EP1872436A1 - Antenne large bande de type dipole - Google Patents

Antenne large bande de type dipole

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EP1872436A1
EP1872436A1 EP06743305A EP06743305A EP1872436A1 EP 1872436 A1 EP1872436 A1 EP 1872436A1 EP 06743305 A EP06743305 A EP 06743305A EP 06743305 A EP06743305 A EP 06743305A EP 1872436 A1 EP1872436 A1 EP 1872436A1
Authority
EP
European Patent Office
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arm
antenna
antenna according
electronic card
connection port
Prior art date
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Application number
EP06743305A
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German (de)
English (en)
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EP1872436B1 (fr
Inventor
Jean-Luc Robert
Philippe Gilberton
Ali Louzir
Jean-François PINTOS
Philippe Minard
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InterDigital Madison Patent Holdings SAS
Original Assignee
Nagra Thomson Licensing SA
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Publication date
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Publication of EP1872436A1 publication Critical patent/EP1872436A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1872436B1 publication Critical patent/EP1872436B1/fr
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them

Definitions

  • the present invention relates to a broadband antenna of dipole type, more particularly an antenna for receiving television signals, in particular the reception of digital television signals on a portable electronic device such as a laptop, a PVA
  • a conventional dipole comprises two identical arms having a length substantially equal to ⁇ / 4 and placed vis-a-vis.
  • the arms are powered by a differential generator.
  • This type of antenna has been studied since the beginnings of electromagnetism and is used in particular for UHF reception and even, more recently, in WLAN type wireless networks.
  • the present invention therefore uses the concept of the dipole type antenna to provide a compact broadband antenna covering the entire UHF band and associated with an electronic card that can connect to a portable device using, in particular, a connector of USB type.
  • the present invention relates to a dipole-type broadband antenna comprising a first and a second differential-powered conducting arm.
  • one of the arms, said first arm forms at least one cover for an electronic card.
  • the first arm has the shape of a housing in which is inserted an electronic card.
  • the first arm comprises an upper face covering the electronic card. At this upper face may be associated two side faces.
  • the first and second arms are rotatably mounted relative to each other and each arm has a generally rectangular shape with a curved profile, the profiles being preferably complementary so as to be able to fold the two arms. against each other and thus to obtain a compact antenna, easily transportable.
  • the electronic card comprises, at one end, a connection port for the supply of the antenna and at the other end a connection port to an electronic device.
  • the connection port to the electronic device is a USB connection port.
  • the electronic card includes circuitry for processing television signals.
  • FIG. 1 is a side perspective view of a first embodiment embodiment of an antenna according to the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the antenna of Figure 1.
  • FIG. 3 represents adaptation curves S11 as a function of frequency for the antenna of FIG. 2, respectively with and without matching circuit.
  • Figure 4 shows a Smith chart of the antenna of Figure 2 with and without matching circuit.
  • Figure 5 shows curves giving the efficiency of the antenna as a function of frequency with or without matching circuit.
  • Figure 6 is a radiation pattern in gain of the antenna of Figure 2.
  • Figure 7 is a representation identical to the representation of Figure 1 wherein the second arm takes different positions.
  • FIG. 8 represents curves giving the adaptation as a function of the frequency for the different positions of the arm 2 represented in FIG. 7.
  • Figure 9 shows curves giving the adaptation of the antenna as a function of frequency for the different positions of the arm 2 shown in Figure 7 when the antenna is followed by a matching circuit.
  • Figure 10 shows the radiation patterns in gain of the antenna of Figure 7, for the different positions of the arm 2.
  • Figure 11 shows schematically an adaptation circuit provided at the antenna output.
  • Figure 12 is a schematic perspective view of a second embodiment of an antenna according to the present invention.
  • FIG. 13 and FIG. 14 respectively represent curves giving the adaptation as a function of the frequency and the curves giving the efficiency of the antenna as a function of frequency, respectively for the antenna of FIG. 12 compared to FIG.
  • Figure 15 is a schematic perspective view of a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 and FIG. 17 respectively represent frequency matching versus antenna efficiency versus frequency curves for the antenna of FIG. 15 in comparison with the antenna of FIG. 2.
  • Figure 18 is a schematic perspective view of a fourth embodiment of the present invention, and Figure 19 is a schematic view of an electronic card used in the present invention.
  • FIGS. 1 and 2 A first embodiment of a compact broadband antenna for use in receiving digital terrestrial television on a portable computer according to the present invention will first be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • this dipole antenna essentially comprises a first conducting arm 1 and a second conducting arm 2, the two arms being connected to one another via a zone d articulation 3 located at one end of each of the arms.
  • the arm 2 is constituted by a rectangular plate made of a metallic, metallized or other conductive material and has a length close to ⁇ / 4 at the central operating frequency, namely close to 112 mm for operation in the UHF band (band between 460 and 870 MHz).
  • This arm 2 has a rectilinear portion 2a and a curved portion 2b allowing the connection at the zone 3 to the other arm 1.
  • the arm 1 has a shape such that it can be used at least as a cover for an electronic card which will be described in detail below. More specifically, the arm 1 shown in FIGS.
  • the length of the arm 1 is also substantially equal to ⁇ / 4.
  • the arm 1 is made of a metallic conductive material, metallized or otherwise.
  • the arms 1 and 2 have nearly identical total lengths, namely a length of 118.7 mm in the embodiment shown. More precisely, the rectilinear part has a length of 70 mm and a width of 25 mm.
  • the arm 1 in the form of housing has a height of 10 mm.
  • the two arms 1 and 2 are connected to one another at a hinge zone 3 which comprises at 3a a connection element for connecting the antenna to a generator or receiver circuit for processing electromagnetic signals. .
  • the hinge zone comprises connection elements made using material relatively transparent to the radio waves while the electrical connection is provided by a metal wire, a coaxial or similarly connected to the generator circuit or the electromagnetic signal processing receiver. In order to avoid a short circuit between the metal wire and the arm 2, an opening is necessary in the arm 2.
  • the two arms 1 and 2 are made of a conductive material, in particular metal. Thus, they can be made from metal plates by cutting these plates.
  • the antenna of Figure 2 having the dimensioning given above, was simulated using a commercial electromagnetic software (IE3D). In these simulations, the antenna is assumed in the air and consists of a conductive material having good conductivity ( ⁇ > 5.10 7 S / m). The results of the simulations are given on the curves of Figures 3 to 6 which mainly concern a simulation made on the antenna alone and a simulation made when the antenna is connected to an adaptation circuit such as that which will be described with reference to FIG. 11.
  • IEEE3D commercial electromagnetic software
  • Figure 3 shows the impedance matching curves of the antenna of Figure 2 with and without matching circuit.
  • the adaptation cell makes it possible to obtain a good adaptation over the entire UHF band, namely the frequency band between 460 - 870 MHz while the curve obtained without an adaptation circuit makes it possible to get a good adaptation on a more restricted frequency band.
  • Figure 5 shows the curves giving the efficiency of the antenna with and without matching circuit. The curves obtained confirm the previous results and show that an antenna efficiency greater than 80% is obtained over the entire UHF band in the case of the use of a matching circuit.
  • the radiation pattern of FIG. 6 is a gain radiation pattern which confirms that the antenna of FIG. 2 functions as a dipole.
  • FIG. 7 shows different positions of the arm 2 relative to the arm 1, namely a position in which the angle ⁇ between the two arms is equal to 0 ° referenced 20, a position in which the angle ⁇ between the two arms is substantially equal to 30 ° referenced 21, a position in which the angle ⁇ that the two arms make is substantially equal to 45 ° referenced 22, a position in which the angle ⁇ between the two arms is substantially equal to 60 ° referenced 23 and a position in which the angle ⁇ between the two arms is substantially equal to 90 ° referenced 24.
  • FIG. 8 represents the various curves giving the impedance matching as a function of the frequency for the different positions of the arm 2.
  • Figure 8 gives the results for the antenna alone. In this case, the antenna is not adapted to the entire UHF frequency. If an adaptation cell such as that represented in FIG. 11 is used, the adaptation curves of FIG. 9 are obtained in this case. According to these curves, the upper band is well adapted with a coefficient S11. less than -6dB for all the positions of the arm 2 and the lower band is well adapted with S11 less than -6dB for the positions of the arm 2 between 0 ° and 60 °.
  • FIG 10 the radiation patterns at a frequency of 660 MHz for the different positions of the arm 2 of the antenna.
  • the radiation patterns are inclined according to the angle of inclination ⁇ . This inclination optimizes the reception of the digital television signal.
  • FIG. 11 An adaptation cell that can be used in the present invention is shown schematically in FIG. 11.
  • the antenna A is connected to the cell consisting of an inductor L and a capacitor C.
  • the antenna is connected in series with the capacitor C which is connected to a low noise amplifier LNA, while the inductor L is connected between the ground and the point of connection of the antenna to the capacitor C.
  • LNA low noise amplifier
  • This adaptation cell has been optimized for an inclined arm with an oc angle equal to 60 °.
  • the antenna comprises an arm 2 identical to the arm 2 of FIG. 2 and an arm 1 constituted only by the upper face 12 of the casing forming the arm 1 of FIG. 2.
  • the curves of adaptation and efficiency shown respectively in FIGS. 13 and 14 are obtained.
  • the curves of FIG. 13 which compares the impedance matching of the antenna of FIG. 12 with the antenna of FIG.
  • Figure 2 shows that we still obtain a good adaptation over the entire UHF band.
  • the curves of FIG. 14 show that, in this case, the efficiency of the antenna of FIG. 12 is lower than that of the antenna of FIG. 2 in the lower band due to the elimination of the side walls and lower arm 1 of FIG.
  • FIGS. 15, 16 and 17 A third embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 15, 16 and 17.
  • the arm 2 is identical to the arm 2 of the antenna of Figures 2 and 12 while the arm 1 has only the upper face 1c and the two side faces 1d.
  • the arm 1 forms a cover fitting on the electronic card.
  • the results of the simulation shown in FIGS. 16 and 17 show that this embodiment gives results that are substantially identical to the embodiment of FIG. 2.
  • This embodiment has the advantage of being easier to industrialize than the mode of production. realization of Figure 2.
  • the arm 10 consists of an element having the shape of a rectangular housing whose upper surface is stamped so as to obtain a portion 10c. This stamped portion allows to receive the arm 20 when the latter is folded for transport.
  • the arm 20 has a shape corresponding substantially to a half-ellipse.
  • the dimensions of the arms 10 and 20 are substantially identical and correspond to approximately ⁇ / 4 at the desired operating frequency.
  • the arm 10 and the arm 20 are interconnected at an interconnection zone 30 so as to be rotatable relative to each other.
  • this electronic card may include all the integrated circuits necessary for the processing of a digital television signal.
  • this card 100 thus comprises a low-noise amplifier 101 connected to the output of the antenna at the rotation zone 3 or 30 of the antenna, the signal coming from the LNA amplifier is sent on a tuner 102 and a demodulator 103 connected to a USB interface 104.
  • the electronic card is provided with a USB connection port 105. If necessary, the electronic card can be provided with a shielding of the RE part.
  • connection port allowing to connect to an electronic device
  • the formats used for memory cards can be used, such as, for example, the formats used for memory cards (Compact Flash , SD, XD ). It is possible to make this electronic card so that it has a length of between 70-80 mm and a width of between 15-25 mm so that it can easily be inserted into the arm 1 forming a housing, as shown in FIG.
  • this card is only one example of an electronic card that can be used in the case of the present invention. According to alternative embodiments, this card can also be integrated into a conventional USB key used for the transport of personal data, photos or music.

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une antenne large bande de type dipôle comportant un premier (1) et un second (2) bras conducteur, alimentés en différentiel, l'un des bras dit premier bras (1) formant au moins un capot pour une carte électronique. Ce type d'antenne se connecte à un appareil électronique portable tel qu'un PC ou similaire.

Description

ANTENNE LARGE BANDE DE TYPE DIPOLE
La présente invention concerne une antenne large bande de type dipôle, plus particulièrement une antenne pour la réception de signaux de télévision, notamment la réception de signaux de télévision numériques sur un dispositif électronique portable tel qu'un ordinateur portable, un PVA
(Assistant Personnel) ou autre dispositif similaire.
Il existe actuellement sur le marché des équipements permettant de recevoir de la télévision numérique terrestre ou TNT sur des ordinateurs portables ou PC. La réception de signaux TNT sur un ordinateur portable permet de bénéficier de la puissance de calcul du PC pour le décodage du flux d'images numériques. Le plus souvent, ces équipements sont commercialisés sous la forme d'un boîtier avec deux interfaces, à savoir une interface RF (Radio Fréquence) pour une connexion à une antenne VHF- UHF intérieure ou extérieure et une interface USB pour la connexion à l'ordinateur. Des exemples de ce type sont donnés notamment dans la demande de brevet US 2004/0263417 au nom de MICROSOFT Corporation ou dans le brevet US 6544075 au nom de ACCTON Technology Corporation. Toutefois, ces deux documents décrivent un dispositif comportant une antenne indépendante, le plus souvent une antenne de type fouet ou boucle, montée sur un boîtier USB.
D'autre part, il est connu depuis longtemps d'utiliser des dipôles comme antenne de réception de signaux de télévision. De manière générale, un dipôle classique comprend deux bras identiques présentant une longueur sensiblement égale à λ/4 et placés en vis-à-vis. Les bras sont alimentés en différentiel par un générateur. Ce type d'antenne a été étudié depuis les débuts de l'électromagnétisme et est utilisé notamment pour la réception UHF et même, plus récemment, dans les réseaux sans fils de type WLAN. La présente invention utilise donc le concept de l'antenne de type dipôle pour réaliser une antenne compacte large bande couvrant l'ensemble de la bande UHF et associée à une carte électronique pouvant se connecter à un appareil portable en utilisant, notamment, un connecteur de type USB. Ainsi, la présente invention concerne une antenne large bande de type dipôle comportant un premier et un second bras conducteur alimenté en différentiel. Selon l'invention, l'un des bras, dit premier bras, forme au moins un capot pour une carte électronique.
Selon un premier mode de réalisation, le premier bras a la forme d'un boîtier dans lequel vient s'insérer une carte électronique.
Selon un second mode de réalisation, le premier bras comporte une face supérieure recouvrant la carte électronique. A cette face supérieure peuvent être associées deux faces latérales.
De préférence, le premier et le second bras sont montés en rotation l'un par rapport à l'autre et chaque bras a une forme générale rectangulaire avec un profil incurvé, les profils étant de préférence complémentaires de manière à pouvoir replier les deux bras l'un contre l'autre et à obtenir de ce fait une antenne compacte, facilement transportable. Selon une caractéristique de la présente invention, la carte électronique comporte, à une extrémité, un port de connexion pour l'alimentation de l'antenne et à l'autre extrémité un port de connexion à un appareil électronique. De préférence, le port de connexion à l'appareil électronique est un port de connexion USB. De plus, la carte électronique comporte des circuits pour traiter des signaux de type télévision.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description de différents modes de réalisation, cette description étant faite avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels : Figure 1 est une vue en perspective de côté d'un premier mode de réalisation d'une antenne conforme à la présente invention. Figure 2 est une vue en perspective de l'antenne de figure 1.
Figure 3 représente des courbes d'adaptation S11 en fonction de la fréquence pour l'antenne de la figure 2, respectivement avec et sans circuit d'adaptation. Figure 4 représente un abaque de Smith de l'antenne de figure 2 avec et sans circuit d'adaptation.
Figure 5 représente des courbes donnant l'efficacité de l'antenne en fonction de la fréquence avec ou sans circuit d'adaptation.
Figure 6 est un diagramme de rayonnement en gain de l'antenne de figure 2.
Figure 7 est une représentation identique à la représentation de la figure 1 dans laquelle le second bras prend différentes positions.
Figure 8 représente des courbes donnant l'adaptation en fonction de la fréquence pour les différentes positions du bras 2 représentées à la figure 7.
Figure 9 représente des courbes donnant l'adaptation de l'antenne en fonction de la fréquence pour les différentes positions du bras 2 représentées à la figure 7 lorsque l'antenne est suivie d'un circuit d'adaptation. Figure 10 représente les diagrammes de rayonnement en gain de l'antenne de figure 7, pour les différentes positions du bras 2.
Figure 11 représente schématiquement un circuit d'adaptation prévu en sortie d'antenne.
Figure 12 est une vue schématique en perspective d'un second mode de réalisation d'une antenne conforme à la présente invention.
Figure 13 et figure 14 représentent respectivement des courbe s donnant l'adaptation en fonction de la fréquence et des courbe s donnant l'efficacité de l'antenne en fonction de la fréquence, respectivement pour l'antenne de la figure 12 par comparaison avec l'antenne de la figure 2. Figure 15 est une vue en perspective schématique d'un troisième mode de réalisation de la présente invention. Figure 16 et figure 17 représentent respectivement des courbes donnant l'adaptation en fonction de la fréquence et l'efficacité de l'antenne en fonction de la fréquence pour l'antenne de la figure 15 par comparaison avec l'antenne de la figure 2. Figure 18 représente une vue en perspective schématique d'un quatrième mode de réalisation de la présente invention, et figure 19 est une vue schématique d'une carte électronique utilisée dans la présente invention.
Pour simplifier la description dans les figures, les mêmes éléments portent les mêmes références.
On décrira tout d'abord avec référence aux figures 1 et 2, un premier mode de réalisation d'une antenne large bande compacte utilisable pour la réception de la télévision numérique terrestre sur un ordinateur portable conformément à la présente invention.
Comme représenté schématiquement sur les figures 1 et 2, cette antenne de type dipôle comporte essentiellement un premier bras 1 conducteur et un second bras 2 conducteur, les deux bras étant reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une zone d'articulation 3 située à une des extrémités de chacun des bras.
De manière plus spécifique, le bras 2 est constitué par une plaque rectangulaire en un matériau conducteur métallique, métallisé ou autre et présente une longueur proche de λ/4 à la fréquence centrale de fonctionnement, à savoir proche de 112 mm pour un fonctionnement dans la bande UHF (bande comprise entre 460 et 870 MHz). Ce bras 2 présente une partie rectiligne 2a et une partie incurvée 2b permettant la connexion au niveau de la zone 3 à l'autre bras 1. Le bras 1 a une forme telle qu'il peut être utilisé au moins comme capot pour une carte électronique qui sera décrite en détail ci-après. De manière plus spécifique, le bras 1 représenté aux figures 1 et
2 comporte une partie rectangulaire 1a formant boîtier dans laquelle peut s'insérer ladite carte électronique et il se prolonge par une partie incurvée 1 b formant un évasement progressif qui permet à l'énergie d'être rayonnée progressivement et, de cette manière, favorise une adaptation sur une plus large bande de fréquence. La longueur du bras 1 est aussi sensiblement égale à λ/4. Le bras 1 est réalisé en un matériau conducteur métallique, métallisé ou autre.
Comme représenté sur la figure 1 , les bras 1 et 2 ont des longueurs totales quasiment identiques, à savoir une longueur de 118,7 mm dans le mode de réalisation représenté. De manière plus précise, la partie rectiligne présente une longueur de 70 mm et une largeur de 25 mm. De plus, le bras 1 en forme de boîtier présente une hauteur de 10 mm. Les deux bras 1 et 2 sont reliés l'un à l'autre au niveau d'une zone d'articulation 3 qui comporte en 3a un élément de connexion permettant de connecter l'antenne à un circuit générateur ou récepteur de traitement de signaux électromagnétiques. Afin de ne pas perturber le fonctionnement électromagnétique de l'antenne, la zone d'articulation comporte des éléments de connexion faits à l'aide de matériau relativement transparent aux ondes radios tandis que la connexion électrique est assurée par un brin métallique, un coaxial ou similaire relié au circuit générateur ou récepteur de traitement de signaux électromagnétiques. Afin d'éviter un court-circuit entre le brin métallique et le bras 2, une ouverture est nécessaire dans le bras 2.
Comme mentionné ci-dessus, les deux bras 1 et 2 sont réalisés en un matériau conducteur, notamment métallique. Ainsi, ils peuvent être réalisés à partir de plaques métalliques par découpe de ces plaques.
L'antenne de la figure 2 présentant le dimensionnement donné ci- dessus, a été simulée à l'aide d'un logiciel électromagnétique du commerce (IE3D). Dans ces simulations, l'antenne est supposée dans l'air et constituée d'un matériau conducteur présentant une bonne conductivité (σ>=5.107 S/m). Les résultats des simulations sont donnés sur les courbes des figures 3 à 6 qui concernent principalement une simulation faite sur l'antenne seule et une simulation faite lorsque l'antenne est reliée à un circuit d'adaptation tel que celui qui sera décrit avec référence à la figure 11.
La figure 3 représente les courbes d'adaptation en impédance de l'antenne de la figure 2 avec et sans circuit d'adaptation. Sur ces courbes, on voit que la cellule d'adaptation permet d'obtenir une bonne adaptation sur toute la bande UHF, à savoir la bande de fréquence comprise entre 460 - 870 MHz tandis que la courbe obtenue sans circuit d'adaptation permet d'obtenir une bonne adaptation sur une bande de fréquence plus restreinte. Ceci se confirme sur l'abaque de Smith de la figure 4. La figure 5 représente les courbes donnant l'efficacité de l'antenne avec et sans circuit d'adaptation. Les courbes obtenues confirment les résultats antérieurs et montrent qu'un rendement d'antenne supérieur à 80 % est obtenu sur toute la bande UHF dans le cas de l'utilisation d'un circuit d'adaptation. Le diagramme de rayonnement de la figure 6 est un diagramme de rayonnement en gain qui confirme que l'antenne de la figure 2 fonctionne comme un dipôle.
Comme mentionné précédemment, le bras 2 de l'antenne est monté à rotation par rapport au bras 1 , de manière à orienter l'antenne pour une réception optimale. Sur la figure 7, on a représenté différentes positions du bras 2 par rapport au bras 1 , à savoir une position dans laquelle l'angle oc entre les deux bras est égal à 0° référencé 20, une position dans laquelle l'angle oc entre les deux bras est sensiblement égal à 30° référencé 21 , une position dans laquelle l'angle oc que font les deux bras est sensiblement égal à 45° référencé 22, une position dans laquelle l'angle oc entre les deux bras est sensiblement égal à 60° référencé 23 et une position dans laquelle l'angle oc entre les deux bras est sensiblement égal à 90° référencé 24.
Pour connaître l'influence de l'inclinaison du bras 2 par rapport au bras 1 , des simulations ont été effectuées pour les différentes positions du bras. Les résultats des simulations sont donnés respectivement sur les figures 8, 9 et 10. La figure 8 représente les différentes courbes donnant l'adaptation d'impédance en fonction de la fréquence pour les différentes positions du bras 2. On notera que l'antenne est naturellement adaptée pour des fréquences élevées lorsque la valeur oc de l'angle est faible et vice- versa. En fait, le champ électrique E peut être établi facilement aux fréquences basses lorsque l'angle oc = 0° respectivement aux fréquences hautes lorsque l'angle oc = 90°.
La figure 8 donne les résultats pour l'antenne seule. Dans ce cas, l'antenne n'est pas adaptée sur toute la fréquence UHF. Si l'on utilise une cellule d'adaptation telle que celle représentée à la figure 11 , on obtient dans ce cas les courbes d'adaptation de la figure 9. D'après ces courbes, la bande supérieure est bien adaptée avec un coefficient S11 inférieur à -6dB pour l'ensemble des positions du bras 2 et la bande inférieure est bien adaptée avec S11 inférieur à - 6dB pour les positions du bras 2 comprises entre 0° et 60°.
D'autre part, on a représenté sur la figure 10 les diagrammes de rayonnement à une fréquence de 660 MHz pour les différentes positions du bras 2 de l'antenne. Les diagrammes de rayonnement sont inclinés en fonction de l'angle d'inclinaison oc. Cette inclinaison permet d'optimiser la réception du signal de télévision numérique.
Une cellule d'adaptation pouvant être utilisée dans la présente invention, est représentée schématiquement à la figure 11. Sur cette figure, l'antenne A est connectée à la cellule constituée d'une inductance L et d'une capacité C. L'antenne est reliée en série à la capacité C qui est connectée à un amplificateur faible bruit LNA, tandis que l'inductance L est montée entre la masse et le point de connexion de l'antenne à la capacité C.
Pour obtenir une bonne adaptation, la valeur de la capacité C et de l'inductance L sont telles que C = 5 pF et L = 15 nH. Cette cellule d'adaptation a été optimisée pour un bras incliné avec un angle oc égal à 60°. On décrira maintenant avec référence aux figures 12, 13 et 14, une première variante de réalisation de la présente invention. Comme représenté sur la figure 12, dans ce cas l'antenne comporte un bras 2 identique au bras 2 de la figure 2 et un bras 1 constitué seulement par la face supérieure 12 du boîtier formant le bras 1 de la figure 2. Dans ce cas, on obtient les courbes d'adaptation et d'efficacité représentées respectivement sur les figures 13 et 14. Les courbe s de la figure 13 qui compare l'adaptation d'impédance de l'antenne de la figure 12 avec l'antenne de la figure 2 montre que l'on obtient encore une bonne adaptation sur l'ensemble de la bande UHF. Les courbes de la figure 14 montre que , dans ce cas, l'efficacité de l'antenne de la figure 12 est inférieure à celle de l'antenne de la figure 2 dans la bande inférieure du fait de l'élimination des parois latérales et inférieure du bras 1 de la figure 2.
On décrira maintenant avec référence aux figures 15, 16 et 17, un troisième mode de réalisation de la présente invention. Dans ce cas, le bras 2 est identique au bras 2 de l'antenne des figures 2 et 12 tandis que le bras 1 comporte uniquement la face supérieure 1c et les deux faces latérales 1d. Dans ce cas, le bras 1 forme un capot s'emboîtant sur la carte électronique. Les résultats de la simulation représentés sur les figures 16 et 17 montrent que ce mode de réalisation donne des résultats sensiblement identiques au mode de réalisation de la figure 2. Ce mode de réalisation présente l'avantage d'être plus facilement industrialisable que le mode de réalisation de la figure 2.
On décrira maintenant, avec la référence à la figure 18, un autre mode de réalisation d'une antenne conforme à la présente invention. Dans ce cas, le bras 10 est constitué d'un élément ayant la forme d'un boîtier rectangulaire dont la surface supérieure est emboutie de manière à obtenir une partie 10c. Cette partie emboutie permet de recevoir le bras 20 lorsque celui-ci est replié pour le transport. Le bras 20 présente une forme correspondant sensiblement à une demie-ellipse. Les dimensions des bras 10 et 20 sont sensiblement identiques et correspondent à environ λ/4 à la fréquence de fonctionnement souhaitée. Comme dans le cas des autres figures, le bras 10 et le bras 20 sont interconnectés au niveau d'une zone d'interconnexion 30 de manière à pouvoir tourner l'un par rapport à l'autre.
On décrira maintenant avec référence à la figure 19 un mode de réalisation d'une carte électronique conforme à la présente invention, le bras 1 de l'antenne formant un capot ou un boîtier pour cette carte électronique. Cette carte électronique peut comporter l'ensemble des circuits intégrés nécessaires au traitement d'un signal de télévision numérique. Comme représenté sur la figure 14, cette carte 100 comporte donc un amplificateur faible bruit 101 connecté à la sortie de l'antenne au niveau de la zone de rotation 3 ou 30 de l'antenne, le signal issu de l'amplificateur LNA est envoyé sur un tuner 102 puis à un démodulateur 103 connecté à une interface USB 104. La carte électronique étant munie d'un port de connexion USB 105. Si nécessaire, la carte électronique peut être munie d'un blindage de la partie RE.
Il est évident pour l'homme de l'art que d'autres types de port de connexion, permettant de se connecter à un appareil électronique, peuvent être utilisés, telle que, par exemple, les formats utilisés pour les cartes mémoires (Compact Flash, SD, XD...) II est possible de réaliser cette carte électronique de telle sorte qu'elle présente une longueur comprise entre 70-80 mm et une largeur comprise entre 15-25 mm de manière à pouvoir l'insérer facilement dans le bras 1 formant boîtier, comme représenté sur la figure 2.
Il est évident que la carte électronique décrite ci-dessus ne constitue qu'un exemple de carte électronique pouvant être utilisée dans le cas de la présente invention. Selon des variantes de réalisation, cette carte peut aussi s'intégrer dans une clé USB de type classique utilisée pour le transport de données personnelles, de photos ou de musiques.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Antenne compacte large bande de type dipôle comportant un premier (1 ,10) et un second (2,20) bras conducteur, alimentés en différentiel, caractérisée en ce que l'un des bras dit premier bras (1 ,10) forme au moins un capot pour une carte électronique.
2 - Antenne selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le premier bras (1) a la forme d'un boîtier (10) dans lequel vient s'insérer une carte électronique.
3 - Antenne selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le premier bras comporte une face supérieure (1c) recouvrant la carte électronique et deux faces latérales.
4 - Antenne selon la revendication 3, caractérisée en ce que le premier bras comporte de plus deux faces latérales (1d).
5 - Antenne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le premier (1 ,10) et le second bras (2, 20) présentent chacun une longueur égale à λ/4 à la fréquence centrale de fonctionnement de l'antenne.
6 - Antenne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le premier et le second bras sont montés à rotation (3) l'un par rapport à l'autre.
7 - Antenne selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque bras (1 , 21 ) a une forme générale rectangulaire avec un profil incurvé. 8 - Antenne selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les premier (1 ,10) et second bras (2, 20) ont des profils complémentaires permettant de les replier l'un dans l'autre.
9 - Antenne selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la carte électronique (100) comporte à une extrémité un port de connexion pour l'alimentation de l'antenne et à l'autre extrémité un port de connexion à un appareil électronique.
10 - Antenne selon la revendication 9, caractérisée en ce que le port de connexion à un appareil électronique est un port de connexion USB (105).
11 - Antenne selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que la carte électronique comporte des circuits pour traiter des signaux de type numérique.
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