FR2767237A1

FR2767237A1 - ANTENNA CIRCUIT HAVING AN ADAPTER CIRCUIT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Info

Publication number: FR2767237A1
Application number: FR9804429A
Authority: FR
Inventors: Seung Gyun Bae; Seon Ha; Yeoung Moo Ryu; Kokichi Dozaki
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-08-09
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 1999-02-12
Also published as: JPH11145726A; GB2328082A; CN1208261A; GB9807629D0; KR19990015772A

Abstract

Il est proposé un circuit antenne dans un téléphone ayant un module RF. Dans le circuit antenne est pourvu un circuit adaptateur (30) connecté au module RF (10) par un câble coaxial prédéterminé (20), pour ainsi rendre compatibles différentes impédances du module RF et de l'antenne.An antenna circuit is proposed in a telephone having an RF module. In the antenna circuit is provided an adapter circuit (30) connected to the RF module (10) by a predetermined coaxial cable (20), thereby making different impedances of the RF module and the antenna compatible.

Description

! "Circuit antenne ayant un circuit d'adaptation et procédé de! "Antenna circuit having an adaptation circuit and method of

réalisation" La présente invention traite d'une antenne d'un téléphone sans fil, et en particulier, d'un circuit antenne ayant un circuit pour rendre compatibles différentes impédances d'une antenne et d'un module de fréquence radio (RF), ainsi que d'un "The present invention deals with an antenna of a cordless telephone, and in particular, an antenna circuit having a circuit for making compatible different impedances of an antenna and of a radio frequency (RF) module, as well as a

procédé de réalisation d'un tel circuit. method of making such a circuit.

Une antenne est associée à un téléphone avec un module RF tel un téléphone sans fil ou un téléphone répondeur automatique sans fil ou câble, pour transmettre ou recevoir un signal RF aérien. Une antenne quart d'onde était typiquement utilisée pour un téléphone dans sa première étape de développement. Malgré l'avantage de sa longueur courte, cette antenne quart d'onde est inefficace en terme de gain. Ainsi, une antenne dipôle demi-onde ayant un gain de haute efficacité est utilisée dans un téléphone avec un An antenna is associated with a telephone with an RF module such as a cordless telephone or an automatic cordless or cable answering telephone, for transmitting or receiving an aerial RF signal. A quarter wave antenna was typically used for a telephone in its first stage of development. Despite the advantage of its short length, this quarter wave antenna is ineffective in terms of gain. So, a half-wave dipole antenna with high efficiency gain is used in a phone with a

module RF, à la place de l'antenne quart d'onde. RF module, in place of the quarter wave antenna.

Cependant, cette antenne dipôle X/2, du fait de sa longueur, n'est pas convenable pour un téléphone de plus en plus miniaturisé. Par exemple, la longueur d'une antenne dipôle X/2 utilisée pour un téléphone sans fil ayant une bande de fréquence de 914 - 959 However, this X / 2 dipole antenna, because of its length, is not suitable for an increasingly miniaturized telephone. For example, the length of an X / 2 dipole antenna used for a cordless telephone having a frequency band of 914 - 959

MHz est de 166,7 mm, donc supérieure à celle du corps de l'appareil. MHz is 166.7 mm, therefore greater than that of the body of the device.

De nombreux efforts ont été dépensés pour résoudre les problèmes entraînés par l'utilisation de l'antenne dipôle V/2, c'est-à-dire, causés par sa grande longueur. Selon les résultats des efforts de recherche, il y a besoin d'un circuit pour rendre compatible les impédances d'un module RF et une antenne sans raccourcir l'antenne car les caractéristiques d'impédance de l'antenne varient avec sa réduction de longueur. Bien qu'une antenne et un module RF aient typiquement été élaborés pour avoir une impédance de 50 ohms, la tendance est de concevoir une antenne d'une valeur Many efforts have been spent to resolve the problems caused by the use of the V / 2 dipole antenna, that is, caused by its great length. According to the results of research efforts, there is a need for a circuit to make the impedances of an RF module and an antenna compatible without shortening the antenna because the impedance characteristics of the antenna vary with its reduction in length. . Although an antenna and an RF module have typically been designed to have an impedance of 50 ohms, the trend is to design an antenna worth

d'impédance autre que 50 ohms en accord avec le résultat des recherches. impedance other than 50 ohms consistent with the research results.

En d'autres termes, du fait du changement de l'impédance d'une antenne de 50 ohms à une valeur différente, un circuit adaptateur pour rendre compatibles les impédances d'une antenne et d'un module RF a été proposé à proximité du module RF dans un téléphone. En général, le module RF n'est pas directement connecté à l'antenne en considération de la carte de circuit imprimé (PCB) normalement incorporé au téléphone, mais loin de l'antenne dans la plupart des cas. De ce fait, le circuit adaptateur est connecté au module RF, et un câble est connecté entre ce circuit adaptateur et l'antenne pour la circulation d'un courant RF entre eux. Ici, du fait que le circuit adaptateur est disposé sur le PCB, le câble est soudé au PCB et est ensuite connecté à l'antenne. Il doit être noté qu'une composante de réactance est produite entre le câble et le PCB puisque le câble n'est pas assemblé uniformément. La composante de réactance varie suivant la position du câble. Avec la variation de la composante de réactance, le circuit adaptateur s'écarte de l'impédance de 50 ohms déterminée à la conception du circuit adaptateur, à une valeur différente incompatible entre les impédances de l'antenne et du module RF. Ainsi, la performance du téléphone s'est dégradée, c'est-à-dire qu'il y a perte de puissance RF. La perte de puissance RF signifie perte de puissance électrique In other words, due to the change of the impedance of an antenna from 50 ohms to a different value, an adapter circuit to make the impedances of an antenna and an RF module compatible has been proposed near the RF module in a phone. In general, the RF module is not directly connected to the antenna in consideration of the printed circuit board (PCB) normally incorporated in the telephone, but far from the antenna in most cases. Therefore, the adapter circuit is connected to the RF module, and a cable is connected between this adapter circuit and the antenna for the circulation of an RF current between them. Here, because the adapter circuit is arranged on the PCB, the cable is soldered to the PCB and is then connected to the antenna. It should be noted that a reactance component is produced between the cable and the PCB since the cable is not assembled uniformly. The reactance component varies depending on the position of the cable. With the variation of the reactance component, the adapter circuit deviates from the impedance of 50 ohms determined at the design of the adapter circuit, at a different value incompatible between the impedances of the antenna and of the RF module. Thus, the performance of the phone has deteriorated, that is to say that there is loss of RF power. RF power loss means loss of electrical power

émise dans l'air. En conséquence, la portée du téléphone est réduite. emitted into the air. As a result, the range of the phone is reduced.

Un objet de la présente invention est de fournir un circuit et un procédé pour éviter une désadaptation entre les impédances d'une antenne et d'un module RF dans un An object of the present invention is to provide a circuit and a method for avoiding a mismatch between the impedances of an antenna and an RF module in a

téléphone pourvu d'un module RF.phone with RF module.

Un autre objet de la présente invention est de fournir un circuit et un procédé pour éviter une perte de puissance RF causée par une incompatibilité entre les impédances Another object of the present invention is to provide a circuit and a method for avoiding a loss of RF power caused by an incompatibility between the impedances.

d'une antenne et d'un module RF dans un téléphone pourvu d'un module RF. an antenna and an RF module in a phone with an RF module.

Encore un autre objet de l'invention est de fournir un circuit et un procédé pour augmenter la portée d'un téléphone pourvu d'un module RF. Pour atteindre les objets ci-dessus, il est proposé un circuit antenne dans un téléphone. Le circuit antenne comporte une antenne ayant une première impédance, un module RF ayant une seconde impédance, pour envoyer et recevoir un signal RF à travers l'antenne, un circuit adaptateur disposé sous l'antenne pour adapter les impédances de l'antenne et du module RF et un câble coaxial ayant la seconde impédance, pour Yet another object of the invention is to provide a circuit and a method for increasing the range of a telephone provided with an RF module. To achieve the above objects, an antenna circuit is proposed in a telephone. The antenna circuit comprises an antenna having a first impedance, an RF module having a second impedance, for sending and receiving an RF signal through the antenna, an adapter circuit arranged under the antenna to adapt the impedances of the antenna and the RF module and a coaxial cable having the second impedance, for

connecter le module RF et le circuit adaptateur entre eux. connect the RF module and the adapter circuit between them.

Les objets ci-dessus et les avantages de la présente invention deviendront plus The above objects and advantages of the present invention will become more

apparents par la description en détail de modes de réalisation préférés comportant des apparent from the detailed description of preferred embodiments comprising

références aux dessins joints dans lesquels: La FIG. 1 est un diagramme en blocs d'un circuit antenne selon un mode préféré de réalisation de la présente invention; La FIG. 2 est un schéma détaillé du circuit antenne montré en FIG. 1; La FIG. 3 illustre un autre mode de réalisation du circuit adaptateur montré en FIG. 2; et La FIG. 4 est un diagramme en blocs du circuit d'antenne selon un autre mode de references to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a block diagram of an antenna circuit according to a preferred embodiment of the present invention; FIG. 2 is a detailed diagram of the antenna circuit shown in FIG. 1; FIG. 3 illustrates another embodiment of the adapter circuit shown in FIG. 2; and FIG. 4 is a block diagram of the antenna circuit according to another mode of

réalisation de la présente invention. realization of the present invention.

Des modes de réalisation préférés de la présente invention seront décrits en détail Preferred embodiments of the present invention will be described in detail

en se référant aux dessins joints. En décrivant la présente invention, une description referring to the attached drawings. In describing the present invention, a description

détaillée des fonctions ou de structures connues se rapportant à la présente invention sera detailed functions or known structures relating to the present invention will be

omise lorsqu'il sera estimé qu'elle voilera le sujet de la présente invention. omitted when it is estimated that it will veil the subject of the present invention.

En se référant à la FIG. 1, un circuit antenne selon un mode de réalisation préféré comporte une antenne ANT, un module RF 10, un câble coaxial 20 et un circuit adaptateur 30. L'antenne ANT et le module RF 10 ont des première et seconde impédances, respectivement, c'est-à- dire ont différentes impédances. Le circuit adaptateur 30 selon la présente invention, rend compatibles les impédances de l'antenne ANT et du module RF 10, et est placé dans l'antenne ANT. Le câble coaxial 20 est connecté entre le circuit adaptateur 30 et le module RF 10, pour la circulation d'un Referring to FIG. 1, an antenna circuit according to a preferred embodiment comprises an ANT antenna, an RF module 10, a coaxial cable 20 and an adapter circuit 30. The ANT antenna and the RF module 10 have first and second impedances, respectively, c i.e. have different impedances. The adapter circuit 30 according to the present invention makes the impedances of the ANT antenna and of the RF module 10 compatible, and is placed in the ANT antenna. The coaxial cable 20 is connected between the adapter circuit 30 and the RF module 10, for the circulation of a

courant RF entre l'antenne ANT incorporant le circuit adaptateur 30 et le module RF 10. RF current between the ANT antenna incorporating the adapter circuit 30 and the RF module 10.

La variation de la composante de réactance dépendant de la position du câble coaxial 20 est empêchée par l'adjonction du circuit adaptateur 30 dans l'antenne ANT et en connectant le câble coaxial 20 entre l'antenne ANT et le module RF 10. Cela s'explique par le fait que les impédances du câble coaxial 20 vues respectivement du module RF 10 et du circuit adaptateur 30 sont constantes même si la position du câble coaxial 20 varie. Ici, les impédances du module RF 10 et du circuit adaptateur 30 connecté au câble coaxial 20 sont fixées à des valeurs prédéterminées. En conséquence, comme il n'y a aucun changement de la composante de réactance causée par changement de longueur du câble coaxial 20, le circuit adaptateur 30 est à l'abri de l'influence de la The variation of the reactance component depending on the position of the coaxial cable 20 is prevented by the addition of the adapter circuit 30 in the ANT antenna and by connecting the coaxial cable 20 between the ANT antenna and the RF module 10. This is 'explains by the fact that the impedances of the coaxial cable 20 seen respectively from the RF module 10 and from the adapter circuit 30 are constant even if the position of the coaxial cable 20 varies. Here, the impedances of the RF module 10 and of the adapter circuit 30 connected to the coaxial cable 20 are fixed at predetermined values. Consequently, as there is no change in the reactance component caused by change in length of the coaxial cable 20, the adapter circuit 30 is protected from the influence of the

variation de la composante de réactance. variation of the reactance component.

La FIG. 2 est un schéma détaillé du circuit antenne montré en FIG. 1, en regard de l'impédance. Il est supposé que l'antenne ANT et le module RF 10 ont des impédances FIG. 2 is a detailed diagram of the antenna circuit shown in FIG. 1, opposite the impedance. It is assumed that the ANT antenna and the RF module 10 have impedances

respectives de 500 ohms et de 50 ohms. 500 ohms and 50 ohms respectively.

En se référant à la FIG. 2, le circuit adaptateur 30 comporte un condensateur C connecté entre l'antenne ANT et une borne de terre, et un inducteur L connecté entre l'antenne ANT et le câble coaxial 20. Le câble coaxial 20 a une impédance de 50 ohms, et est connecté entre un point d'alimentation du module RF 10 et le circuit 30, pour permettre la circulation d'un courant RF entre l'antenne ANT et le module RF 10. En réglant capacitance et inductance à des valeurs appropriées, à la fois une impédance Z6 vue du circuit adaptateur 30 vers l'antenne ANT et une impédance Z5 vue de l'antenne Referring to FIG. 2, the adapter circuit 30 comprises a capacitor C connected between the antenna ANT and a ground terminal, and an inductor L connected between the antenna ANT and the coaxial cable 20. The coaxial cable 20 has an impedance of 50 ohms, and is connected between a supply point of the RF module 10 and the circuit 30, to allow the circulation of an RF current between the antenna ANT and the RF module 10. By adjusting capacitance and inductance to appropriate values, both an impedance Z6 seen from the adapter circuit 30 towards the antenna ANT and an impedance Z5 seen from the antenna

ANT vers le circuit adaptateur 30 peut prendre la valeur de 500 ohms. ANT to the adapter circuit 30 can take the value of 500 ohms.

Cependant, à la fois une impédance Z3 vue du circuit 30 vers le câble coaxial 20 et une impédance Z4 vue du câble coaxial 20 vers le circuit 30 sont adaptées à 50 ohms, et à la fois une impédance Z1 vue du câble coaxial 20 vers le module RF 10 et une impédance Z2 vue du module RF 10 vers le câble coaxial 20 sont aussi adaptées à 50 ohms. Cela est dû au fait que le câble coaxial 20 connecté entre le module RF 10 et le circuit adaptateur 30 ont les mêmes caractéristiques d'impédance même si sa longueur However, both an impedance Z3 seen from circuit 30 to the coaxial cable 20 and an impedance Z4 seen from the coaxial cable 20 to the circuit 30 are adapted to 50 ohms, and both an impedance Z1 seen from the coaxial cable 20 to the RF module 10 and an impedance Z2 seen from the RF module 10 to the coaxial cable 20 are also adapted to 50 ohms. This is due to the fact that the coaxial cable 20 connected between the RF module 10 and the adapter circuit 30 have the same impedance characteristics even if its length

1 5 varie.1 5 varies.

Comme décrit ci-dessus, puisque le circuit adaptateur 30 de la présente invention est placé dans l'antenne ANT, et que le câble coaxial 20 est connecté entre le module RF et le circuit adaptateur 30, les impédances de l'antenne ANT et du module RF 10 peuvent être empêchées d'être désadaptées par un changement possible de la position du câble coaxial 20. Ainsi, la perte de puissance RF et la diminution de la portée sont évitées. Cependant, une antenne d'un téléphone risque d'être tordue ou cassée du fait d'une manipulation sans précaution. Alors, le circuit adaptateur 30 ayant l'inducteur L et le condensateur C en parallèle comme montré sur la FIG. 2, et installé sous l'antenne ANT peut être cassé. Ainsi, la déformation ou la rupture d'une antenne ANT provoque la déformation ou la rupture de l'inducteur L et du condensateur C dans le circuit adaptateur 30. La FIG. 3 illustre la structure du circuit adaptateur 30 réalisée pour surmonter le As described above, since the adapter circuit 30 of the present invention is placed in the ANT antenna, and since the coaxial cable 20 is connected between the RF module and the adapter circuit 30, the impedances of the ANT antenna and of the RF module 10 can be prevented from being mismatched by a possible change in the position of the coaxial cable 20. Thus, the loss of RF power and the reduction of the range are avoided. However, a telephone antenna may be bent or broken due to careless handling. Then, the adapter circuit 30 having the inductor L and the capacitor C in parallel as shown in FIG. 2, and installed under the ANT antenna can be broken. Thus, the deformation or the rupture of an antenna ANT causes the deformation or the rupture of the inductor L and the capacitor C in the adapter circuit 30. FIG. 3 illustrates the structure of the adapter circuit 30 produced to overcome the

problème en mettant en oeuvre la technique des circuits imprimés (technique dite PCB). problem by implementing the printed circuit technique (so-called PCB technique).

En se référant à la FIG. 3, un motif condensateur et un motif bobine sont utilisés en tant que condensateur 31 et inducteur 32 dans le circuit adaptateur 30, respectivement, en prévenant ainsi un endommagement du circuit 30 dû à une déformation ou rupture de l'antenne ANT. La déformation ou rupture de l'antenne ANT peut être prévenue de manière plus efficace en utilisant en plus pour l'antenne ANT un ruban de matériau conducteur. La FIG. 4 est un diagramme en blocs du circuit antenne selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Ce circuit antenne est conçu pour prévenir la déformation ou la rupture de l'antenne ANT comme décrit avec des références sur la FIG. 3, d'une manière différente, c'est-à-dire en changeant la position du circuit Referring to FIG. 3, a capacitor pattern and a coil pattern are used as capacitor 31 and inductor 32 in the adapter circuit 30, respectively, thereby preventing damage to the circuit 30 due to deformation or breakage of the ANT antenna. Deformation or breakage of the ANT antenna can be more effectively prevented by using a ribbon of conductive material for the ANT antenna. FIG. 4 is a block diagram of the antenna circuit according to another embodiment of the present invention. This antenna circuit is designed to prevent deformation or breakage of the ANT antenna as described with references in FIG. 3, in a different way, i.e. by changing the position of the circuit

adaptateur 30 au lieu de former l'inducteur L et le condensateur C du circuit 30 en motif. adapter 30 instead of forming the inductor L and the capacitor C of the circuit 30 in a pattern.

En se référant à la FIG. 4, le circuit adaptateur 30 est directement connecté au module RF 10 ce qui est différent de la structure montrée dans les FIGs. 1-3. Cependant, le circuit adaptateur 30 est directement connecté à l'antenne ANT, sans câble intervenant entre le circuit adaptateur 30 et l'antenne ANT comme de manière classique. Dans la technologie classique, du fait que le circuit adaptateur est connecté au module RF 10, et que le câble est connecté entre ce circuit adaptateur 30 et l'antenne ANT, le circuit adaptateur est influencé par un changement dans la position du câble, désadaptant de ce fait les impédances de l'antenne ANT et du module 10. D'un autre côté, dans le circuit antenne comme montré en FIG. 4 selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le module RF 10 est positionné à proximité de l'antenne ANT, et le circuit adaptateur 30 est interposé entre le module RF 10 et l'antenne ANT. C'est-à-dire qu'une partie du PCB ayant le circuit adaptateur 30 est connecté au module RF 10, et l'autre partie est ainsi connectée à l'antenne ANT. Ici, la connexion entre le circuit adaptateur 30 et le module RF 10, et entre le circuit adaptateur 30 et l'antenne ANT est réalisée par soudage. Dans la présente invention comme décrite ci-dessus, le module RF est connecté à l'antenne par le câble coaxial, et le circuit adaptateur ménagé dans l'antenne. Ainsi, différentes impédances du module RF et de l'antenne sont compatibles, et une composante de réactance du câble coaxial n'est pas modifiée quelle que soit la position du module RF sur un PCB d'un téléphone. En conséquence, la perte de puissance RF et Referring to FIG. 4, the adapter circuit 30 is directly connected to the RF module 10 which is different from the structure shown in FIGs. 1-3. However, the adapter circuit 30 is directly connected to the antenna ANT, with no cable intervening between the adapter circuit 30 and the antenna ANT as in conventional manner. In conventional technology, since the adapter circuit is connected to the RF module 10, and the cable is connected between this adapter circuit 30 and the antenna ANT, the adapter circuit is influenced by a change in the position of the cable, mismatching therefore the impedances of the antenna ANT and of the module 10. On the other hand, in the antenna circuit as shown in FIG. 4 according to another embodiment of the present invention, the RF module 10 is positioned close to the ANT antenna, and the adapter circuit 30 is interposed between the RF module 10 and the ANT antenna. That is to say that a part of the PCB having the adapter circuit 30 is connected to the RF module 10, and the other part is thus connected to the antenna ANT. Here, the connection between the adapter circuit 30 and the RF module 10, and between the adapter circuit 30 and the antenna ANT is made by welding. In the present invention as described above, the RF module is connected to the antenna by the coaxial cable, and the adapter circuit formed in the antenna. Thus, different impedances of the RF module and the antenna are compatible, and a reactance component of the coaxial cable is not modified regardless of the position of the RF module on a PCB of a telephone. As a result, the loss of RF power and

la diminution de portée sont évitées. the reduction of range are avoided.

Il doit être noté qu'alors que l'invention a été décrite en référence aux modes de réalisation illustrés, différentes variantes peuvent être établies par tout homme de l'art dans le domaine ou dans l'esprit de la présente invention. Ainsi, le domaine s'en inspirant It should be noted that while the invention has been described with reference to the illustrated embodiments, different variants may be established by any person skilled in the art in the field or in the spirit of the present invention. Thus, the domain inspired by it

est estimé entrer en cela dans les revendications explicitées ci-dessous. is believed to be included in this in the claims explained below.

Claims

An antenna circuit in a telephone, comprising: an antenna (ANT) having a first impedance; an RF module (10) having a second impedance, for sending or receiving an RF signal through the antenna; an adapter circuit (30) placed under the antenna, to make the antenna and RF module impedances compatible; and a coaxial cable (20) having the second impedance, for connecting the RF module to each other

and the adapter circuit.

2. The antenna circuit according to claim 1, the compatibility circuit comprising: a capacitor having a part connected to the antenna and the other part connected to an earth terminal; and an inductor having one part connected to the antenna and the other part connected to the

coaxial cable.

3. The antenna circuit according to claim 2, where the capacitor and the inductor are

a capacitance pattern (31) and a coil pattern (32), respectively.

4. The antenna circuit according to claim 3, where a conductive tape is used

for the antenna.

5. A method for adapting an antenna having a first impedance and an RF module having a second impedance, comprising the steps of: providing a circuit for adapting the impedances of the antenna and the RF module in the antenna; and

connect the adapter circuit to the RF module by a predetermined coaxial cable.

6. Method according to claim 5, where the coaxial cable has the second impedance.

7. The method of claim 6, o the adapter circuit comprises: a capacitor connected between the antenna and a ground terminal; and an inductor connected between the antenna and the coaxial cable.