FR2823601A1 - Radiotelephone portatif a antenne a plaque - Google Patents
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Abstract
L'invention conceme un radiotéléphone mobile comprenant un boîtier (30) présentant une paroi postérieure (32) et une face latérale (40), une plaque de circuit imprimé (42) à l'intérieur dudit boîtier, et une antenne du type à plaque constituée par une plaque rayonnante et un plan de masse. Le radiotéléphone se caractérise en ce que la plaque rayonnante est constituée par un élément conducteur (44) plan sensiblement parallèle à ladite paroi postérieure du boîtier et extérieur audit boîtier, ledit élément conducteur plan étant relié mécaniquement à la paroi postérieure dudit boîtier.
Description
système d'accrochage dudit radiotéléphone.
La présente invention a pour objet un radiotéléphone portatif
comportant une antenne du type à plaque.
On sait que les radiotéléphones portatifs doivent être bien sûr équipés d'une antenne pour permettre la réception et l'émission des ondes électromagnétiques servant à la transmission des informations. Cette antenne peut être de différents types. Par exemple il peut s'agir d'une antenne fouet amovible qui est donc constituée par un élément conducteur rectiligne. Il peut également s'agir d'une antenne en forme d'hélice disposée en permanence à l'extérieur du botier du
radiotéléphone. Il peut enfin s'agir d'une antenne du type à plaque.
La présente invention concerne un radiotéléphone équipé de ce
dernier type d'antenne.
Dans la demande de brevet PCT n WO 99/57785 déposée au nom de la demanderesse, on a décrit une antenne du type à plaque et son
utilisation possible dans un radiotéléphone portatif.
Pour mieux faire comprendre la présente invention et les problèmes qu'elle permet de résoudre, on va rappeler succinctement par référence à la figure 1 annexée l'organisation et la structure d'une telle antenne à plaque du type décrit dans la demande de brevet rappelée
ci-dessus.
Sur la figure 1, on a représenté le plan de masse de l'antenne 12 constitué par une plaque conductrice, la plaque rayonnante 14 de l'antenne, une pièce en matériau diélectrique 16 interposée entre le plan de masse 12 et la plaque rayonnante 14 ainsi qu'un court-circuit 18 qui relie la plaque rayonnante 14 au plan de masse 12 selon un seul côté de la pièce 16 qui a la forme générale d'un parallélépipède rectangle. Le signal est amené à l'antenne ou récupéré sur l'antenne par un conducteur d'antenne 20 constitué essentiellement par un conducteur coaxial dont lâme 22 est reliée électriquement à la plaque rayonnante 14 et dont le conducteur périphérique 24 est relié au
plan de masse 12.
En donnant à la plaque rayonnante 14 des dimensions conve-
nables, il est possible d'accorder l'antenne sur deux bandes de fréquence correspondant aux deux principaux systèmes de radiotéléphone actuelle ment en vigueur, à savoir le système GSM dont la fréquence centrale est de l'ordre de 920 MHz et le système DCS dont la fréquence centrale est
de l'ordre de 1 800 MHz.
Selon un mode préféré de mise en oeuvre, le bloc de matériau diélectrique 16 est constitué par une céramique présentant une permittivité relative de l'ordre de 6 et un angle de perte dont la tangente est égale à -4. En utilisant un tel matériau diélectrique, il est possible de prévoir que la distance entre la distance h1 entre le plan de masse 12 et la plaque rayonnante 14 soit de l'ordre de 4 à 5 mm. Une épaisseur aussi réduite de l'ensemble de l'antenne à plaque permet d'intégrer aisément celle-ci dans le bo^'tier du radiotéléphone ainsi que cela est montré sur la figure 7 de la
demande de brevet PCT mentionnée ci-dessus.
Cependant, dans le développement actuel d'un radiotéléphone, d'une part, il est souhaitable de réduire le coût de fabrication de celui-ci et donc le coût de fabrication de chacun de ses composants de base et notamment de l'antenne et de plus, et surtout, il est souhaité une diminution du poids total du radiotéléphone et donc notamment de l'antenne. Or, le bloc de matériau céramique 16 présente un poids relatif non négligeable qui va donc dans un sens opposé à celui qui est recherché. Une solution à ce problème consisterait bien sûr à utiliser comme matériau diélectrique une simple lame d'air permettant donc de supprimer le poids du bloc de matériau céramique. Cependant, une telle solution est difficilement utilisable dans le cas d'un radiotéléphone portatif car dans le cas o l'air constitue le diélectrique, il est nécessaire d'augmenter très sensiblement la distance h1 entre le plan de masse 12 et la plaque rayonnante 14. Cette augmentation de distance fait que l'antenne à plaque n'est plus que très difficilement logeable à l'intérieur du bo^'tier du radiotéléphone puisque l'on sait que la tendance actuelle est
également à diminuer les dimensions externes du bo^'tier de cet appareil.
Un objet de la présente invention est de fournir un radiotéléphone portatif du type à antenne à plaque qui comporte une antenne de ce type de poids réduit tout en étant compatible avec les
dimensions réduites du bo^'tier d'un radiotéléphone portatif.
Pour atteindre ce but selon l'invention, un radiotéléphone mobile comprenant un bo^'tier présentant une paroi postérieure et une face latérale, une plaque de circuit imprimé à l'intérieur dudit botier, et une antenne du type à plaque constituée par une plaque rayonnante et un plan de masse du type à plaque est caractérisé en ce que ladite plaque rayonnante est constituée par un élément conducteur plan sensiblement parallèle à ladite paroi postérieure du bo^rtier et extérieur audit bo^'tier, ledit élément conducteur plan étant relié mécaniquement à la paroi postérieure
dudit bo^'tier.
On comprend que, du fait que, la plaque rayonnante de l'antenne à plaque est disposée à l'extérieur du bo^tier et sensiblement parallèlement à la paroi postérieure de celui-ci, on n'est plus limité par I'épaisseur du bo^'tier du radiotéléphone pour définir l'antenne à plaque de telle manière que la distance entre cette antenne à plaque et le plan de
masse soit suffisante pour obtenir un diélectrique de valeur suffisante.
Selon un premier mode de mise en oeuvre, la paroi postérieure du botier est en un matériau isolant et la plaque de circuit imprimé est sensiblement parallèle à la paroi postérieure du bo'^tier et elle comprend
des moyens formant le plan de masse de l'antenne.
On comprend que dans ce premier mode de mise en oeuvre, la distance à respecter est celle qui existe entre l'élément conducteur externe formant la plaque rayonnante et le circuit imprimé du radiotélé
phone qui est. bien sûr, nécessairement disposé à l'intérieur du bo^'tier.
Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, la paroi postérieure du bo^tier est réalisée en un matériau conducteur et elle
constitue ie plan de masse de ladite antenne à plaque.
Selon ce deuxième mode de réalisation, il suffit de prévoir une
distance h suffisante entre la paroi postérieure du bo^'tier du radiotélé-
phone qui est conductrice et l'élément conducteur plan formant la plaque rayonnante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
appara^tront mieux à la lecture de la description qui suit de plusieurs
modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs.
La description se réfère aux figures annexées, sur lesquelles:
- la figure 1, déjà décrite, montre la structure d'une antenne à plaque connue; - la figure 2 est une vue simplifiée en coupe longitudinale d'un radiotéléphone portatif équipé du premier mode de réalisation de l'antenne; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant le deuxième mode de mise en oeuvre de l'antenne à plaque; - les figures 3A et 3B illustrent deux modes particuliers de réalisation du radiotéléphone selon la figure 3; - les figures 4A et 4B montrent respectivement en coupe longitudinale et en vue de dessus partielle d'un mode préféré de
réalisation de la plaque rayonnante.
En se référant tout d'abord à la figure 2, on va décrire un premier mode de réalisation du radiotéléphone équipé d'une antenne à
plaque conforme à l'invention.
Sur cette figure, on a représenté le bo^'tier 30 du radiotéléphone qui comporte une face postérieure 32, une face antérieure 34 munie du clavier 36 et micro/écouteur 38 et une face latérale 40. A l'intérieur du botier, on a fait appara^rtre seulement la plaque de circuit imprimé 42 qui porte les différents composants électroniques du radiotéléphone ainsi que les pistes conductrices les reliant et les blindages. Dans ce premier mode de réalisation, I'antenne à plaque est constituée, d'une part, par une plaque externe de forme, par exemple rectangulaire 44 sur laquelle un motif particulier peut être créé, réalisée en un matériau conducteur, par exemple un plastique isolant ou une plaque métallique noyée dans un matériau isolant. Cette plaque est reliée mécaniquement par l'élément 46 au bo'^tier de telle manière que la plaque44 soit parallèle à la paroi postérieure 32 du bo^'tier. Dans ce mode de réalisation, la paroi postérieure du botier 32 est réalisée en un matériau conducteur, par exemple un plastique conducteur. L'élément de liaison mécanique 46 constitue également un court-circuit électrique entre la plaque rayonnante 44 et la face postérieure conductrice 32. L'antenne comporte également un conducteur d'antenne 48 dont l'âme centrale 50 est reliée à la plaque 44 et dont le conducteur périphérique 52 est relié électriquement à la paroi
postérieure 32.
On comprend que dans ce premier mode de réalisation, I'antenne à plaque est constituée, d'une part, par une plaque rayonnante formée par l'élément conducteur 44 et, d'autre part, un plan de masse
constitué par la paroi conductrice 32 du bo^'tier 30.
On comprend que, grâce au fait que la plaque 44 constituant la plaque rayonnante est à l'extérieur du bo^tier, on peut prévoir entre cette plaque et la paroi postérieure du bo'^tier 32 une distance h qui permet d'obtenir entre la plaque rayonnante et le plan de masse un ROS (Rapport d'Onde Stationnaire) convenable bien que le diélectrique soit constitué par l'air environnant. De préférence, cette distance h est comprise entre 7 mm et 12 mm. On comprend également, que cette distance h peut être
obtenue sans augmenter l'épaisseur du bo^'tier 30.
En se référant maintenant à la figure 3, on va décrire un deuxième mode de réalisation du radiotéléphone équipé de son antenne à piaque. Le bo^'tier 30' du radiotéléphone comporte une paroi postérieure 32', une paroi antérieure 34' et une paroi latérale 40'. Une plaque conduc trice 44' analogue à la plaque 44 de la figure 2 est fixée par un organe de liaison 46' à la paroi postérieure 32' de telle manière que la plaque 44' soit parallèle à la paroi postérieure 32' à une distance h1. Dans ce mode de réalisation, le circuit imprimé 42' qui supporte les éléments électroniques du radiotéléphone comporte également une zone au moins partiellement métallisée 50 au moins en regard de la plaque 44'. Ainsi, le circuit imprimé 42' constitue le plan de masse de l'antenne à plaque, la
plaque 44' constituant la plaque rayonnante.
Dans ce mode de réalisation, bien entendu, la paroi postérieure 32' du bo^'tier est réalisée en un matériau isolant. Le conducteur d'antenne 52 peut être constitué également par un câble coaxial dont l'âme centrale est reliée électriquement à la plaque 44' et dont l'élément conducteur périphérique 56 est relié à la zone métallisée 50 du circuit imprimé. Le câble coaxial 52 constitue également le court-circuit entre le plan de masse et la plaque rayonnante 44' de l'antenne à plaque. Dans ce cas, si
l'on appelle h2 la distance entre le circuit imprimé 42' et la paroi posté-
rieure 32' du botier, l'épaisseur de diélectrique constituée par l'air entre la plaque rayonnante 44' et le circuit imprimé 42' qui est référencé h' sur la figure est bien sûr égale à h1 + h2. La distance h2 étant imposée par la construction du radiotéléphone, on peut adapter la distance h1 pour
obtenir une vaieur de h' comprise entre 7 et 12 mm.
Les figures 3A et 3B montrent deux modes particuliers de
réalisation du conducteur d'antenne.
Dans le cas de la figure 3A le conducteur d'antenne est constitué par un par un câble coaxial 51 constitué d'un conducteur axial 53 relié à la plaque rayonnante 44' et un blindage 55 de préférence nu. Le courtcircuit entre la plaque rayonnante 44' et le plan de masse 50 est réalisé de préférence par un contact électrique élastique 57 soudé au prolongement de ia plaque rayonnante 44' et en contact avec le blindage 55. Dans le mode de réalisation de la figure 3B le conducteur d'antenne est constitué par un simple conducteur électrique 59. Le court circuit entre le plan de masse 50 et la plaque rayonnante 44' consiste en un contact électrique élastique 61 soudé sur le circuit imprimé 50 et en contact avec le pro longem ent de la plaque 44' à trave rs une fen être 63
ménagée dans le matériau isolant.
Avantageusement, les plaques rayonnantes 44 et 44' peuvent être réalisées en étant noyées dans un matériau plastique de telle manière que ces plaques rayonnantes forment en même temps un système mécanique d'attache ou d'accroche du radiotéléphone par
exemple à la ceinture de son utilisateur.
On comp rend donc que quel que so it le m ode de réal isation envisagé, on peut obtenir une valeur de diélectrique suffisante pour obtenir un bon fonctionnement de l'antenne sans augmenter l'épaisseur du botier 30 ou 30' du radiotélophone. De plus, cette plaque rayonnante peut constituer le système d'attache ou d'accroche généralement prévu dans
les radictéléphones.
En se référant maintenant aux figures 4A et 4B, on va décrire une variante de réalisation du radiotéléphone montré sur la figure 2. Sur cette figure, on retrouve le bo^tier 30 avec sa paroi postérieure conduc trice 32, son circuit imprimé 42 et sa paroi antérieure 34. Selon ce mode de réalisation, la plaque formant plaque rayonnante 60 est montée pivo tante par rapport à la pièce de fixation 62 sur la paroi postérieure 32 du botier. Comme le montre mieux la figure 4B, la plaque conductrice présente une forme particulière constituée par trois éléments parallèles reliés entre eux et référencés 64, 66 et 68 de telle manière que la longueur totale corresponde à la plage ou aux plages de fréquence utilisées pour la transmission des informations. L'extrémité de connexion de l'élément conducteur est raccordée, par exemple, à un axe de pivotement conducteur 72 lui-même relié à un élément conducteur 74 noyé dans la pièce de fixation 62. L'élément conducteur 74 forme le conducteur central du coaxial d'antenne 76 dont le conducteur externe est relié électriquement à la paroi arrière conductrice 32 du bo^'tier. De préférence, la plaque métallique proprement dite est noyée dans une pièce en matériau plastique 80 dont 1'extrémité dépasse de la plaque conductrice pour former une extrémité recourbée 78 améliorant l'effet d'accroche de la plaque 60. La longueur 12 de la plaque conductrice est sensiblement égale à la longueur 11 de la partie de la paroi postérieure
conductrice 32 du bo^tier s'étendant au-delà de la pièce de fixation 62.
Dans les phases de non-utilisation du radiotéléphone, la pièce 60 est dans la position représentée sur la figure 4A et elle peut donc servir de système de fixation ou d'accroche mécanique du radiotéléphone, par exemple à la ceinture de l'utilisateur. En revanche, dans les périodes d'utilisation, la pièce 60 est pivotée de 180 pour se retrouver dans la position représentée en pointillés sur la figure, c'est-à-dire en regard d'une partie de la paroi arrière conductrice. Dans cette position, I'utilisateur peut saisir plus commodément son radiotéléphone pour s'en servir, cependant la qualité de l'antenne à plaque constituée par l'élément 60 pivoté et la paroi postérieure conductrice 32 présente les qualités requises puisque
ces deux éléments de l'antenne à plaque sont en regard l'un de l'autre.
Il va de soi que ce mode de réalisation pourrait être obtenu à partir du mode de réalisation de la figure 3, c'est-à-dire que la paroi postérieure du boîtier pourrait être isolante, le circuit imprimé 42 servant alors de plan de masse comme cela a été expliqué en liaison avec la
figure 3.
Claims (9)
1. Radiotéléphone mobile comprenant un bo^'tier présentant une paroi postérieure et une face latérale, une plaque de circuit imprimé à I'intérieur dudit bo^tier, et une antenne du type à plaque constituée par une plaque rayonnante et un plan de masse, caractérisé en ce que ladite plaque rayonnante est constituée par un élément conducteur plan sensiblement parallèle à ladite paroi postérieure du botier et extérieur audit bo^tier, ledit élément conducteur plan étant relié mécaniquement à la
paroi postérieure dudit bo^tier.
2. Radiotéléphone portatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi postérieure du bo^'tier est en un matériau isolant, ladite plaque de circuit imprimé est sensiblement parallèle à ladite paroi postérieure du botier et en ce qu'elle comprend des moyens formant ledit
plan de masse de l'antenne.
3. Radiotéléphone portatif selon l'une quelconque des
revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite paroi postérieure du
botier est réalisée en un matériau conducteur et constitue le plan de
masse de ladite antenne.
4. Radiotéléphone selon les revendications 2 et 3, caractérisé
en ce que ladite paroi latérale du bo^tier est réalisée en un matériau conducteur de l'électricité et en ce que les moyens formant plan de masse de ladite plaque de circuit imprimé sont raccordés électriquement à ladite
paroi latérale.
5. Radiotéléphone selon l'une quelconque des revendications 1
à 4, caractérisé en ce que ledit élément plan conducteur comprend un premier bord relié mécaniquement à ladite paroi postérieure et un deuxième bord sensiblement parallèle audit premier bord, la face de l'élément plan tournée vers ladite paroi postérieure étant recouverte d'un
matériau isolant à proximité dudit deuxième bord.
6. Radictéléphone selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de liaison mécanique entre ledit élément plan conducteur et ladite paroi postérieure comprennent des moyens formant un axe de pivotement pour permettre le pivotement dudit élément plan par rapport à ladite paroi postérieure autour d'un axe parallèle à la paroi postérieure et
sensiblement confondu avec ledit premier bord.
7. Radictéléphone mobile selon l'une quelconque des revendi-
cations 1 à 6, caractérisé en ce que ledit élément conducteur plan forme
un système d'accrochage du bo^tier du radiotéléphone.
8. Radiotéléphone mobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que la distance entre ladite plaque de circuit imprimé et ledit
élément conducteur plan est au moins égale à 7 mm.
9. Radiotéléphone mobile selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance entre la paroi postérieure du bo'^tier et ledit élément
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|---|---|---|---|
| FR0105093A FR2823601B1 (fr) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | Radiotelephone portatif a antenne a plaque |
| PCT/FR2002/001283 WO2002084791A1 (fr) | 2001-04-13 | 2002-04-12 | Radiotelephone portatif |
| US10/474,804 US20040132505A1 (en) | 2001-04-13 | 2002-04-12 | Portable radiotelephone |
| EP02732819A EP1378023A1 (fr) | 2001-04-13 | 2002-04-12 | Radiotelephone portatif |
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- 2001-04-13 FR FR0105093A patent/FR2823601B1/fr not_active Expired - Fee Related
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