EP1548881A1 - Antenne à surfaces rayonnantes planes et téléphone comportant une telle antenne - Google Patents

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EP1548881A1
EP1548881A1 EP04293082A EP04293082A EP1548881A1 EP 1548881 A1 EP1548881 A1 EP 1548881A1 EP 04293082 A EP04293082 A EP 04293082A EP 04293082 A EP04293082 A EP 04293082A EP 1548881 A1 EP1548881 A1 EP 1548881A1
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EP
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plane
antenna according
antenna
partial area
radiation
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Fernando Romao
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Sagemcom Broadband SAS
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Sagem SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element

Definitions

  • the present invention relates to a surface-type antenna radiant planes.
  • the invention proposes in particular an antenna of this type comprising radiating surfaces whose functions of certain parts are suitable to be reversed according to the conditions of use.
  • PIFA Planar Inverted-F Antenna
  • plane antenna of type F inverted which comprise, as illustrated in FIG. mass 1 and a plane conductive surface 2 which is superimposed on this plane mass 1, and extends to the right and parallel to it.
  • a montage has a resonant wavelength that is a function of the dimensions of the plane conductive surface 2 and the height which separates it from its plane of mass 1.
  • an antenna of this type is easily integrated in a mobile phone 5 having a keyboard 4 and a screen 3.
  • the ground plane 1 is constituted by the printed circuit board located inside the housing of the telephone 5, behind the screen 3 and the keyboard 4.
  • the radiating surface 2 is generally placed at the rear of the housing of the phone 5.
  • this kind of antenna offers good performance radiation, especially in far-field measurement, while producing locally a near field weaker than whip antennas or helical antennas also known to those skilled in the art.
  • a defect of this kind antenna is the dissymmetry of the radiation pattern.
  • the radiation lobe 20 on the side of the radiation surface 2 is more important than the lobe 10 on the side of the ground plane 1.
  • the difference between the two lobes 10 and 20 is of the order of about 3 dB.
  • This asymmetry is more or less pronounced following the immediate surroundings of the antenna, ie the presence of parts metal, the dimensions of the mobile, etc.
  • the radiation lobe 20 is larger on the opposite side to the the user's head 6 and the lobe 10 is weaker on the side of the head 6 of the the user.
  • FIGS. 4B to 4D show use cases in which which asymmetry gives rise to problems in the operation of the phone 5.
  • FIGS 2 to 4D show a one-piece telephone. We understands however that the situation is the same for phones with two shutters or "clam" telephones according to the English terminology generally employed by those skilled in the art.
  • FIGS. 5A to 5C also illustrate a telephone case 5 to particular architecture, for example a clam phone with an opening at 360 ° and having two flaps referenced by 51 and 52.
  • the surface 2 is located in the pane referenced by 52.
  • the flap 51 of the telephone 5 is for example placed on a table 8, the flap 52 being in the closed position on the flap 51. surface 52 is therefore well located with respect to table 8 and the Phone 5 link with the network base station is good.
  • Some known techniques propose to solve the problem bad link with the base station of the network by positioning two PIFA antennas in the phone, an antenna being located at the front of the housing of the phone, and another at the back of the housing.
  • Switching means make it possible to operating one or the other of the antennas according to the configuration and the position of the phone. So the phone always has a antenna well placed for its emission / reception.
  • EP 1 160999 discloses an antenna which allows a switching of certain parts of the antenna, but does not allow a control of the front / back radiation of the antenna with respect to housing of the phone.
  • a large constant mass plane is arranged under the all switchable parts.
  • the switchable parts overlap the large plane of mass over their entire area.
  • One of the aims of the invention is to propose an antenna and a telephone such an antenna overcomes at least one of the disadvantages of antennas and telephones of the prior art.
  • One of the aims of the invention is in particular to propose an antenna and a phone that can have a good connection with a radio station network basis regardless of the phone's configuration or position use.
  • One of the aims of the invention is, in particular, to propose a antenna and a phone having a symmetrical behavior with respect to a base station of the network.
  • One of the aims of the invention is to propose a telephone having only one antenna.
  • the invention proposes an antenna according to the claim 1.
  • the invention thus proposes a transmitting / receiving antenna having a ground plane and at least one plane surface of radiation, characterized in that it comprises a partial zone of mass reference, at least two flat surfaces extending parallel to it and switching means connecting electrically the reference partial area to alternately one of the planar surfaces, thus defining a switching between a first configuration and a second configuration, the first configuration corresponding to a situation in which one of the flat surfaces constitutes the radiation surface, the entire mass plane comprising then the reference partial area and the other flat surface, the second configuration corresponding to a situation in which the radiation surface of the first configuration is connected electrically to the reference partial area to form the plane of whole mass, the other flat surface then playing the role of surface of radiation.
  • the invention also relates to a telephone comprising such a antenna.
  • the invention has many advantages.
  • the antenna radiates mostly towards the front part or mainly towards the rear part the housing of the phone.
  • the antenna shown in FIG. 6A comprises a ground plane 1 and at minus one flat plane of radiation.
  • the antenna more precisely comprises a zone partial reference 60 mass and at least two surfaces 61 and 62 planes extending parallel to the reference partial area 60 of mass.
  • the surface 61 is located in the extension of the zone 60, while the surface 62 is remote from the zone 60 according to a perpendicular direction.
  • the antenna also comprises switching means 63 electrically connecting the reference partial area 60 to alternatively one of the flat surfaces 61 and 62.
  • the switching means 63 thus define a switching between a first configuration and a second configuration.
  • the first configuration is visible in Figure 6A and corresponds to a situation in which one of the flat surfaces - here the surface 62 - constitutes the radiation surface. So this surface 62 that in the first configuration sets the radiation frequencies of the phone.
  • the whole mass plane 1 then has in the first configuration the reference partial area 60 and the other flat surface, here the surface 61.
  • the means 63 connect electrically in A and B the zone 60 and the In contrast, the means 63 electrically isolate the zone 60 and the zone 62 in this configuration.
  • the second configuration is visible in Figure 6B and corresponds as for it to a situation in which the surface of radiation of the first configuration, namely the surface 62, is electrically connected to the reference partial area 60 to form the plane 1 of the whole mass.
  • the electrical junction is located at A 'and B'.
  • the other flat surface 61 now plays the role of surface of radiation for the antenna.
  • the surface 61 is then electrically isolated from zone 60.
  • the radiant surface is, depending on whether the first configuration is selected or the second configuration is selected, either at the front of the housing of a mobile phone in which an antenna according to the invention is placed either at the rear of the housing.
  • the flat surfaces 61 and 62 able to be switched to form either a part of the ground plane or the radiant surface are not located at the right of the partial zone 60 forming the ground plane.
  • the flat surfaces 61 and 62 do not overlap the partial area 60.
  • the flat surfaces 61 and 62 can in certain modes of achievement overlap the partial area 60 over a negligible area in front of their dimension, so that the general behavior of the antenna is not affected and that depending on the switching, the antenna radiates predominantly towards the front part or mainly towards the rear part of the housing of the phone.
  • the area of overlap of a surface 61 or 62 is less than half the area of each of said surfaces 61 or 62, advantageously the overlap area is between 20 and 0% of the area of each of said surfaces 61 or 62. As indicated, very preferentially, there is no overlap.
  • the partial area 60 of mass does not block the radiation of any flat surface whatever the chosen configuration, the partial area 60 also plays its role of mass in the two possible configurations.
  • the area of the possible zone of overlap is negligible area in front of the size of the partial area 60.
  • Figure 7 shows another possible arrangement of surfaces 61 and 62 as well as zone 60.
  • zone 60 is disposed behind a screen 3 of a telephone 5.
  • the two flat surfaces 61 and 62 are preferentially, but not necessarily, of the same dimensions, and are located symmetrically with respect to a plane containing the area 60 mass reference.
  • the partial zone 60 of mass reference is constituted by all or part of a printed circuit fit to be placed in a phone.
  • the flat surfaces 61 and 62 are plates metal.
  • the switching means 63 are able to form circuits open electric or closed electrical circuits.
  • the means 63 comprise the junctions 81 to 86 connecting the zone 60 at both surfaces 61 and 62.
  • junctions 81 and 82 between the zone 60 and the surface 61 are closed circuits, while junctions 83 and 84 between area 60 and surface 62 are open circuits.
  • junction 85 for connecting the point of attack 87 to the surface radiation 62 is therefore a closed circuit, while the symmetrical junction with respect to the zone 60 is an open circuit.
  • junctions 81 and 82 between the zone 60 and surface 61 are open circuits, while junctions 83 and 84 between zone 60 and surface 62 are closed circuits.
  • junction 85 for connecting the point of attack 87 to the surface radiation 61 is therefore a closed circuit, whereas the symmetrical junction with respect to the zone 60 is an open circuit.
  • the switching means 63 may comprise at least one PIN diode.
  • the switching means 63 may comprise at least one active diode that is less expensive.
  • the switching means 63 can include electromechanical microsystems of MEMS technology (or "micro-electronic mechanical system” according to the English terminology generally used by those skilled in the art). Microsystems form relays for switching an antenna configuration to another by alternately connecting the surfaces 61 or 62 to the area 60.
  • the invention applies equally to a monoblock telephone or to a phone with two parts.
  • the invention improves the radiated performances of the phone, regardless of the configuration or position of use of the phone, thanks to a single antenna.
  • the invention is therefore compact and inexpensive.
  • FIGS. 9A and 9B and 10A and 10B thus show that the surface radiant is always located in the best situation, namely the back housing, to have a better reception and a better reception.
  • FIG. 9A thus shows that when a monobloc telephone is placed on a table, the surface 62 is the radiation surface, while my figure 9B shows that when the phone 5 is used at the head 6 of a user, the surface 61 is the radiation surface.
  • FIG. 10A shows that when the flap 52 is above the flap 51, the surface 62 is the radiating surface
  • FIG. 10B shows that when the flap 52 is below the flap 51, the surface 61 becomes the radiation surface.
  • the radiation surface is so not hidden in the phone and is located at the back of the housing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

L'invention concerne une antenne d'émission/réception comportant un plan (1) de masse et au moins une surface (2) plane de rayonnement, caractérisée en ce qu'elle comporte une zone partielle (60) de référence de masse, au moins deux surfaces (61, 62) planes s'étendant parallèlement à celle-ci et des moyens (63) de commutation reliant électriquement la zone partielle (60) de référence à alternativement une (61, 62) des surfaces planes, définissant ainsi une commutation entre une première configuration dans laquelle une (62) des surfaces planes constitue la surface (2) de rayonnement, le plan (1) de masse entier comportant alors la zone partielle (60) de référence et l'autre (61) surface plane et une deuxième configuration dans laquelle la surface (62) de rayonnement de la première configuration est reliée électriquement à la zone (60) partielle de référence pour former le plan (1) de masse entier, l'autre surface plane (61) jouant alors désormais le rôle de surface (2) de rayonnement. L'invention concerne également un téléphone comportant une telle antenne. <IMAGE> <IMAGE>

Description

La présente invention est relative à une antenne du type à surfaces rayonnantes planes.
L'invention propose notamment une antenne de ce type comportant des surfaces rayonnantes dont les fonctions de certaines parties sont aptes à être inversées selon les conditions d'utilisation.
Elle propose également une structure de téléphone portable comportant une telle antenne.
ETAT DE L'ART
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. 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.
Comme le montre la figure 2, une antenne de ce type est facilement intégrée dans un téléphone mobile 5 comportant un clavier 4 et un écran 3.
Notamment, le plan de masse 1 est constitué par le circuit imprimé situé à l'intérieur du boítier du téléphone 5, derrière l'écran 3 et le clavier 4. La surface 2 rayonnante est quant à elle généralement placée à l'arrière du boítier du téléphone 5.
On comprend que ces antennes présentent un avantage important en terme d'encombrement.
De plus, ce genre d'antenne offre de bonnes performances de rayonnement, notamment en mesure en champ lointain, tout en produisant localement un champ proche plus faible que les antennes fouet ou antennes hélicoïdales connues également de l'homme de l'art.
Toutefois, et ainsi que l'illustre la figure 3, un défaut de ce genre d'antenne est la dissymétrie du diagramme de rayonnement.
Le lobe de rayonnement 20 du côté de la surface 2 de rayonnement est plus important que le lobe 10 du côté du plan de masse 1. La différence entre les deux lobes 10 et 20 est de l'ordre de 3 dB environ.
Cette dissymétrie est plus ou moins prononcée suivant l'environnement immédiat de l'antenne, à savoir la présence de parties métalliques, les dimensions du mobile, etc.
Ainsi, comme l'illustre la figure 4A, lorsque le téléphone 5 est en utilisation, le lobe de rayonnement 20 est plus important du côté opposé à la tête 6 de l'utilisateur et le lobe 10 est plus faible du côté de la tête 6 de l'utilisateur.
Dans ce cas d'utilisation du téléphone 5 à la tête 6 de l'utilisateur, la dissymétrie des lobes 10 et 20 de rayonnement est plutôt bénéfique.
Cependant, les figures 4B à 4D montrent des cas d'utilisation dàns lesquels la dissymétrie engendre des problèmes de fonctionnement du téléphone 5.
En effet, lorsque le téléphone 5 est enfoui dans une poche 7 comme dans le cas de la figure 4B, ou posé sur une table 8 comme le montre la figure 4C, ou tenu en main 9 comme sur la figure 4D, la surface 2 située à l'arrière du téléphone 5 est cachée. La liaison entre le téléphone 5 et la station de base du réseau est donc mauvaise.
Les figures 2 à 4D représentent un téléphone 5 monobloc. On comprend cependant que la situation est identique pour des téléphones comportant deux volets ou téléphones « clam » selon la terminologie anglo-saxonne généralement employée par l'homme du métier.
Les figures 5A à 5C illustrent également un cas de téléphone 5 à architecture particulière, par exemple un téléphone clam avec une ouverture à 360° et comportant deux volets référencés par 51 et 52.
Dans l'exemple des figures 5A à 5C, la surface 2 est située dans le volet référencé par 52.
Ainsi, sur la figure 5A, le volet 51 du téléphone 5 est par exemple posé sur une table 8, le volet 52 étant en position fermée sur le volet 51. La surface 52 est par conséquent bien située par rapport à la table 8 et la liaison du téléphone 5 avec la station de base du réseau est bonne.
Par contre, dans le cas de la figure 5B, les deux volets 51 et 52 sont posés sur la table 8, et du fait de la position de la surface 2 à l'arrière du volet 52, l'antenne est cachée. On se retrouve sensiblement dans le cas de la figure 4C avec un téléphone monobloc.
Le fonctionnement du téléphone 5 est encore plus mauvais dans le cas de la figure 5C, lorsque le volet 52 est en position fermée sous le volet 51. La surface 2 est complètement cachée. Le comportement rayonnant de la surface 2 est modifié du fait de la présence de parties métalliques et/ou en matières plastiques dans le téléphone 5.
Ainsi, dans le cas d'un téléphone monobloc ou d'un clam, à ouverture à 360° ou non, la dissymétrie du diagramme de rayonnement pose des problèmes de liaison.
Certaines techniques connues proposent de résoudre le problème de mauvaise liaison avec la station de base du réseau en positionnant deux antennes PIFA dans le téléphone, une antenne étant située à l'avant du boítier du téléphone, et une autre à l'arrière du boítier.
Des moyens de commutation permettent de mettre en fonctionnement l'une ou l'autre des antennes en fonction de la configuration et de la position du téléphone. Ainsi, le téléphone dispose toujours d'une antenne bien placée pour son émission/réception.
Ces propositions de résolution n'offrent cependant pas tout à fait satisfaction.
En effet, le fait de disposer deux antennes dans le téléphone augmente la taille du téléphone. Deux antennes sont en effet encombrantes.
De plus, le fait de disposer deux antennes dans le téléphone augmente son coût.
Le document EP 1 160999 divulgue une antenne qui permet une commutation de certaines parties de l'antenne, mais ne permet pas une maítrise des rayonnements avant/derrière de l'antenne par rapport au boítier du téléphone. Un grand plan de masse constant est disposé sous la totalité des parties commutables. Les parties commutables chevauchent le grand plan de masse sur toute leur aire.
Il ne peut donc pas y avoir d'inversion prononcée du sens de rayonnement de l'antenne.
PRESENTATION DE L'INVENTION
Un des buts de l'invention est de proposer une antenne et un téléphone comportant une telle antenne palliant au moins un des inconvénients des antennes et des téléphones de l'art antérieur.
Un des buts de l'invention est notamment de proposer une antenne et un téléphone qui puissent avoir une bonne liaison avec une station de base du réseau quelle que soit la configuration du téléphone ou sa position d'utilisation.
Un des buts de l'invention est donc notamment de proposer une antenne et un téléphone ayant un comportement symétrique par rapport à une station de base du réseau.
Un des buts de l'invention est de proposer un téléphone ne comportant qu'une seule antenne.
A cet effet, l'invention propose une antenne selon la revendication 1.
L'invention propose ainsi une antenne d'émission/réception comportant un plan de masse et au moins une surface plane de rayonnement, caractérisée en ce qu'elle comporte une zone partielle de référence de masse, au moins deux surfaces planes s'étendant parallèlement à celle-ci et des moyens de commutation reliant électriquement la zone partielle de référence à alternativement une des surfaces planes, définissant ainsi une commutation entre une première configuration et une deuxième configuration, la première configuration correspondant à une situation dans laquelle une des surfaces planes constitue la surface de rayonnement, le plan de masse entier comportant alors la zone partielle de référence et l'autre surface plane, la deuxième configuration correspondant quant à elle à une situation dans laquelle la surface de rayonnement de la première configuration est reliée électriquement à la zone partielle de référence pour former le plan de masse entier, l'autre surface plane jouant alors désormais le rôle de surface de rayonnement.
Les surfaces planes chevauchent la zone partielle au plus sur une aire négligeable devant l'aire desdites surfaces.
Des modes préférés de réalisation sont présentés dans les revendications dépendantes.
L'invention est avantageusement complétée par l'une des caractéristiques suivantes, prise seules ou selon toute combinaison techniquement possible :
  • la zone partielle de référence de masse est constituée par tout ou partie d'un circuit imprimé apte à être placé dans un téléphone ;
  • les deux surfaces planes sont de mêmes dimensions et sont situées symétriquement par rapport à un plan contenant la zone partielle de référence de masse ;
  • les surfaces planes sont des plaques métalliques ;
  • les moyens de commutation sont aptes à former des circuits électriques ouvert ou des circuits électriques fermés ;
  • les moyens de commutation comportent au moins une diode PIN ;
  • les moyens de commutation comportent au moins une diode active ;
  • les moyens de commutation comportent des microsystèmes électromécaniques de technologie MEMS.
L'invention concerne également un téléphone comportant une telle antenne.
L'invention présente de nombreux avantages.
Elle permet notamment une inversion prononcée du sens de rayonnement de l'antenne. Selon la commutation, l'antenne rayonne majoritairement vers la partie avant ou majoritairement vers la partie arrière du boítier du téléphone.
PRESENTATION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et 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 une représentation schématique de face et de profil d'un téléphone connu;
  • la figure 3, déjà commentée, est une représentation schématique d'un graphe du diagramme de rayonnement d'une antenne connue ;
  • les figures 4A à AD, déjà commentées, sont des représentations schématiques de positions d'utilisation d'un téléphone connu ;
  • les figures 5A à 5C, déjà commentée, sont des représentations schématiques de configurations d'utilisation d'un téléphone à deux volets connu ;
  • les figures 6A et 6B sont des représentations schématiques des configurations d'une antenne selon l'invention ;
  • la figure 7 montre une disposition possible des surfaces planes ainsi que de la zone partielle de référence de masse d'une antenne selon l'invention ;
  • la figure 8 représente schématiquement les jonctions entre les deux surfaces planes et la zone partielle de référence ;
  • les figures 9A à 10B montre la situation de la surface rayonnante dans plusieurs positions d'utilisations et pour plusieurs configurations de téléphones.
Sur l'ensemble des figures, les éléments ayant une fonction similaire portent des références numériques identiques.
DESCRIPTION DETAILLEE
L'antenne représentée sur la figure 6A comporte un plan de masse 1 et au moins une surface 2 plane de rayonnement.
Selon l'invention, l'antenne comporte plus précisément une zone partielle de référence 60 de masse et au moins deux surfaces 61 et 62 planes s'étendant parallèlement à la zone partielle de référence 60 de masse. Sur la figure 6A, la surface 61 est située dans le prolongement de la zone 60, tandis que la surface 62 est éloignée de la zone 60 selon une direction perpendiculaire.
L'antenne comporte également des moyens 63 de commutation reliant électriquement la zone 60 partielle de référence à alternativement une des surfaces planes 61 et 62.
Les moyens de commutation 63 définissent ainsi une commutation entre une première configuration et une deuxième configuration.
La première configuration est visible sur la figure 6A et correspond à une situation dans laquelle une des surfaces planes - ici la surface 62 - constitue la surface de rayonnement. C'est donc cette surface 62 qui dans la première configuration définit les fréquences de rayonnement du téléphone.
Le plan 1 de masse entier comporte alors dans la première configuration la zone partielle 60 de référence et l'autre surface plane, ici la surface 61. Les moyens 63 relient électriquement en A et B la zone 60 et la zone 61. Par contre, les moyens 63 isolent électriquement la zone 60 et la zone 62 dans cette configuration.
La deuxième configuration est visible sur la figure 6B et correspond quant à elle à une situation dans laquelle la surface de rayonnement de la première configuration, à savoir la surface 62, est reliée électriquement à la zone partielle 60 de référence pour former le plan 1 de masse entier. La jonction électrique est située en A' et B'.
L'autre surface plane 61 joue alors désormais le rôle de surface de rayonnement pour l'antenne. La surface 61 est alors isolée électriquement de la zone 60.
La surface rayonnante est, selon que la première configuration est sélectionnée ou que la deuxième configuration est sélectionnée, soit à l'avant du boítier d'un téléphone portable dans lequel une antenne selon l'invention est placée, soit à l'arrière du boítier.
La commutation entre les deux configurations de l'antenne s'effectue pour optimiser la liaison entre le téléphone et la station base du réseau de téléphonie mobile auquel appartient le téléphone. La liaison avec une station de base d'un réseau de téléphonie est donc toujours optimisée, quelle que soit la position ou la configuration du téléphone.
Les surfaces planes 61 et 62 aptes à être commutées pour former soit une partie du plan de masse soit la surface rayonnante ne sont pas situées au droit de la zone partielle 60 formant le plan de masse. Les surfaces planes 61 et 62 ne chevauchent pas la zone partielle 60.
Les surfaces planes 61 et 62 peuvent dans certains modes de réalisation chevaucher la zone partielle 60 sur une aire négligeable devant leur dimension, de sorte que le comportement général de l'antenne n'est pas affecté et que selon la commutation, l'antenne rayonne majoritairement vers la partie avant ou majoritairement vers la partie arrière du boítier du téléphone. Préférentiellement, l'aire de chevauchement d'une surface 61 ou 62 est inférieure à la moitié de l'aire de chacune desdites surfaces 61 ou 62, avantageusement l'aire de chevauchement est comprise entre 20 et 0% de l'aire de chacune desdites surfaces 61 ou 62. Comme on l'a indiqué, très préférentiellement, il n'y a pas de chevauchement.
La zone partielle 60 de masse ne bloque le rayonnement d'aucune surface plane quelle que soit la configuration choisie, la zone partielle 60 joue également son rôle de masse dans les deux configurations possibles. Préférentiellement, l'aire de l'éventuelle zone de chevauchement est de surface négligeable devant la dimension de la zone partielle 60.
La figure 7 montre une autre disposition possible des surfaces 61 et 62 ainsi que de la zone 60. Dans cette disposition, la zone 60 est disposée derrière un écran 3 d'un téléphone 5. Les deux surfaces planes 61 et 62 sont préférentiellement, mais non obligatoirement, de mêmes dimensions, et sont situées symétriquement par rapport à un plan contenant la zone 60 de référence de masse.
Dans les cas des figures 6A, 6B et 7, la zone 60 partielle de référence de masse est constituée par tout ou partie d'un circuit imprimé apte à être placé dans un téléphone.
Préférentiellement, les surfaces planes 61 et 62 sont des plaques métalliques.
Les moyens de commutation 63 sont aptes à former des circuits électriques ouvert ou des circuits électriques fermés.
Les moyens 63 comportent les jonctions 81 à 86 reliant la zone 60 aux deux surfaces 61 et 62.
Ainsi, comme le représente la figure 8, dans la première configuration, les jonctions 81 et 82 entre la zone 60 et surface 61 sont des circuits fermés, tandis que les jonctions 83 et 84 entre la zone 60 et surface 62 sont des circuits ouverts.
La jonction 85 permettant de relier le point d'attaque 87 à la surface de rayonnement 62 est par conséquent un circuit fermé, tandis que la jonction symétrique par rapport à la zone 60 est un circuit ouvert.
Dans la deuxième configuration, les jonctions 81 et 82 entre la zone 60 et surface 61 sont des circuits ouverts, tandis que les jonctions 83 et 84 entre la zone 60 et surface 62 sont des circuits fermés.
La jonction 85 permettant de relier le point d'attaque 87 à la surface de rayonnement 61 est par conséquent un circuit fermé, tandis que la jonction symétrique par rapport à la zone 60 est un circuit ouvert.
Les moyens de commutation 63 peuvent comporter au moins une diode PIN.
Les moyens de commutation 63 peuvent comporter au moins une diode active qui est moins onéreuse.
Préférentiellement, les moyens de commutation 63 peuvent comporter des microsystèmes électromécaniques de technologie MEMS (ou « micro-electronic mechanical system » selon la terminologie anglo-saxonne généralement utilisée par l'homme du métier). Les microsystèmes forment des relais permettant de commuter d'une configuration de l'antenne à une autre en reliant alternativement les surfaces 61 ou 62 à la zone 60.
L'invention s'applique indifféremment à un téléphone monobloc ou à un téléphone comportant deux volets.
On améliore grâce à l'invention les performances rayonnées du téléphone, quelle que soit la configuration ou la position d'utilisation du téléphone, et ce, grâce à une seule antenne.
L'invention est donc peu encombrante et peu onéreuse.
Les figures 9A et 9B et 10A et 10B montrent ainsi que la surface rayonnante est toujours située dans la meilleure situation, à savoir l'arrière du boítier, pour avoir une meilleure réception et une meilleure réception.
La figure 9A montre ainsi que lorsqu'un téléphone monobloc est posé sur une table, la surface 62 est la surface de rayonnement, tandis que ma figure 9B montre que lorsque le téléphone 5 est utilisé à la tête 6 d'un utilisateur, la surface 61 est la surface de rayonnement.
La figure 10A montre que lorsque que le volet 52 est au dessus du volet 51, la surface 62 est la surface de rayonnement, tandis que la figure 10B montre que lorsque le volet 52 est en dessous du volet 51, la surface 61 devient la surface de rayonnement. La surface de rayonnement n'est donc pas cachée dans le téléphone et est située à l'arrière du boítier.

Claims (10)

  1. Antenne d'émission/réception comportant un plan (1) de masse et au moins une surface (2) plane de rayonnement, une zone partielle (60) de référence de masse, au moins deux surfaces (61, 62) planes s'étendant parallèlement à la zone partielle (60) et des moyens (63) de commutation reliant électriquement la zone partielle (60) de référence à alternativement une (61, 62) des surfaces planes, définissant ainsi une commutation entre une première configuration et une deuxième configuration, la première configuration correspondant à une situation dans laquelle une (62) des surfaces planes constitue la surface (2) de rayonnement, le plan (1) de masse entier comportant alors la zone partielle (60) de référence et l'autre (61) surface plane, la deuxième configuration correspondant quant à elle à une situation dans laquelle la surface (62) de rayonnement de la première configuration est reliée électriquement à la zone (60) partielle de référence pour former le plan (1) de masse entier, l'autre surface plane (61) jouant alors désormais le rôle de surface (2) de rayonnement, caractérisée en ce que les surfaces planes chevauchent la zone partielle (60) au plus sur une aire négligeable devant l'aire desdites surfaces (61, 62).
  2. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone partielle de référence (60) de masse est constituée par tout ou partie d'un circuit imprimé apte à être placé dans un téléphone (5).
  3. Antenne selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les deux surfaces (61, 62) planes sont de mêmes dimensions et sont situées symétriquement par rapport à un plan contenant la zone (60) partielle de référence de masse.
  4. Antenne selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les surfaces planes (61, 62) sont des plaques métalliques.
  5. Antenne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de commutation (63) sont aptes à former des circuits électriques ouverts ou des circuits électriques fermés.
  6. Antenne selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de commutation (63) comportent au moins une diode PIN.
  7. Antenne selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de commutation (63) comportent au moins une diode active.
  8. Antenne selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de commutation (63) comportent des microsystèmes électromécaniques de technologie MEMS.
  9. Téléphone (5) monobloc, caractérisé en ce qu'il comporte une antenne selon l'une des revendications précédentes.
  10. Téléphone (5) comportant deux volets (51, 52), caractérisé en ce qu'il comporte une antenne selon l'une des revendications précédentes.
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