(19)
(11) EP 0 833 402 B1

(12) FASCICULE DE BREVET EUROPEEN

(45) Mention de la délivrance du brevet:
08.12.2004  Bulletin  2004/50

(21) Numéro de dépôt: 97202822.9

(22) Date de dépôt:  15.09.1997
(51) Int. Cl.7H01Q 1/24, H04B 1/38

(54)

Appareil de radiotransmission comportant un dispositif d'antenne repliable et dispositif d'antenne pour un tel appareil

Funkübertragungseinrichtung mit einer ausziehbaren Antenne und eine Antenne für eine solcher Einrichtung

Radio transmission apparatus with a retractable antenna and an antenna for such apparatus


(84) Etats contractants désignés:
DE FR GB

(30) Priorité: 25.09.1996 FR 9611667

(43) Date de publication de la demande:
01.04.1998  Bulletin  1998/14

(73) Titulaire: Koninklijke Philips Electronics N.V.
5621 BA Eindhoven (NL)

(72) Inventeur:
  • Duperray, David, c/o Société Civile S.P.I.D.
    75008 Paris (FR)

(74) Mandataire: Chaffraix, Jean 
Société Civile SPID, 156, Boulevard Haussmann
75008 Paris
75008 Paris (FR)


(56) Documents cités: : 
EP-A- 0 644 606
WO-A-95/12224
   
       
    Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen).


    Description


    [0001] L'invention concerne un appareil de radiotransmission comportant un dispositif d'antenne dépliable depuis une position repliée vers une position dépliée, dispositif formé par :
    • une liaison d'excitation (20) pour être raccordé à des circuits d'émission et/ou de réception,
    • une première hélice de rayonnement (25) dont une première extrémité est reliée à ladite liaison d'excitation,
    • un brin de rayonnement (30) pour rayonner et/ou capter de l'énergie issue ou en direction de ladite liaison d'excitation, notamment en position dépliée, comportant à une de ses extrémités une partie de contact en forme d'anneau (21) pour être reliée à ladite liaison d'excitation en position dépliée.
    • une deuxième hélice (35) située au voisinage d'une extrémité dudit brin,
    • un élément isolant (50) pour isoler l'autre extrémité dudit brin de ladite deuxième hélice.


    [0002] L'invention concerne aussi un dispositif d'antenne pour un tel appareil.

    [0003] L'invention trouve d'importantes applications dans le domaine des radiomobiles utilisées dans les réseaux cellulaires genre GSM, AMPS, ETACS, etc.. Dans les réseaux modernes la bande passante utilisée est relativement importante. Comme les appareils utilisés sont portables, on souhaite que leurs dimensions soient faibles, ce qui impose que les antennes soient aussi peu encombrantes que possible surtout lorsque les appareils sont en phase d'attente d'une communication. Les antennes sont, alors, mises dans leur position repliée. On est donc confronté au problème de concilier un fonctionnement à large bande avec un encombrement réduit des antennes. Il faut rappeler qu'il y a des difficultés à faire fonctionner sur une large bande les antennes de faible encombrement.

    [0004] Un appareil formé d'un tel dispositif d'antenne est connu du document de brevet WO 9512224A

    [0005] En position dépliée, cette antenne met en série les deux hélices au moyen d'un brin rayonnant, l'hélice, dite inférieure, située près du pont d'alimentation va apporter une grave désadaptation à l'antenne. En effet les antennes se rapprochant du quart de la longueur d'onde ont une impédance facile à adapter et tout autre élément rajouté va apporte un effet perturbateur Ceci peut être considéré comme un inconvénient. Un autre inconvénientréside dans le fait que la hauteur de l'antenne, en position dépliée est limitée à la hauteur de l'hélice inférieure

    [0006] L'invention propose un appareil du genre mentionné dans le préambule qui atténue dans une large mesure les inconvénients précités.

    [0007] Pour cela un tel appareil est remarquable en ce qu'il est prévu une deuxième partie de contact en forme d'anneau (28) reliée à la deuxième extrémité de la première hélice (25) pour connecter en cascade les deux hélices en position repliée et en ce qu'il est prévu une cavité (32) pour contenir'en position repliée au moins une partie dudit brin.

    [0008] La description suivante, faite en regard des dessins ci-annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.

    La figure 1 montre un appareil conforme à l'invention.

    La figure 2 montre l'antenne faisant partie de l'appareil dans une première position.

    La figure 3 montre l'antenne faisant partie de l'appareil dans une deuxième position.



    [0009] A la figure 1, on a représenté un appareil 1 conforme à l'invention. Cet appareil peut être un terminal GSM et doit donc présenter de faibles dimensions. Il comporte, comme à l'accoutumée, un clavier 2, un écran 3, un microphone 4 et un écouteur 5. Il est également muni d'un dispositif d'antenne 10 présentant une position repliée, ce qui est montré en A à la figure 1, et une position dépliée, ce qui est représenté en B sur cette même figure. La position repliée est utilisée lorsque l'appareil est en attente d'une communication. Ceci implique que seule la partie réception de l'appareil est en fonctionnement. En position dépliée l'appareil est en émission et, dans ce cas, les performances en adaptation de l'antenne doivent être meilleures.

    [0010] La figure 2 montre plus en détail le dispositif d'antenne 10. En A, cette antenne est montrée en position repliée et en B en position dépliée. Sur cette figure, la référence 20 indique le point d'excitation de l'antenne. Ce point est en contact avec un anneau conducteur 21 qui est en contact avec une première extrémité d'une première hélice 25. L'autre extrémité de cette hélice est en contact avec un anneau conducteur 28. Ces deux anneaux 21 et 28 permettent le passage d'un brin de rayonnement 30. Ce brin de rayonnement pénètre dans une cavité 32 ménagée dans l'appareil 1 lorsque l'antenne est en position repliée et émerge à l'extérieur lorsque l'antenne est en position dépliée. Une deuxième hélice 35 est placée au-dessus de ce brin rayonnant 30.

    [0011] Conformément à l'invention, un élément isolant 50 permet une liaison mécanique de cette hélice 35 avec l'extrémité supérieure dudit brin 30. Cet élément est rendu visible en A par une échancrure ménagée sur le dessin.

    [0012] L'extrémité inférieure du brin 30 est reliée mécaniquement et électriquement à une partie conductrice circulaire 55.

    [0013] Ainsi lorsque l'antenne est en position dépliée, le brin 30 et l'hélice 25 participent au rayonnement. Comme les longueurs électriques de ce brin et de cette hélice avoisinent λ/4 (où λ est une longueur d'onde moyenne à laquelle l'antenne rayonne), l'antenne possède une largeur de bande étendue due à ces deux systèmes résonnants couplés.

    [0014] Lorsque l'antenne est en position repliée, les deux hélices sont mises en série ou en cascade ce qui augmente leur hauteur mécanique et, de ce fait, le rendement radioélectrique qui est lié à cette hauteur.

    [0015] La figure 3 montre les performances, en taux d'ondes stationnaires (VSWR), obtenues par ces antennes.

    [0016] En A, les performances de l'antenne, montrées en trait plein, sont comparées avec celles d'un brin λ/4 montrées en tirets.

    [0017] En B, les performances de l'antenne, montrées en trait plein, sont comparées avec celles, représentées en tirets d'une hélice seule.


    Revendications

    1. Appareil de radiotransmission comportant un dispositif d'antenne dépliable depuis une position repliée vers une position dépliée, dispositif formé par :

    - une liaison d'excitation (20) pour être raccordée à des circuits d'émission et/ou de réception,

    - une première hélice de rayonnement (25) dont une première extrémité est reliée à ladite liaison d'excitation,

    - un brin de rayonnement (30) pour rayonner et/ou capter de l'énergie issue ou en direction de ladite liaison d'excitation, notamment en position dépliée, comportant à une de ses extrémités une partie de contact en forme d'anneau (21) pour être reliée à ladite liaison d'excitation en position dépliée.

    - une deuxième hélice (35) située au voisinage d'une extrémité dudit brin,

    - un élément isolant (50) pour isoler l'autre extrémité dudit brin de ladite deuxième hélice.

    caractérisé en ce qu'il est prévu une deuxième partie de contact en forme d'anneau (28) reliée à la deuxième extrémité de la première hélice (25) pour connecter en cascade les deux hélices en position repliée et en ce qu'il est prévu une cavité (32) pour contenir en position repliéeau moins une partie dudit brin.
     
    2. Appareil de radiotransmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément isolant se place à l'intérieur de ladite première hélice lorsque le dispositif d'antenne est en position repliée.
     
    3. Dispositif d'antenne dépliable formé par :

    - une liaison d'excitation (20) pour être raccordé à des circuits d'émission et/ou de réception,

    - une première hélice de rayonnement (25) dont une première extrémité est reliée à ladite liaison d'excitation,

    - un brin de rayonnement (30) pour rayonner et/ou capter de l'énergie issue ou en direction de ladite liaison d'excitation, notamment en position dépliée, comportant à une de ses extrémités une partie de contact en forme d'anneau (21) pour être reliée à ladite liaison d'excitation en position dépliée.

    - une deuxième hélice(35) située au voisinage d'une extrémité dudit brin,

    - un élément isolant (50) pour isoler l'autre extrémité dudit brin de ladite deuxième hélice.

    caractérisé en ce qu'il est prévu une deuxième partie de contact en forme d'anneau (28) reliée à la deuxième extrémité de la première hélice (25) pour connecter en cascade les deux hélices en position repliée et en ce qu'il est prévu une cavité (32) pour contenir'en position repliée au moins une partie dudit brin.
     
    4. Dispositif d'antenne dépliable selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit élément isolant se place à l'intérieur de ladite première hélice lorsque le dispositif d'antenne est en position repliée.
     


    Ansprüche

    1. Funkübertragungseinrichtung mit einer aus einer eingezogenen Position in eine ausgezogenen Position ausziehbaren Antenne, wobei die Einrichtung gebildet wird aus:

    - einer Erregerverbindung (20), um mit Sende- und/oder Empfangsschaltungen verbunden zu werden,

    - einer ersten Strahlungsspirale (25), deren erstes Ende mit der besagten Erregerverbindung verbunden ist,

    - einem ersten Strahlungshalm (30) zum Ausstrahlen und/oder Empfangen der Energie aus oder in Richtung der besagten Erregerverbindung, insbesondere in ausgezogener Position, mit an einem seiner Enden einem Kontaktteil in Ringform (21), um in ausgezogener Position mit der besagten Erregerverbindung verbunden zu werden.

    - einer zweiten Spirale (35), die in der Nähe eines Endes des besagten Halms angeordnet ist,

    - einem Isolierelement (50), um das andere Ende des besagten Halms von der besagten zweiten Spirale zu isolieren,

    dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Kontaktteil in Ringform (28) vorgesehen ist, das mit dem zweiten Ende der ersten Spirale (25) verbunden ist, um die zwei Spiralen in eingezogener Position in Kaskade miteinander zu verbinden, und dadurch, dass ein Hohlraum (32) vorgesehen ist, um in eingezogener Position mindestens einen Teil des besagten Halms aufzunehmen.
     
    2. Funkübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Isolierelement in das Innere der besagten Spirale kommt, wenn die Antenne in eingezogener Position ist.
     
    3. Antenne gebildet aus:

    - einer Erregerverbindung (20), um mit Sende- und/oder Empfangsschaltungen verbunden zu werden,

    - einer ersten Strahlungsspirale (25), deren erstes Ende mit der besagten Erregerverbindung verbunden ist,

    - einem ersten Strahlungshalm (30) zum Ausstrahlen und/oder Empfangen der Energie aus oder in Richtung der besagten Erregerverbindung, insbesondere in ausgezogener Position, mit an einem seiner Enden einem Kontaktteil in Ringform (21), um in ausgezogener Position mit der besagten Erregerverbindung verbunden zu werden,- einer zweiten Spirale (35), die in der Nähe eines Endes des besagten Halms angeordnet ist,

    - einem Isolierelement (50), um das andere Ende des besagten Halms von der besagten zweiten Spirale zu isolieren,

    dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Kontaktteil in Ringform (28) vorgesehen ist, das mit dem zweiten Ende der ersten Spirale (25) verbunden ist, um die zwei Spiralen in eingezogener Position in Kaskade miteinander zu verbinden, und dadurch, dass ein Hohlraum (32) vorgesehen ist, um in eingezogener Position mindestens einen Teil des besagten Halms aufzunehmen.
     
    4. Ausziehbare Antenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Isolierelement in das Innere der besagten Spirale kommt, wenn die Antenne in eingezogener Position ist.
     


    Claims

    1. A radio transmission apparatus comprising an antenna that can be extended from a retracted position to an extended position, which antenna is formed by:

    - an excitation link (20) to be connected to transceiver circuits,

    - a first radiation spiral (25) of which one end is connected to said excitation link,

    - a radiation wire (30) for radiating and/or capturing energy from or in the direction of said excitation link, notably in extended position, comprising at one of its ends an annular contact part (21) to be connected to said excitation link in extended position,

    - a second spiral (35) positioned in the neighborhood of an end of said wire,

    - an insulation element (50) for insulating the other end of the wire of said second spiral, characterized in that a second annular contact part (28) is provided, connected to the second end of the first spiral (25), to connect the two spirals in cascade in retracted position and in that a cavity (32) is provided for containing at least part of said wire in retracted position.


     
    2. A radio transmission apparatus as claimed in claim 1, characterized in that said insulating element is located inside said first spiral when the antenna is in retracted position.
     
    3. An extendable antenna formed by:

    - an excitation link (20) to be connected to transceiver circuits,

    - a first radiation spiral (25) of which one end is connected to said excitation link,

    - a radiation wire (30) for radiating and/or capturing energy from or in the direction of said excitation link, notably in extended position, comprising at one of its ends an annular contact part (21) to be connected to said excitation link in extended position,

    - a second spiral (35) positioned in the neighborhood of an end of said wire,

    - an insulation element (50) for insulating the other end of the wire of said second spiral. characterized in that a second annular contact part (28) is provided, connected to the second end of the first spiral (25), to connect the two spirals in cascade in retracted position and in that a cavity (32) is provided for containing at least part of said wire in retracted position.


     
    4. An extendable antenna as claimed in claim 3, characterized in that said insulating element is placed inside said first spiral when the antenna is in retracted position.
     




    Dessins