FR2621178A1 - BRACELET ANTENNA FOR A RADIO RECEIVER INTEGRATED IN A WATCH - Google Patents
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Abstract
Antenne bracelet pour récepteur radioélectrique intégré dans une montre formée d'un boîtier 11 contenant ledit récepteur 14 et d'un bracelet 12, 13, le fond 23 du boîtier 11 comportant une première partie métallique 15 qui forme la masse du récepteur, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un premier conducteur métallique 16 disposé à l'intérieur du bracelet à proximité de la surface externe 17 du bracelet du côté du dessus 18 du boîtier de montre, relié à l'entrée dudit récepteur, et ayant la forme d'un fil sinuant entre les deux parois latérales 20, 21 du bracelet, la longueur dépliée de ce conducteur étant voisine de lambda/4, lambda étant la longueur d'onde correspondant à la fréquence centrale du signal à recevoir.Wristband antenna for a radioelectric receiver integrated into a watch formed by a case 11 containing said receiver 14 and a bracelet 12, 13, the bottom 23 of the case 11 comprising a first metal part 15 which forms the mass of the receiver, characterized in that that it comprises at least a first metal conductor 16 disposed inside the bracelet near the outer surface 17 of the bracelet on the top side 18 of the watch case, connected to the input of said receiver, and having the shape of 'a wire winding between the two side walls 20, 21 of the bracelet, the unfolded length of this conductor being close to lambda / 4, lambda being the wavelength corresponding to the central frequency of the signal to be received.
Description
- 1 _ Antenne bracelet pour récepteur radioélectrique intégré dans une- 1 _ Bracelet antenna for radio receiver integrated in a
montre La présente invention concerne une antenne bracelet pour The present invention relates to a wristband antenna for
récepteur radioélectrique intégré dans une montre. radio receiver integrated in a watch.
Un tel récepteur est destiné par exemple à la réception d'une bande de fréquence de plusieurs-mégahertz définie dans les gammes VHF et UHF (c'est-à-dire de 80 MHZ à 500 MHz ou plus) A ces fréquences les difficultés sont nombreuses: Such a receiver is intended for example for the reception of a frequency band of several-megahertz defined in the VHF and UHF ranges (that is to say from 80 MHz to 500 MHz or more) At these frequencies the difficulties are many:
- la longueur d'onde \ est trop longue pour que l'antenne intégra- - the wavelength \ is too long for the antenna to integrate-
ble à un bracelet montre ait une taille correcte rapportée à ble to a watch strap has a correct size related to
celle-ci; c'est-à-dire de l'ordre de X /2. this one; that is to say of the order of X / 2.
- Le bras du porteur du bracelet et la proximité de son corps absorbent les ondes, amortissent l'antenne, perturbent ainsi - The bracelet wearer's arm and the proximity of his body absorb waves, dampen the antenna, thus disturbing
l'adaptation et les rayonnements.adaptation and radiation.
Le comportement réel du bras est difficilement quantifiable et peut être différent selon la morphologie de l'individu, son The real behavior of the arm is difficult to quantify and can be different depending on the morphology of the individual, his
métabolisme et la manière de porter sa montre lâche ou serré. metabolism and how to wear your watch loose or tight.
Par ailleurs même si l'antenne est optimisée, dans son effica- Furthermore even if the antenna is optimized, in its efficiency
cité, pour être portée, elle doit rester opérationnelle lorsque cited, to be worn, it must remain operational when
le bracelet-montre est 8té pour être posé sur une table, par exemple. the wristwatch is 8té to be placed on a table, for example.
La conception de l'antenne doit donc tenir compte de ces The antenna design must therefore take into account these
deux modes de fonctionnement. Un autre problème, lié à la miniaturisa- two operating modes. Another problem, related to miniaturization -
tion nécessaire, est d'éviter les circuits d'adaptation de l'antenne comportant des inductances qui sont encombrantes et causes de pertes tion necessary, is to avoid the antenna adaptation circuits comprising inductors which are bulky and cause losses
sur le signal.on the signal.
Pour résoudre ces différents problèmes, l'antenne de la présente invention comporte dans sa structure l'inductance nécessaire à To solve these various problems, the antenna of the present invention includes in its structure the inductance necessary to
son propre accord.his own agreement.
L'invention propose donc une antenne bracelet pour récepteur radioélectrique intégré dans une montre formée, d'un boîtier contenant ledit récepteur et d'un bracelet, le fond du boftier comportant une première partie métallique qui forme la masse du récepteur, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un premier conducteur 2- métallique disposé à l'intérieur du bracelet à proximité de la surface externe du bracelet du côté du dessus du bottier de montre, relié à l'entrée dudit récepteur, et ayant la forme d'un fil sinuant entre les deux parois latérales du bracelet, la longueur dépliée de ce conducteur étant voisine de X/4,\ étant la longueur d'onde The invention therefore provides a wristband antenna for radio receiver integrated in a watch formed, of a box containing said receiver and of a wristband, the bottom of the case having a first metallic part which forms the mass of the receiver, characterized in that '' It comprises at least a first metallic 2- conductor disposed inside the bracelet near the external surface of the bracelet on the top side of the watch case, connected to the input of said receiver, and having the shape of a winding wire between the two side walls of the bracelet, the unfolded length of this conductor being close to X / 4, \ being the wavelength
correspondant à la fréquence centrale du signal à recevoir. corresponding to the center frequency of the signal to be received.
Une telle antenne bracelet permet d'obtenir une grande largeur de bande en réception, une grande simplicité de réalisation ne nécessitant notamment aucun circuit d'adaptation pour un récepteur d'impédance d'entrée voisine de 50 Q. Avantageusement l'invention propose une antenne bracelet qui comprend un deuxième conducteur métallique relié à la masse du récepteur et situé à proximité de la surface interne du bracelet du côté du fond de bottier de la montre, les deux conducteurs étant Such a wristband antenna makes it possible to obtain a large bandwidth on reception, a great simplicity of embodiment in particular requiring no adaptation circuit for a receiver with an input impedance close to 50 Q. Advantageously, the invention proposes an antenna bracelet which comprises a second metallic conductor connected to the ground of the receiver and located near the internal surface of the bracelet on the side of the case back of the watch, the two conductors being
donc disposés à proximité des deux surfaces opposées du bracelet. therefore arranged near the two opposite surfaces of the bracelet.
Dans une réalisation particulière le deuxième conducteur métallique, tout comme le premier conducteur, à la forme d'un fil sinuant entre les deux parois latérales du bracelet, la longueur dépliée de ce conducteur étant X /4, kétant la longueur d'onde In a particular embodiment, the second metallic conductor, like the first conductor, in the form of a sinuating wire between the two side walls of the bracelet, the unfolded length of this conductor being X / 4, ketating the wavelength
correspondant à la fréquence centrale à recevoir. corresponding to the center frequency to be received.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront The characteristics and advantages of the invention will emerge
d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple non moreover from the description which follows, by way of example not
limitatif, en référence aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 illustre une vue schématique de dessus de l'antenne bracelet de l'invention; - la figure 2 illustre une vue schématique en élévation de l'antenne bracelet de l'invention; - les figures 3A et 3B illustrant deux vues de détail de la figure 2; - les figures 4 et 5 illustrent deux vues schématiques en élévation limiting, with reference to the appended figures in which: - Figure 1 illustrates a schematic top view of the wrist antenna of the invention; - Figure 2 illustrates a schematic elevational view of the wrist antenna of the invention; - Figures 3A and 3B illustrating two detailed views of Figure 2; - Figures 4 and 5 illustrate two schematic elevational views
d'une variante de l'antenne bracelet de l'invention. of a variant of the bracelet antenna of the invention.
Les figures 1 et 2 représentent une montre 10 constituée d'un bottier 11 et d'un bracelet, par exemple formé de deux parties 12 et 13. Un récepteur 14 est disposé dans le bottier 11. Une partie 15 du bottier 11, proche du fond 23 de celui-ci, forme la masse du Figures 1 and 2 show a watch 10 consisting of a case 11 and a bracelet, for example formed of two parts 12 and 13. A receiver 14 is arranged in the case 11. A part 15 of the case 11, close to the bottom 23 of it, forms the mass of
récepteur 14.receiver 14.
L'antenne bracelet de l'invention comprend au moins un premier -3conducteur métallique 16 disposé à proximité de la surface externe 17 The wristband antenna of the invention comprises at least a first metallic conductor 16 disposed close to the external surface 17
du bracelet 12, du côté du dessus 18 du bottier 11. bracelet 12, top side 18 of bootmaker 11.
Ce premier conducteur 16 est relié à l'entrée du récepteur 14. This first conductor 16 is connected to the input of the receiver 14.
Il a la forme d'un fil sinuant entre les deux parois latérales et 21 du bracelet 12. On parlera ultérieurement d'une structure en "zig-zag". Ce fil a une longueur dépliée de l'ordre de X /4;,\ étant la longueur d'onde correspondant à la fréquence centrale du signal It has the shape of a sinuous wire between the two side walls and 21 of the strap 12. We will talk later about a "zig-zag" structure. This wire has an extended length of the order of X / 4;, \ being the wavelength corresponding to the central frequency of the signal
à recevoir.to receive.
L'antenne bracelet peut comporter également un second conduc- The bracelet antenna may also include a second conduc-
teur 22 relié à la masse du récepteur 14. Ce deuxième conducteur 22 peut avoir la forme d'un film disposé à proximité de la surface tor 22 connected to the ground of the receiver 14. This second conductor 22 may have the form of a film placed close to the surface
interne 19 du bracelet située du côté du fond 23 du boîtier 11. internal 19 of the bracelet located on the bottom side 23 of the case 11.
Sur les figures 1 et 2 chacun des deux conducteurs 16 et 22 est disposé respectivement à l'intérieur de l'une des deux parties 12 In FIGS. 1 and 2, each of the two conductors 16 and 22 is disposed respectively inside one of the two parts 12
et 13 du bracelet.and 13 of the bracelet.
Les figures 1 et 2 de l'invention ne sont que des figures schématiques. Ainsi, pour plus de clarté, la proximité du premier et du second conducteurs avec respectivement la face externe et la face interne du bracelet, qui n'apparatt pas clairement, vu la faible épaisseur du bracelet, sur ces deux figures 1 et 2, est Figures 1 and 2 of the invention are only schematic figures. Thus, for greater clarity, the proximity of the first and second conductors respectively to the external face and the internal face of the bracelet, which does not appear clearly, given the thin thickness of the bracelet, in these two figures 1 and 2, is
mise en valeur sur les figures 3A et 3B. highlighted in Figures 3A and 3B.
Cette antenne bracelet se comporte comme une antenne à deux brins, ou comme un d.pôle intégré au bracelet, de longueur électrique This bracelet antenna behaves like a two-strand antenna, or like a pole integrated into the bracelet, of electrical length
équivalente égale àA /2.equivalent equal to A / 2.
La montre non portée réagit donc comme un dipôle. The unworn watch therefore reacts like a dipole.
Lorsque la montre est fixée au poignet de l'utilisateur, le fond du bottier, ou le deuxième brin 13 du bracelet, assure la mise à la masse du récepteur. L'autre brin 12, dont le dipôle est surélevé d'un peu moins que l'épaisseur du bracelet, réalise When the watch is attached to the user's wrist, the bottom of the case, or the second strand 13 of the bracelet, ensures the earthing of the receiver. The other strand 12, the dipole of which is raised a little less than the thickness of the bracelet, achieves
un condensateur captant le champ radial autour du bras. a capacitor capturing the radial field around the arm.
Le dipôle est réalisé, au moins en partie, par la structure en "zig-zag" permettant une intégration de la self d'accord de The dipole is produced, at least in part, by the "zig-zag" structure allowing integration of the chord self of
l'antenne dans le brin lui-même.the antenna in the strand itself.
Le deuxième conducteur 22 peut lui aussi avoir une structure en "zig-zag" comme représenté par le premier connecteur. Dans ce 4 - The second conductor 22 can also have a "zig-zag" structure as represented by the first connector. In this 4 -
cas, il a également une longueur dépliée deÀ A/4. case, it also has an extended length of AT A / 4.
La réalisation d'un conducteur en "zig-zag" se fait par fil noyé ou ruban d'une forme assurant la flexion, ou par un circuit imprimé sur film souple glissant librement dans une rainure du bracelet. L'antenne peut également être réalisée avec des conducteurs The realization of a conductor in "zig-zag" is done by embedded wire or ribbon of a shape ensuring the bending, or by a printed circuit on flexible film sliding freely in a groove of the bracelet. The antenna can also be made with conductors
noyés au moulage, leur forme assurant la souplesse du bracelet. embedded in molding, their shape ensuring the flexibility of the bracelet.
Ainsi le second conducteur 22 relié au fond du bottier métallique (isolé ou non) est destiné a assurer en complément du bottier, Thus the second conductor 22 connected to the bottom of the metal boot (isolated or not) is intended to provide, in addition to the boot,
prise du potentiel du bras.taking the potential of the arm.
Le fond 23 du bottier de la montre récepteur assure, en effet, The bottom 23 of the case of the receiving watch ensures, in fact,
une liaison galvanique ou capacitive avec le porteur par l'intermé- a galvanic or capacitive link with the carrier by means of
diaire d'une large surface conductrice recouverte ou non par un diary of a large conductive surface covered or not by a
revêtement isolant de faible épaisseur. thin insulating coating.
Le premier conducteur 16 assure une fonction complexe selon The first conductor 16 performs a complex function according to
le degré de serrage du bracelet et le degré de sudation du porteur. the degree of tightness of the bracelet and the degree of sweating of the wearer.
On peut schématiser le fonctionnement dans deux cas extrêmes: - Si le bracelet est peu serré, ou si le porteur a une peau très sèche, l'ensemble des deux conducteurs 16 et 22 constitue toujours un dip8le comme en espace libre, le poignet se comportant comme un isolant à perte ramenant capacité et conductance qui amortissent l'antenne sans compromettre son fonctionnement. Elle est ainsi peu dépendante de la longueur utilisée du bracelet qui est fonction du diamètre du poignet. La polarisation principale est alors dans We can schematize the operation in two extreme cases: - If the bracelet is loosely tightened, or if the wearer has very dry skin, the set of two conductors 16 and 22 always constitutes a dip8le as in free space, the wrist behaving as an insulator at loss bringing back capacity and conductance which dampen the antenna without compromising its operation. It is thus not very dependent on the length used of the bracelet which is a function of the diameter of the wrist. The main polarization is then in
le sens du bracelet.the meaning of the bracelet.
- Si le bracelet est porté très serré, ou si le sujet porteur est très potelé ou a une peau très acide et sujette à transpiration, on peut alors assimiler le poignet à un cylindre conducteur. Celui-ci a tendance à court-circuiter les deux brins ou conducteurs de l'antenne vue comme un dipôle. C'est alors que la dissymétrie de construction des deux parties 12 et 13 du bracelet permet de garder de l'efficacité à l'antenne. Le conducteur 22 le plus près de la peau, combiné au fond de boîtier, assure la prise de référence au potentiel du poignet (une terre en quelque sorte) . Le conducteur 16 éloigné de la peau par l'épaisseur du bracelet réalise une antenne capacitive (de hauteur effective à peu près égale à l'épaisseur du bracelet) assurant la captation du champ radial autour du poignet. Ceci est l'effet souhaité, car le champ autour d'un conducteur cylindrique ne peut être que radial. L'inductance réalisée sur le bracelet - If the bracelet is worn very tight, or if the wearer is very chubby or has a very acid skin and prone to perspiration, we can then assimilate the wrist to a conductive cylinder. This tends to short-circuit the two strands or conductors of the antenna seen as a dipole. It is then that the asymmetry of construction of the two parts 12 and 13 of the bracelet keeps efficiency on the air. The conductor 22 closest to the skin, combined with the bottom of the case, ensures the taking of reference to the potential of the wrist (a ground in a way). The conductor 16 away from the skin by the thickness of the bracelet produces a capacitive antenna (of effective height approximately equal to the thickness of the bracelet) ensuring the capture of the radial field around the wrist. This is the desired effect, because the field around a cylindrical conductor can only be radial. The inductance made on the bracelet
compense alors le terme capacitif.then compensates for the capacitive term.
Une variante de l'invention, qui augmente son efficacité, consiste à utiliser, comme représenté à la figure 4, la partie A variant of the invention, which increases its efficiency, consists in using, as shown in FIG. 4, the part
supérieure 24 du bottier 11, en forme par exemple de couronne métal- upper 24 of the boot 11, for example in the form of a metal crown
lique isolée du fond du bottier, pour augmenter la hauteur effective link isolated from the bottom of the shoemaker, to increase the effective height
moyenne de l'antenne bracelet.average of the bracelet antenna.
) L'efficacité de l'antenne en comportement radial est augmentée avec une longueur suffisante des deux conducteurs 16 et 22, comme représenté à la figure 5, par le doublement d'épaisseur 27 au bouclage du bracelet et la saillie normale 25 qu'effectue l'extrémité d'une ) The efficiency of the antenna in radial behavior is increased with a sufficient length of the two conductors 16 and 22, as shown in FIG. 5, by the doubling of thickness 27 when the bracelet is buckled and the normal projection 25 that is made the end of a
partie 12 du bracelet après passage dans le passant 26. part 12 of the bracelet after passing through the loop 26.
Une antenne bracelet réalisée sur film Kapton selon l'invention, à 450 MHz, permet d'obtenir un gain optimum situé à -15dB par rapport au dipole A /2 pour le bracelet porté au poignet. Ce gain est, bien entendu fonction de la direction de mesure et des multiples attitudes A bracelet antenna produced on Kapton film according to the invention, at 450 MHz, makes it possible to obtain an optimum gain located at -15dB relative to the dipole A / 2 for the bracelet worn on the wrist. This gain is, of course, a function of the direction of measurement and of the multiple attitudes
que peut adopter le porteur du bracet. that the wearer of the bracet can adopt.
D Le bracelet déployé et non porté donne un gain de -15dB également avec un rayonnement ommidirectionnel par rapport à l'axe électrique D The bracelet deployed and not worn gives a gain of -15dB also with an ommidirectional radiation relative to the electric axis
de l'antenne.of the antenna.
Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et que l'on pourra remplacer ses éléments constitutifs par des éléments équivalents It is understood that the present invention has only been described and shown as a preferred example and that its constituent elements can be replaced by equivalent elements.
sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention. without, however, departing from the scope of the invention.
Ainsi le bracelet 12, 13 peut être réalisé en un seul tenant, Thus the bracelet 12, 13 can be produced in one piece,
ce peut être par exemple un bracelet élastique. it may for example be an elastic bracelet.
Les dispositifs d'interconnection du bracelet au bottier, O connus de l'homme de l'art, n'ont pas été décrits: ce peut être, par exemple, des contacts électriques réalisés par l'intermédiaire The interconnection devices of the bootmaker bracelet, known to those skilled in the art, have not been described: they may be, for example, electrical contacts produced by means of
de barrettes, de liaisons souples par film soudé ou serti. bars, flexible connections by welded or crimped film.
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| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 11, no. 4 (E-468)[2451], 7 janvier 1987, page 155 E 468; & JP-A-61 181 203 (KIMITO HORIE) 13-08-1986 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0308935A1 (en) | 1989-03-29 |
| ES2029508T3 (en) | 1992-08-16 |
| FR2621178B1 (en) | 1989-12-01 |
| EP0308935B1 (en) | 1992-02-19 |
| DE3868469D1 (en) | 1992-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |