Two BAR type diodes 88 are preferentially placed at S 1 and two diodes at S 2 , in order to obtain the appropriate isolation value.
Les sens passants des diodes sont placés de sorte qu'un courant
puisse circuler de A vers G sur la périphérie 7 de la surface 2.The passing directions of the diodes are placed so that a current
can flow from A to G on the
Une fente 5 pratiquée dans la zone 52 permet de donner à la surface 2
la résonance GSM.A
Le système de contrôle 90 est représenté schématiquement à la figure
9.The
Sur cette figure 9, les éléments ayant des fonctions similaires à ceux représentés sur la figure 7, portent des références numériques identiques.In this FIG. 9, the elements having functions similar to those represented in FIG. 7, bear identical reference numerals.
Une borne de contrôle 83 reliée à une source de courant de 25 mA par
exemple est prévue pour contrôler des moyens 78 interrupteur électrique.A
Les moyens 78 sont également reliés à une tension de -20 Volt par
exemple sur une borne 81, par exemple au travers de la résistance 76.
Cette tension de -20 Volt empêche la formation d'harmoniques.The means 78 are also connected to a voltage of -20 Volts per
example on a terminal 81, for example through the
On connecte une branche comportant une inductance de choc 74 par
la borne 82 située entre les moyens 78 et la résistance 76.A branch is connected with a
Ladite branche relie les moyens 78 à une source de courant de
radiofréquences RF, connectée au dispositif de contrôle au point 73.
L'inductance 74 à une impédance très élevée pour les radiofréquences. Said branch connects means 78 to a current source of
RF radio frequency, connected to the control device in
La source de courant de radiofréquences est reliée à l'antenne à partir
de la borne 73 par l'intermédiaire d'au moins une diode 71, passante dans
ce sens.The radiofrequency power source is connected to the antenna from
of the terminal 73 via at least one
Une capacité 75 de découplage, possédant une impédance très faible
pour les radiofréquences, est disposée entre la masse et la borne 82.A
Dans l'exemple illustré dans la présente demande, le mode GSM est
enclenché lors que les moyens 78 sont dans un état fermé, et le mode DCS
est enclenché lors les moyens 78 sont dans un état ouvert.In the example illustrated in this application, the GSM mode is
engaged when the
On comprend que dans tous les modes de réalisation des développements qui précèdent le courant de commande des commutateurs arrive à l'antenne par le point d'attaque. L'unique composante continue circule adéquatement dans les commutateurs, de par d'une part la géométrie de la surface rayonnante et/ou de par les découplages entre les zones de rayonnement, et d'autre part les commandes. Cela a pour avantage d'avoir un point de commande unique.It is understood that in all embodiments of the developments that precede the switch control current comes to the antenna by the point of attack. The only continuous component circulates properly in the switches, from on the one hand the geometry of the radiating surface and / or the decoupling between radiation zones, and secondly the commands. This has for advantage of having a single point of order.
Les développements qui précèdent s'appliquent avantageusement à des moyens de commutation comportant des diodes.The above developments apply advantageously to switching means having diodes.
Les moyens formant commutateurs peuvent également comporter des microsystèmes électromécaniques d'une technologie MEMS ou « microelectronic mechanical system » selon la terminologie anglo-saxonne généralement utilisée par l'homme du métier.The switch means may also include electromechanical microsystems of a MEMS or microelectronic technology mechanical system "according to the English terminology generally used by those skilled in the art.
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