WO2004012298A2 - Thin patch antenna - Google Patents

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WO2004012298A2
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Ayoub Annabi
Daniel Leclerc
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Amphenol Socapex
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    • H01Q1/362Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith for broadside radiating helical antennas

Definitions

  • the present invention relates to a thin plate antenna.
  • Plate antennas of the PIFA or other type are now commonly used in particular for the production of portable radiotelephones. Indeed, these antennas are entirely internal to the housing of the portable telephone and they have relatively reduced dimensions.
  • FIG. 1 there is shown in vertical section in a simplified manner such an antenna. It consists of a radiant element 10 whose design is adapted to the wavelength or wavelengths in which one wants to work as well as to the desired impedance which is typically 50 ⁇ .
  • This antenna also includes a ground plane 12 substantially parallel to the radiant element 10.
  • a short circuit 14 is produced between the radiant element 10 and the ground plane 12.
  • the power supply to the antenna is constituted by more often by a coaxial cable 16 whose central conductor 16a is electrically connected to the radiant element 10 and whose shield 16b is connected to the ground plane.
  • the minimum spacing e is of the order of 7 to 10 mm when the dielectric between the radiant element and the ground plane is air and the frequency is less than 2 GHz.
  • the antenna obtained has limitations in its operation and in particular limitations as to its bandwidth which are unacceptable.
  • a distance e of less than 5 mm is difficult to obtain for frequencies below 2 GHz, that is to say for frequency ranges usually used in radiotelephony, in particular in GSM.
  • an evolution of portable radiotelephones takes shape according to which the total thickness of the radiotelephone must become increasingly reduced. It is therefore desirable to be able to have antennas also of reduced thickness and in which, in particular, the distance e is significantly less than 7 mm, for example of the order of 2 to 3 mm. It should also be noted that to save space in the radiotelephone, often metallization on the PCB, shields, etc. constitute the ground plane of the radiotelephone and the assembly formed by the radiant element, the short circuit 14 and the power cable 16 is directly mounted on the printed circuit.
  • antennas the total thickness of which is at most equal to 5 mm while presenting acceptable operating conditions and capable of working in several frequency bands corresponding to those conventionally used in radiotelephones Modems including laptop, PCMCIA card, PDA, etc.
  • the conductive surface is constituted by a conductive plate and the antenna further comprises an insulating mechanical structure on which are fixed the radiant element, the conductive plate and the conductive connection.
  • FIG. 2A is a top view of the conductive surface of a first embodiment of an antenna according to the invention.

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Abstract

The invention concerns a thin patch antenna, comprising a radiating element (50), an antenna power supply connected to the radiating element, a conductive surface (66) substantially parallel to said radiating element and spaced away from said element by a distance e, the conductive surface being provided with at least one slot (68) facing said radiating element; and a conductive connection between said conductive surface and said radiating element.

Description

Antenne à plaque de faible épaisseur La présente invention a pour objet une antenne à plaque de faible épaisseur. The present invention relates to a thin plate antenna.
Les antennes à plaque du type PIFA ou autre sont maintenant couramment utilisées notamment pour la réalisation de radiotéléphones portatifs. En effet, ces antennes sont entièrement internes au boîtier du téléphone portatif et elles présentent des dimensions relativement réduites.Plate antennas of the PIFA or other type are now commonly used in particular for the production of portable radiotelephones. Indeed, these antennas are entirely internal to the housing of the portable telephone and they have relatively reduced dimensions.
Sur la figure 1 annexée, on a représenté en coupe verticale de façon simplifiée une telle antenne. Elle est constituée par un élément radiant 10 dont le design est adapté à la longueur d'onde ou aux longueurs d'ondes dans lesquelles on veut travailler ainsi qu'à l'impédance souhaitée qui est typiquement de 50 Ω. Cette antenne comporte également un plan de masse 12 sensiblement parallèle à l'élément radiant 10. Un court-circuit 14 est réalisé entre l'élément radiant 10 et le plan de masse 12. Enfin, l'alimentation de l'antenne est constituée le plus souvent par un câble coaxial 16 dont le conducteur central 16a est relié électriquement à l'élément radiant 10 et dont le blindage 16b est relié au plan de masse. Avec de telles antennes, il est nécessaire de prévoir un ecartement minimum e afin d'obtenir un fonctionnement convenable de l'antenne. Typiquement, l'écartement minimal e est de l'ordre de 7 à 10 mm lorsque le diélectrique entre l'élément radiant et le plan de masse est l'air et que la fréquence est inférieure à 2 GHz.In Figure 1 attached, there is shown in vertical section in a simplified manner such an antenna. It consists of a radiant element 10 whose design is adapted to the wavelength or wavelengths in which one wants to work as well as to the desired impedance which is typically 50 Ω. This antenna also includes a ground plane 12 substantially parallel to the radiant element 10. A short circuit 14 is produced between the radiant element 10 and the ground plane 12. Finally, the power supply to the antenna is constituted by more often by a coaxial cable 16 whose central conductor 16a is electrically connected to the radiant element 10 and whose shield 16b is connected to the ground plane. With such antennas, it is necessary to provide a minimum spacing e in order to obtain proper functioning of the antenna. Typically, the minimum spacing e is of the order of 7 to 10 mm when the dielectric between the radiant element and the ground plane is air and the frequency is less than 2 GHz.
Si l'on cherche à diminuer la distance e entre l'élément radiant et le plan de masse, l'antenne qu'on obtient présente des limitations dans son fonctionnement et notamment des limitations quant à sa bande passante qui sont inacceptables. En particulier, une distance e inférieure à 5 mm est difficile à obtenir pour des fréquences inférieures à 2 GHz, c'est-à-dire pour des plages de fréquences habituellement utilisées en radiotéléphonie, notamment en GSM.If one seeks to reduce the distance e between the radiant element and the ground plane, the antenna obtained has limitations in its operation and in particular limitations as to its bandwidth which are unacceptable. In particular, a distance e of less than 5 mm is difficult to obtain for frequencies below 2 GHz, that is to say for frequency ranges usually used in radiotelephony, in particular in GSM.
Or, une évolution des radiotéléphones portatifs se dessine selon laquelle l'épaisseur totale du radiotéléphone doit devenir de plus en plus réduite. Il est donc souhaitable de pouvoir disposer d'antennes également d'épaisseur réduite et dans lesquelles, en particulier, la distance e est significativement inférieure à 7 mm, par exemple de l'ordre de 2 à 3 mm. Il faut également préciser que pour gagner de la place dans le radiotéléphone, souvent les métallisations sur le PCB, les blindages, etc. constituent le plan de masse du radiotéléphone et l'ensemble formé par l'élément radiant, le court-circuit 14 et le câble d'alimentation 16 est directement montés sur le circuit imprimé.However, an evolution of portable radiotelephones takes shape according to which the total thickness of the radiotelephone must become increasingly reduced. It is therefore desirable to be able to have antennas also of reduced thickness and in which, in particular, the distance e is significantly less than 7 mm, for example of the order of 2 to 3 mm. It should also be noted that to save space in the radiotelephone, often metallization on the PCB, shields, etc. constitute the ground plane of the radiotelephone and the assembly formed by the radiant element, the short circuit 14 and the power cable 16 is directly mounted on the printed circuit.
Il existe donc un réel besoin de disposer d'antennes, dont l'épaisseur totale est au plus égale à 5 mm tout en présentant des conditions de fonctionnement acceptables et susceptibles de travailler dans plusieurs bandes de fréquence correspondant à celles utilisées classiquement dans les radiotéléphones Modems d'ordinateur notamment portable, carte PCMCIA, PDA, etc.There is therefore a real need to have antennas, the total thickness of which is at most equal to 5 mm while presenting acceptable operating conditions and capable of working in several frequency bands corresponding to those conventionally used in radiotelephones Modems including laptop, PCMCIA card, PDA, etc.
Un objet de la présente invention est donc de fournir une antenne à plaque d'épaisseur réduite et qui néanmoins présente une bande passante conforme aux normes en vigueur. Pour atteindre ce but selon l'invention, l'antenne à plaque de faible épaisseur est caractérisée en ce qu'elle comprend :An object of the present invention is therefore to provide a plate antenna of reduced thickness and which nevertheless has a bandwidth in accordance with the standards in force. To achieve this object according to the invention, the thin plate antenna is characterized in that it comprises:
- un élément radiant,- a radiant element,
- une alimentation d'antenne connectée à l'élément radiant,- an antenna supply connected to the radiant element,
- une surface conductrice sensiblement parallèle audit élément radiant et disposée à une distancé e dudit élément, ladite surface conductrice étant munie d'au moins une fente en regard dudit élément radiant, ladite fente étant ouverte ; et- a conductive surface substantially parallel to said radiant element and disposed at a distance e from said element, said conductive surface being provided with at least one slot facing said radiant element, said slot being open; and
- une connexion conductrice entre ladite surface conductrice et ledit élément radiant. Par fente, il faut entendre tout évidement dans la surface conductrice quelle que soit la forme de son contour.- a conductive connection between said conductive surface and said radiant element. By slit is meant any recess in the conductive surface regardless of the shape of its outline.
L'antenne conforme à la définition donnée ci-dessus permet effectivement, malgré son épaisseur réduite, par exemple de l'ordre de 3 mm, d'obtenir une bande passante convenant pour son utilisation dans un radiotéléphone portatif ou autres pour les bandes de fréquences couramment utilisées inférieures à 2GHz, notamment pour le GSM. Ce résultat est obtenu du fait qu'au champ électrique principalement créé par l'élément radiant, on induit un champ magnétique de part l'existence de la fente ménagée dans la surface conductrice en regard de l'élément radiant. La composition de ces deux champs en quadrature produit une onde électromagnétique correspondant à celle utilisée dans une antenne d'épaisseur standard, c'est-à-dire de l'ordre de 7 à 10 mm.The antenna conforming to the definition given above effectively allows, despite its reduced thickness, for example of the order of 3 mm, to obtain a bandwidth suitable for its use in a portable radiotelephone or other for the frequency bands. commonly used below 2 GHz, especially for GSM. This result is obtained from the fact that in the electric field mainly created by the radiant element, a magnetic field is induced by the existence of the slot made in the conductive surface opposite the radiant element. The composition of these two quadrature fields produces a wave electromagnetic corresponding to that used in an antenna of standard thickness, that is to say of the order of 7 to 10 mm.
Par "fente ouverte", il faut entendre une fente qui débouche dans la périphérie de la surface conductrice. En d'autres termes, lorsque la fente est ouverte, la fente n'est pas entièrement entourée par un élément conducteur de l'électricité. Grâce à l'ouverture de cette fente, on évite que cette fente ne rayonne, ce qui permet un fonctionnement très efficace de l'antenne.By "open slit" is meant a slit which opens into the periphery of the conductive surface. In other words, when the slit is open, the slit is not entirely surrounded by an electrically conductive element. Thanks to the opening of this slot, this slot is prevented from radiating, which allows very efficient operation of the antenna.
De préférence, la fente ouverte, a une forme sensiblement identique à celle de l'élément radiant.Preferably, the open slot has a shape substantially identical to that of the radiant element.
Selon une variante de réalisation, la fente a un contour qui correspond sensiblement à l'enveloppe dudit élément radiant.According to an alternative embodiment, the slot has a contour which corresponds substantially to the envelope of said radiant element.
Selon un mode préféré de réalisation de l'antenne, la surface conductrice est constituée par une plaque conductrice et l'antenne comprend en outre une structure mécanique isolante sur laquelle sont fixés l'élément radiant, la plaque conductrice et la connexion conductrice.According to a preferred embodiment of the antenna, the conductive surface is constituted by a conductive plate and the antenna further comprises an insulating mechanical structure on which are fixed the radiant element, the conductive plate and the conductive connection.
Cet ensemble peut être directement fixé sur un circuit imprimé et raccordé de manière convenable aux pistes conductrices du circuit imprimé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront 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 dessins sur lesquels :This assembly can be directly fixed to a printed circuit and suitably connected to the conductive tracks of the printed circuit. Other characteristics and advantages of the invention will appear better on reading the following description of several embodiments of the invention given by way of nonlimiting examples. The description refers to the drawings in which:
- la figure 1, déjà décrite, montre une antenne connue du type PiFa ;- Figure 1, already described, shows a known antenna of the PiFa type;
- la figure 2A est une vue de dessus de la surface conductrice d'un premier mode de réalisation d'une antenne conforme à l'invention ;- Figure 2A is a top view of the conductive surface of a first embodiment of an antenna according to the invention;
- la figure 2B est une vue de dessus de l'élément rayonnant correspondant à la figure 2A ; - la figure 2C est une vue en coupe verticale de l'antenne incorporant les composants des figures 2A et 2B ;- Figure 2B is a top view of the radiating element corresponding to Figure 2A; - Figure 2C is a vertical sectional view of the antenna incorporating the components of Figures 2A and 2B;
- la figure 3 montre deux courbes correspondant à une antenne de référence et à l'antenne des figures 2A à 2C ;- Figure 3 shows two curves corresponding to a reference antenna and the antenna of Figures 2A to 2C;
- la figure 4 est une vue en coupe verticale d'une première variante de réalisation de l'antenne ; - la figure 5 est une vue en coupe verticale d'une deuxième variante de réalisation de l'antenne ; et- Figure 4 is a vertical sectional view of a first alternative embodiment of the antenna; - Figure 5 is a vertical sectional view of a second alternative embodiment of the antenna; and
- la figure 6 montre en perspective encore une autre variante de réalisation de l'antenne. En se référant maintenant aux figures 2A à 2C, on va décrire un premier mode de réalisation d'une antenne conforme à l'invention.- Figure 6 shows in perspective yet another alternative embodiment of the antenna. Referring now to Figures 2A to 2C, we will describe a first embodiment of an antenna according to the invention.
Dans ce mode de réalisation, ainsi que le montre la figure 2B, l'élément radiant 50 comporte deux parties parallèles principales 52 et 54 réunies à une de leurs extrémités par une boucle 56 et prolongées à la deuxième extrémité de la partie rectiligne 52 par une branche 58. La forme de l'élément radiant est définie par la ou les fréquences de fonctionnement de l'antenne et par l'indépendance recherchée. La branche 58 se prolonge par deux pattes de connexion 60 et 62 respectivement d'antenne et de court-circuit fixées sur un élément connecteur double 64.In this embodiment, as shown in FIG. 2B, the radiant element 50 comprises two main parallel parts 52 and 54 joined at one of their ends by a loop 56 and extended at the second end of the rectilinear part 52 by a branch 58. The shape of the radiant element is defined by the operating frequency or frequencies of the antenna and by the independence sought. The branch 58 is extended by two connection lugs 60 and 62 respectively of the antenna and of the short-circuit fixed on a double connector element 64.
Sur la figure 2A, on a représenté une surface conductrice 66 avec sa fente 68 qui a un contour proche de celui de l'élément radiant 50 mais non nécessairement identique à celui-ci. La fente est constituée par les portions de fente 52', 54', 56' et 58' . La branche 58' de la fente se prolonge par une portion 70 qui débouche dans la périphérie 66a de la surface conductrice 66 pour obtenir ainsi une fente ouverte au sens de la définition donnée précédemment. La portion de fente 70 est disposée entre les plages de connexion 72 et 74 correspondant respectivement à la réalisation d'un court-circuit électrique entre l'élément radiant et la surface conductrice 66 et à l'alimentation d'antenne. Le connecteur double 64 constitue également un moyen de fixation mécanique de l'élément radiant sur la surface conductrice pour maintenir l'élément radiant parallèlement à la surface conductrice à une distance βi de celle-ci de l'ordre de 2 mm et de toute manière inférieure à 5 mm. La surface conductrice 66 peut être constituée par une plaque conductrice ou par une métallisation réalisée sur un substrat isolant.In Figure 2A, there is shown a conductive surface 66 with its slot 68 which has a contour close to that of the radiant element 50 but not necessarily identical to it. The slot is formed by the slot portions 52 ', 54', 56 'and 58'. The branch 58 'of the slot is extended by a portion 70 which opens into the periphery 66a of the conductive surface 66 to thereby obtain an open slot within the meaning of the definition given above. The slot portion 70 is disposed between the connection pads 72 and 74 corresponding respectively to the production of an electrical short circuit between the radiant element and the conductive surface 66 and to the antenna supply. The double connector 64 also constitutes a means of mechanical fixing of the radiant element on the conductive surface to maintain the radiant element parallel to the conductive surface at a distance βi from the latter of the order of 2 mm and in any case less than 5 mm. The conductive surface 66 may be constituted by a conductive plate or by a metallization produced on an insulating substrate.
Sur la figure 3, on a représenté, d'une part, une courbe I qui donne la valeur du ROS d'une antenne de référence en fonction de la fréquence F et, d'autre part, une courbe II qui montre la valeur du ROS (ou WSWR) de l'antenne des figures 2A à 2C en fonction de la fréquence. L'antenne de référence correspondant à la courbe I est une antenne identique à celle qui est représentée sur les figures 2A à 2C à l'exception du fait que la surface conductrice 66 formant alors le plan de masse est dépourvue de la fente 68.In FIG. 3, there is shown, on the one hand, a curve I which gives the value of the ROS of a reference antenna as a function of the frequency F and, on the other hand, a curve II which shows the value of the ROS (or WSWR) of the antenna of FIGS. 2A to 2C as a function of the frequency. The reference antenna corresponding to curve I is an antenna identical to that shown in FIGS. 2A to 2C with the exception that the conductive surface 66 then forming the ground plane is devoid of the slot 68.
La figure 3 montre clairement que l'antenne de référence correspondant à la courbe I présente une bande passante beaucoup plus réduite et avec une amplification beaucoup plus faible que l'antenne objet de l'invention correspondant à la courbe IFIG. 3 clearly shows that the reference antenna corresponding to curve I has a much lower bandwidth and with a much weaker amplification than the antenna object of the invention corresponding to curve I
Sur la figure 6, on a représenté un autre mode de réalisation de l'antenne conforme à l'invention. Ce mode de réalisation est proche de celui des figures 2A, 2B et 2C.In Figure 6, there is shown another embodiment of the antenna according to the invention. This embodiment is close to that of FIGS. 2A, 2B and 2C.
La figure 6 montre la surface conductrice 140 qui est par exemple constituée par une métallisation réalisée sur un substrat isolant 142. La surface conductrice 140 et munie de la fente 144 qui sera décrite ultérieurement plus en détail. Cette figure montre également un élément radiant 146 qui est disposé dans un plan sensiblement parallèle à la surface conductrice 140. Dans l'exemple considéré, l'élément radiant 146 comprend une première branche 148 correspondant à une première bande de fréquence, une deuxième branche 150 correspondant à une deuxième bande de fréquence et une base 152. La deuxième branche 150 est, par exemple, constituée par une première portion 150a sensiblement parallèle à la première branche 148 et par une deuxième portion 150b repliée par rapport à la première portion 150a. Il comprend enfin une base 152 commune aux deux branches. L'élément radiant 146 peut être découpé dans une feuille métallique conductrice de faible épaisseur. Dans l'exemple considéré, l'élément radiant 146 est monté sur un connecteur double 154. Ce connecteur réalise une première connexion de court-circuit entre l'élément radiant et la surface conductrice 140 et une deuxième connexion entre l'élément radiant et un câble d'antenne 156. La distance e entre l'élément radiant 146 et la surface conductrice 140 est égale à 2 mm. La fente 144 a un contour 144a qui correspond sensiblement à l'enveloppe de l'ensemble de l'élément radiant 146. Dans l'exemple illustré par la figure 6, le contour 144a est un rectangle. De préférence, cette fente est disposée sensiblement en regard de l'élément radiant. La fente proprement dite 144 est prolongée par une extension 158 qui débouche dans la périphérie 140a de la surface conductrice 140 pour former une fente ouverte au sens ou cette expression a été définie précédemment. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, la surface conductrice pourrait comporter plusieurs fentes en relation avec la forme de l'élément radiant. De préférence, ces fentes sont ouvertes ou au moins une des fentes est ouverte. En se référant maintenant à la figure 4, on va décrire une autre variante de réalisation de l'antenne conforme à l'invention. Dans cette variante, la structure de l'antenne proprement dite est identique à celle qui a été décrite précédemment, mais il vient s'y ajouter une structure mécanique permettant de rendre l'antenne modulaire. La structure mécanique réalisée en un matériau isolant, de préférence une matière plastique moulable qui porte la référence 80 a la forme générale d'un capot avec une paroi supérieure 82 et des quatre parois latérales telles que 84. De préférence, l'élément radiant représenté de façon simplifiée en 86 est moulé à l'intérieur du matériau plastique constituant la paroi supérieure 82. Il peut avoir la forme représentée sur la figure 2B. En regard de la portion 86a de l'élément radiant, la paroi supérieure 82 comporte des évidements 88, 90 de connexion. En outre, la structure mécanique 80 définit un logement 92 dans lequel peut être clipsé ou monté de toute autre manière convenable un organe de connexion double 94. Cet organe 94 a pour fonction de réaliser la connexion d'antenne et le court-circuit. Pour cela, l'organe de connexion 94 comporte deux contacts supérieurs 96 et 98 pénétrant dans les évidements 88 et 90 et deux contacts inférieurs 100 et 102.FIG. 6 shows the conductive surface 140 which is for example constituted by a metallization produced on an insulating substrate 142. The conductive surface 140 and provided with the slot 144 which will be described later in more detail. This figure also shows a radiant element 146 which is arranged in a plane substantially parallel to the conductive surface 140. In the example considered, the radiant element 146 comprises a first branch 148 corresponding to a first frequency band, a second branch 150 corresponding to a second frequency band and a base 152. The second branch 150 is, for example, constituted by a first portion 150a substantially parallel to the first branch 148 and by a second portion 150b folded back relative to the first portion 150a. Finally, it includes a base 152 common to the two branches. The radiant element 146 can be cut from a thin conductive metal sheet. In the example considered, the radiant element 146 is mounted on a double connector 154. This connector makes a first short-circuit connection between the radiant element and the conductive surface 140 and a second connection between the radiant element and a antenna cable 156. The distance e between the radiant element 146 and the conductive surface 140 is equal to 2 mm. The slot 144 has a contour 144a which corresponds substantially to the envelope of the assembly of the radiant element 146. In the example illustrated by FIG. 6, the contour 144a is a rectangle. Preferably, this slot is arranged substantially opposite the radiant element. The actual slot 144 is extended by an extension 158 which opens into the periphery 140a of the conductive surface 140 to form an open slot in the sense that this expression has been defined above. As already indicated, the conductive surface could have several slots in relation to the shape of the radiant element. Preferably, these slots are open or at least one of the slots is open. Referring now to Figure 4, we will describe another alternative embodiment of the antenna according to the invention. In this variant, the structure of the antenna proper is identical to that which has been described previously, but there is added a mechanical structure making it possible to make the antenna modular. The mechanical structure made of an insulating material, preferably a moldable plastic which bears the reference 80 has the general shape of a cover with an upper wall 82 and four side walls such as 84. Preferably, the radiant element shown in a simplified manner at 86 is molded inside the plastic material constituting the upper wall 82. It may have the shape shown in FIG. 2B. Opposite the portion 86a of the radiant element, the upper wall 82 has recesses 88, 90 for connection. In addition, the mechanical structure 80 defines a housing 92 into which a double connection member 94 can be clipped or mounted in any other suitable manner. The function of this member 94 is to provide the antenna connection and the short circuit. For this, the connection member 94 comprises two upper contacts 96 and 98 penetrating into the recesses 88 and 90 and two lower contacts 100 and 102.
Dans leur partie inférieure, les parois latérales 84 du capot 80 comporte des surépaisseurs 104 de fixation de la périphérie d'une plaque conductrice 106 qui constitue la surface conductrice. On a représenté de façon simplifier la fente ouverte ou les fentes ouvertes 108 réalisées dans la plaque 106. En outre, la plaque 106 comporte un contact flexible 110 qui pénètre dans le logement 92 pour assurer une connexion électrique avec le contact de court-circuit 102, et donc une connexion avec l'élément radiant.In their lower part, the side walls 84 of the cover 80 includes extra thicknesses 104 for fixing the periphery of a conductive plate 106 which constitutes the conductive surface. The open slit or open slits 108 made in the plate 106 have been shown in a simplified manner. In addition, the plate 106 has a flexible contact 110 which penetrates into the housing 92 to ensure an electrical connection with the short-circuit contact 102. , and therefore a connection with the radiant element.
Sur la figure 4, on a également représenté une portion de circuit imprimé 112 avec des pistes conductrices 114 constituant, d'une part, une masse électrique et, d'autre part, le conducteur d'antenne. Ces pistes conductrices 114 sont reliées au contact électrique 100 et 102 de l'élément de connexion 94. On comprend que l'ensemble constitué par le capot 80 avec son élément de connexion 94 peut être fixé directement sur la surface du circuit imprimé 112 afin de réaliser les connexions électriques déjà mentionnées et la fixation mécanique de ce capot sur le circuit imprimé. Bien entendu, dans ce mode de réalisation, la distance ei entre l'élément radiant 86 et la plaque conductrice 106 est de l'ordre de 2 mm.FIG. 4 also shows a portion of printed circuit 112 with conductive tracks 114 constituting, on the one hand, an electrical ground and, on the other hand, the antenna conductor. These conductive tracks 114 are connected to the electrical contact 100 and 102 of the connection element 94. It is understood that the assembly formed by the cover 80 with its connection element 94 can be fixed directly to the surface of the printed circuit 112 in order to make the electrical connections already mentioned and the mechanical fixing of this cover on the printed circuit. Of course, in this embodiment, the distance ei between the radiant element 86 and the conductive plate 106 is of the order of 2 mm.
Sur la figure 5, on a représenté une deuxième variante de réalisation de l'antenne conforme à l'invention. Celle-ci est réalisée en circuit imprimé 120. Sur cette figure, on a représenté le substrat isolant 122 du circuit imprimé dont l'épaisseur e2 est de l'ordre de 2 mm. Sur une première face 122a du substrat isolant 122, on réalise une première métallisation 124 qui définit l'élément radiant dont la forme peut être par exemple celle qui est représentée sur la figure 2B ou sur la figure 6. Sur la deuxième face 122B du substrat isolant 122, on réalise une deuxième métallisation 126 qui constitue la surface conductrice de l'antenne. Cette surface conductrice est bien sûre munie d'une ou plusieurs fentes ouvertes 128 en regard de l'élément radiant 124 et ayant un contour sensiblement identique à celui de l'élément radiant ou correspondant à l'enveloppe de celui-ci. Le court-circuit est réalisé par un premier trou métallisé 130 traversant le substrat isolant 122 et raccordé à la métallisation 126. Sur la face 122B du substrat isolant 122, on réalise également une autre métallisation 130 constituant le conducteur d'antenne. Le conducteur d'antenne 130 est raccordé à l'élément radiant 124 par un deuxième trou métallisé 134. On obtient ainsi une antenne qui a exactement les mêmes caractéristiques que celles qui ont été décrites précédemment, à la différence que le diélectrique interposé entre l'élément radiant 124 et la surface conductrice 126 n'est plus l'air mais le matériau dont est constitué le substrat isolant 122 du circuit imprimé. In Figure 5, there is shown a second alternative embodiment of the antenna according to the invention. This is carried out in printed circuit 120. In this figure, the insulating substrate 122 of the printed circuit is shown, the thickness e 2 of which is of the order of 2 mm. On a first face 122a of the insulating substrate 122, a first metallization 124 is produced which defines the radiant element, the shape of which can be, for example, that shown in FIG. 2B or in FIG. 6. On the second face 122B of the substrate insulator 122, a second metallization 126 is produced which constitutes the conductive surface of the antenna. This conductive surface is of course provided with one or more open slots 128 facing the radiant element 124 and having a contour substantially identical to that of the radiant element or corresponding to the envelope thereof. The short circuit is produced by a first metallized hole 130 passing through the insulating substrate 122 and connected to the metallization 126. On the face 122B of the insulating substrate 122, another metallization 130 is also made, constituting the antenna conductor. The antenna conductor 130 is connected to the radiant element 124 by a second metallized hole 134. An antenna is thus obtained which has exactly the same characteristics as those which have been described previously, with the difference that the dielectric interposed between the radiant element 124 and the conductive surface 126 is no longer air but the material from which the insulating substrate 122 of the printed circuit is made.

Claims

REVENDICATIONS
1. Antenne à plaque de faible épaisseur, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un élément radiant,1. A thin plate antenna, characterized in that it comprises: - a radiant element,
- une alimentation d'antenne connectée à l'élément radiant,- an antenna supply connected to the radiant element,
- une surface conductrice sensiblement parallèle audit élément radiant et disposée à une distancé e dudit élément, ladite surface conductrice étant munie d'au moins une fente ouverte sensiblement en regard dudit élément radiant ; et- a conductive surface substantially parallel to said radiant element and disposed at a distance e from said element, said conductive surface being provided with at least one slot open substantially opposite said radiant element; and
- une connexion conductrice entre ladite surface conductrice et ledit élément radiant.- a conductive connection between said conductive surface and said radiant element.
2. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément radiant présente une forme spécifique et en ce que ladite fente ou lesdites fentes ont une forme sensiblement identique à ladite forme spécifique de l'élément radiant.2. Antenna according to claim 1, characterized in that said radiant element has a specific shape and in that said slot or said slots have a shape substantially identical to said specific shape of the radiant element.
3. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le contour de ladite fente correspond à l'enveloppe de l'élément radiant.3. Antenna according to claim 1, characterized in that the contour of said slot corresponds to the envelope of the radiant element.
4. Antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite surface conductrice est constituée par une plaque conductrice.4. An antenna according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said conductive surface is constituted by a conductive plate.
5. Antenne selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une structure mécanique isolante sur laquelle sont fixés ledit élément radiant, ladite plaque conductrice et ladite connexion conductrice.5. An antenna according to claim 4, characterized in that it further comprises an insulating mechanical structure on which are fixed said radiant element, said conductive plate and said conductive connection.
6. Antenne selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite structure mécanique est réalisée en un matériau moulable, en ce qu'elle comprend une portion supérieure dans laquelle est moulé ledit élément radiant. 6. Antenna according to claim 5, characterized in that said mechanical structure is made of a moldable material, in that it comprises an upper portion in which said radiant element is molded.
7. Antenne selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un composant de connexion monté sur ladite structure mécanique pour relier électriquement ledit élément radiant à l'alimentation d'antenne et pour former un court-circuit entre ledit élément radiant et une masse. 7. Antenna according to any one of claims 5 and 6, characterized in that it further comprises a connection component mounted on said mechanical structure to electrically connect said radiant element to the antenna supply and to form a short -circuit between said radiant element and a mass.
8. Antenne selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite structure mécanique comprend au moins deux parois latérales sur lesquelles est fixée ladite plaque conductrice parallèlement audit élément radiant.8. Antenna according to claim 7, characterized in that said mechanical structure comprises at least two side walls on which is fixed said conductive plate parallel to said radiant element.
9. Antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un substrat isolant de circuit imprimé, une première métallisation réalisée sur une première face dudit substrat pour former ledit élément radiant, une deuxième métallisation réalisée sur la deuxième face dudit substrat isolant pour constituer ladite surface conductrice, et deux liaisons électriques traversant ledit substrat pour réaliser ladite connexion électrique et ladite alimentation d'antenne. 9. An antenna according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a printed circuit insulating substrate, a first metallization produced on a first face of said substrate to form said radiant element, a second metallization produced on the second face of said insulating substrate to form said conductive surface, and two electrical connections passing through said substrate to form said electrical connection and said antenna supply.
10. Antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la fréquence de fonctionnement de l'antenne est inférieure à 2 GHZ. 10. Antenna according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the operating frequency of the antenna is less than 2 GH Z.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8350761B2 (en) 2007-01-04 2013-01-08 Apple Inc. Antennas for handheld electronic devices
WO2008111578A1 (en) * 2007-03-12 2008-09-18 Nec Corporation Planar antenna, and communication device and card-type terminal using the antenna
US7612725B2 (en) 2007-06-21 2009-11-03 Apple Inc. Antennas for handheld electronic devices with conductive bezels
US8878727B2 (en) * 2009-02-12 2014-11-04 Origin Gps Ltd. Antenna-module hybrid circuit
EP3041088B1 (en) 2013-08-30 2020-01-22 Fujitsu Limited Antenna device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0932219A2 (en) * 1998-01-21 1999-07-28 Lk-Products Oy Planar antenna
US6040803A (en) * 1998-02-19 2000-03-21 Ericsson Inc. Dual band diversity antenna having parasitic radiating element
WO2002001670A1 (en) * 2000-06-26 2002-01-03 Allgon Mobile Communications Ab Unitary antenna device
WO2002035652A1 (en) * 2000-10-05 2002-05-02 Ace Technology Internal antennas for portable terminals and mounting method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0932219A2 (en) * 1998-01-21 1999-07-28 Lk-Products Oy Planar antenna
US6040803A (en) * 1998-02-19 2000-03-21 Ericsson Inc. Dual band diversity antenna having parasitic radiating element
WO2002001670A1 (en) * 2000-06-26 2002-01-03 Allgon Mobile Communications Ab Unitary antenna device
WO2002035652A1 (en) * 2000-10-05 2002-05-02 Ace Technology Internal antennas for portable terminals and mounting method thereof

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