FR2775128A1

FR2775128A1 - MINIATURIZED ANTENNA

Info

Publication number: FR2775128A1
Application number: FR9802234A
Authority: FR
Inventors: Henri Havot
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1999-08-20
Anticipated expiration: 2018-02-19
Also published as: FR2775128B1; EP0938157A1

Abstract

Antenne miniaturisée à Impédance maîtrisée, constituée de deux éléments rayonnants et de deux capacités dont une, C2, permet l'excitation des brins rayonnants et une autre, C1, mise entre les deux brins rayonnants permet de faire varier l'accord de l'antenne.Les antennes peuvent être assemblées en réseau. Elles peuvent être réalisées en circuits imprimés double faces, utilisables pour réaliser des antennes directes de très petites dimensions géométriques en regard de la longueur d'onde.Miniaturized antenna with controlled impedance, made up of two radiating elements and two capacitors, one of which, C2, allows the excitation of the radiating strands and another, C1, placed between the two radiating strands makes it possible to vary the tuning of the antenna The antennas can be assembled into a network. They can be produced in double-sided printed circuits, which can be used to produce direct antennas of very small geometric dimensions with respect to the wavelength.

Description

La présente invention concerne une antenne miniaturisée à ImpédanceThe present invention relates to a miniaturized antenna with Impedance

maitrisée. Cette antenne peut être très petite par rapport à la longueur d'onde. Son Impédance caractéristique est obtenue quelle que soit sa valeur. L'antenne selon l'invention est constituée d'au moins deux éléments rayonnants excités par une capacité localisée, une seconde capacité étant mise directement under control. This antenna can be very small compared to the wavelength. Its characteristic Impedance is obtained whatever its value. The antenna according to the invention consists of at least two radiating elements excited by a localized capacity, a second capacity being put directly

entre les deux brins rayonnants de l'antenne. Cette capa- between the two radiating strands of the antenna. This capa-

cité permet de faire varier la fréquence d'accord de l'an- cited makes it possible to vary the frequency of tuning of the year

tenne. Selon un mode de réalisation préférentiel, un clap. According to a preferred embodiment, a

plan réflecteur est disposé derrière l'antenne, parallè- reflector plane is arranged behind the antenna, parallel

lement à son plan, à une distance pouvant varier suivant les performances recherchées, et, toujours, inférieure à plan, at a distance that can vary depending on the desired performance, and, always, less than

un quart d'onde.a quarter wave.

Selon un autre mode de réalisation, l'antenne est constituée de plus de deux éléments rayonnants, au moins deux d'entre eux étant excités par une capacité qui According to another embodiment, the antenna consists of more than two radiating elements, at least two of them being excited by a capacity which

peut être réalisée, soit directement par la ligne d'exci- can be carried out, either directly by the line of exci-

tation, soit par une capacité localisée. tation, either by localized capacity.

L'antenne, selon l'invention, peut être en plaque. Dans notre cas, nous avons pris une Impédance Zc de 50f- pour faciliter les mesures, nous aurions pu The antenna according to the invention may be in the form of a plate. In our case, we took an Impedance Zc of 50f- to facilitate the measurements, we could have

prendre une toute autre Impédance, suivant les besoins. take a completely different Impedance, as needed.

La miniaturisation des dimensions des antennes n'a d'intérêt, que pour des fréquences allant jusqu'à The miniaturization of the dimensions of the antennas is only of interest for frequencies up to

environ quelques centaines de MHz. La réduction des di- about a few hundred MHz. Reducing di-

mensions de l'antenne conduit à une bande passante très étroite. La figure 1 représente la bande passante d'une antenne centrée sur 100 MHz, nous pouvons dire que cette bande est de quelques KHz pour un TOS de 2. La figure 2 représente l'Impédance mesurée. Les dimensions de l'antenne sont réduites dans un rapport de 10, environ. Le gain de - 2 - antenna mensions leads to a very narrow bandwidth. Figure 1 represents the bandwidth of an antenna centered on 100 MHz, we can say that this band is a few KHz for a TOS of 2. Figure 2 represents the Impedance measured. The antenna dimensions are reduced in a ratio of approximately 10. The gain of - 2 -

1 'antenne devient très faible.1 antenna becomes very weak.

La présente invention permet de mettre dette antenne très proche d'un plan réflecteur. En effet, plus on diminue la distance entre l'antenne et le réflecteur, plus la fréquence de travail augmente. Pour obtenir l'accord à la fréquence voulue, il nous suffit de régler l'antenne avec les deux capacités conformes à l'invention, cela se fait au détriment de la bande passante qui devient The present invention enables the antenna to be placed very close to a reflective plane. In fact, the more the distance between the antenna and the reflector is reduced, the more the working frequency increases. To obtain the agreement at the desired frequency, we just have to adjust the antenna with the two capacities in accordance with the invention, this is to the detriment of the bandwidth which becomes

plus petite et dont le gain devient médiocre. smaller and whose gain becomes mediocre.

Cependant, la miniaturisation permet de réaliser des systèmes dont on demande très peu de gain: voir contrôle d'accès, détecteur de présence dans les habitats, However, miniaturization makes it possible to produce systems for which very little gain is required: see access control, presence detector in habitats,

déplacements de voitures dans les parkings, etc... movement of cars in parking lots, etc.

La possibilité de plaquer l'antenne à la dis- The possibility of placing the antenna at the

tance choisie du plan réflecteur permet une dissimulation de celle-ci derrière un tableau, un cadre, ou tout autre tance chosen reflector plane allows its concealment behind a table, a frame, or any other

objet transparent à la propagation. object transparent to propagation.

La réduction des dimensions permet de travailler dans des fréquences basses, voir 40 MHz, ce qui permet de réaliser des antennes dont l'encombrement est très petit, cette réduction est modulable, voir dans un rapport The reduction in dimensions makes it possible to work in low frequencies, see 40 MHz, which makes it possible to produce antennas whose congestion is very small, this reduction is modular, see in a report

de plus de 10 et plus.over 10 and over.

Nous avons réalisé plusieurs maquettes qui confirment l'invention. A titre d'exemple, nous avons réalisé une antenne dont la fréquence est très employée pour beaucoup de systèmes de protections, d'ouvertures de portes, etc... Cette antenne est réalisée sur substrat verre époxy métalisé sur les deux faces, son épaisseur We have produced several models which confirm the invention. For example, we have made an antenna whose frequency is widely used for many protection systems, door openings, etc. This antenna is made on epoxy glass substrate metallized on both sides, its thickness

est de dimension standard, soit 16/10 de mm. is standard size, i.e. 16/10 mm.

Sur la figure 3, les parties 3 et 4 sont les brins rayonnants de l'antenne, séparés par une fente au point 2. Nous réunissons cette fente par l'intermédiaire d'une capacité C1 entre les brins 3 et 4, ce qui nous In FIG. 3, the parts 3 and 4 are the radiating strands of the antenna, separated by a slot at point 2. We join this slot via a capacitor C1 between the strands 3 and 4, which gives us

permet de faire varier l'accord de résonance de l'antenne. allows to vary the tuning of resonance of the antenna.

Cette antenne est alimentée par une ligne point 1 (Fig. 3) - 3 d'Impédance caractéristique,sur l'autre face du circuit et raccordée par une autre capacité C2 sur le brin 4 (Fig. 3). Cette capacité peut être réalisée par le bout de la ligne d'alimentation point 1, lorsque celle- ci est de faible valeur. Le point d'entrée de l'alimentation est situé au point milieu 5 (Fig. 3) de l'antenne, car ce point est froid. En effet, lorsque nous traversons la fente, le brin 4 devient positif et le brin 3 négatif, donc au point milieu 5, les courants s'annulent, ce This antenna is supplied by a line point 1 (Fig. 3) - 3 of characteristic impedance, on the other face of the circuit and connected by another capacitor C2 on the strand 4 (Fig. 3). This capacity can be achieved by the end of the supply line at point 1, when this is of low value. The feed entry point is located at the mid point 5 (Fig. 3) of the antenna, as this point is cold. Indeed, when we cross the slit, the strand 4 becomes positive and the strand 3 negative, so at midpoint 5, the currents cancel each other out, this

phénomène est connu dans l'art antérieur. phenomenon is known in the prior art.

Sur la figure 4 et sur la figure 5, nous cons- In figure 4 and in figure 5, we con-

tatons la bonne adaptation et la bonne Impédance de cette antenne, dont les dimensions géométriques sont réduites check the good adaptation and the good Impedance of this antenna, whose geometric dimensions are reduced

dans un rapport de 10 en regard de la longueur d'onde. in a ratio of 10 with respect to the wavelength.

- 4-- 4-

Claims

1 - Antenna characterized in that it consists of at least two radiating elements excited by a capacity which can be achieved, either directly

by the excitation line, either by a localized capacity

A second capacitance is placed directly between the two radiating strands of the antenna. This capacity allows

to vary the tuning frequency of the antenna.

2 - Antenna according to claim 1 charac-

terized in that it is completed by a reflective plane

tor placed behind the antenna, parallel to its

plan, at a distance that can vary depending on the perfor-

mances sought and always less than a quarter wave.

3 - Antenna according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of more than two radiating elements, at least two of them being excited by a capacity which can be achieved, either

directly by the excitation line, either by a capa-

localized city.

4 - Antenna, according to one or other of the res-

dications preceding, characterized in that it is in plate.