FR2737345A1 - Antenne a entree adaptee pour radio portable - Google Patents

Antenne a entree adaptee pour radio portable Download PDF

Info

Publication number
FR2737345A1
FR2737345A1 FR9608457A FR9608457A FR2737345A1 FR 2737345 A1 FR2737345 A1 FR 2737345A1 FR 9608457 A FR9608457 A FR 9608457A FR 9608457 A FR9608457 A FR 9608457A FR 2737345 A1 FR2737345 A1 FR 2737345A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
coil
antenna
arm
antenna structure
arm coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9608457A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2737345B1 (fr
Inventor
Kevin Michaeil Thill
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quarterhill Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of FR2737345A1 publication Critical patent/FR2737345A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2737345B1 publication Critical patent/FR2737345B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H01Q1/244Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas extendable from a housing along a given path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

Deux bobines (10, 20) couplent l'énergie sortant de et entrant dans un élément d'antenne (30). Les longueurs de la bobine à bras sous tension (10) et de la bobine à bras à la masse (20) sont différentes, afin de créer une entrée adaptée pour le couplage à la structure d'antenne résultante. Dans une radio portable, les deux bobines (10) et (20) sont efficacement couplées à l'élément d'antenne (30), sans courants induits passant sur le boîtier de la radio portable.

Description

Priorité: SN 08/508 939 du 28.07.1995 MOTOROLA, Inc. Titre:
ANTENNE A ENTREE ADAPTEE POUR RADIO PORTABLE
Arrière-plan de l'invention Domaine technique La présente invention concerne des éléments d'adaptation d'impédance, et plus particulièrement, la
structure d'une antenne ayant une entrée adaptée.
Description de la technique apparentée
Une bobine hélicoïdale est connue pour sa capacité de couplage à un émetteur monopolaire demi-onde. Un <) émetteur monopolaire peut être configuré par la fourniture d'un plan horizontal à l'intérieur d'un boîtier de radio portable. Les brevets américains 4 121 218 et 4 686 576 décrivent des exemples d'antennes de ce type. Bien que les antennes décrites ci-dessus soient compactes, le couplage de la bobine hélicoïdale à l'antenne implique beaucoup de pertes, ce qui entraîne une consommation d'énergie inutilement élevée. Une structure d'antenne impliquant beaucoup de pertes réduit 2() la durée de vie de la batterie d'une radio portable. De plus, du fait de ces antennes, l'énergie est dirigée vers le bas, vers le boîtier portable. Cette énergie provoque le passage de courants induits sur les surfaces métallisées ou les blindages du boitier de la radio, ce qui est inefficace du point de vue énergétique et dégrade
les performances types de l'antenne.
Brève description des dessins
La FIG. 1 est une vue latérale de la structure d'une antenne à entrée adaptée selon la présente invention; la FIG. 2 représente l'extrémité de la structure d'une antenne à entrée adaptée selon la présente invention; et la FIG. 3 illustre une radio portable équipée d'une
antenne à entrée adaptée.
() Description détaillée des modes de réalisation préférés
Comme l'illustre la vue latérale de la FIG. 1, deux bobines 10 et 20 de dimension différente couplent l'énergie à un élément d'antenne 30 selon la présente invention. Le couplage de l'élément d'antenne 30, utilisant une bobine à bras sous tension 10 et une bobine à bras à la masse 20, permet une entrée adaptée au niveau de la ligne d'alimentation sous tension 40 et de la ligne d'alimentation à la masse 50. Cette entrée permet à l'antenne de la présente invention de fonctionner plus 2() efficacement sur le plan énergétique. Grâce au couplage avec ces deux bobines, davantage d'énergie est transférée
vers et à partir de l'élément d'antenne 30.
Les deux bobines de la bobine à bras sous tension et de la bobine à bras à la masse 20 améliorent également les caractéristiques types de l'antenne, en éliminant le passage des courants induits sur le boîtier d'une radio, au-dessous des deux bobines. Les deux bobines 10 et 20 annulent les effets de l'énergie se déplaçant vers le bas dans une radio à partir de l'élément d'antenne 30. Une antenne à plus grand gain est ainsi obtenue pour assurer une meilleure communication, tout en réduisant le courant absorbé sur la batterie d'une radio portable. Des communications, dont la qualité du signal et la qualité sonore sont accrues, sont obtenues avec des batteries de plus petite taille, capables de fournir des temps de fonctionnement plus long
entre les recharges.
Les deux bobines 10 et 20, dans les différents modes de réalisation de la présente invention, peuvent être enroulées autour d'un cylindre en carton ou en plastique 60. De préférence, les deux bobines 10 et 20 sont des conducteurs microrubans plats en cuivre d'environ 0,05 millimètre d'épaisseur et d'environ 1,778 1< millimètres de large. Les deux bobines 10 et 20 peuvent également être libres dans l'espace ou enrobées dans un moule en plastique. Le cylindre 60 a, de préférence, un diamètre aussi petit que possible pour une réalisation compacte et a, de préférence, un diamètre inférieur à un
dixième d'une longue d'onde d'un signal à transmettre.
Par exemple, un cylindre 60 d'un diamètre d'environ 8,128 millimètres est préféré pour un signal à transmettre à 920 mégahertz (MHz). Pour assurer un fonctionnement correct, le cylindre 60 doit au plus avoir un diamètre 2<) tel qu'un enroulement des bobines ait une circonférence inférieure à une longueur d'onde d'un signal à
transmettre par l'antenne.
Les deux bobines ayant un pas leur permettant d'être enroulées autour du cylindre 60, la circonférence du cylindre 60 sera légèrement inférieure à la circonférence d'un enroulement des bobines. Pour obtenir l'entrée adaptée, l'une des deux bobines 10 et 20 doit être plus longue que l'autre bobine. En fournissant une bobine plus longue, une entrée d'antenne adaptée aux lignes d'alimentation est obtenue. Cette configuration possède l'avantage supplémentaire d'empêcher l'énergie
d'être dirigée vers le bas dans une radio portable.
Durant les essais, il s'est avéré que des bobines de même
longueur ne permettent pas d'atteindre ces objectifs.
Dans un mode de réalisation préféré, pour, par exemple, un signal de 920 MHz à transmettre, la bobine à bras à la masse 20 est, de préférence, plus longue que la bobine à bras sous tension 10, dans un rapport de 2,5 à 2. Dans le mode de réalisation préféré, cité en exemple, le cylindre 60 a le diamètre d'environ 8,128 millimètres et la bobine à bras sous tension a une longueur axiale bobinée d'environ 20,955 millimètres et la bobine à bras à la masse a une longueur axiale bobinée d'environ 30,099 millimètres et les bobines 10 et 20 ont un pas à un angle d'environ 15 degrés. Ainsi, la bobine à bras sous tension a environ 3,25 enroulements et la bobine à bras à la
masse environ 5,5 enroulements.
La bobine à bras sous tension 10 et la bobine à bras à la masse 20 peuvent être configurées pour différentes fréquences de fonctionnement à transmettre, en réglant la longueur des deux bobines ou le rapport respectif du nombre d'enroulements. En supposant que le cylindre 60 est parfaitement cylindrique et que le pas des bobines demeure constant, le nombre d'enroulements sera directement proportionnel à la longueur de chaque bobine. Dans ce cylindre parfaitement cylindrique, les bobines seront des bobines hélicoïdales. Cependant, si le pas des bobines varie ou si le cylindre 60 est conique ou d'une autre forme, le nombre d'enroulements ne sera pas
directement proportionnel à la longueur de chaque bobine.
Selon la configuration et la fréquence de fonctionnement à transmettre pour une application, les longueurs respectives des deux bobines seront déterminées 3) expérimentalement, afin d'obtenir un couplage adapté et efficace. Pour former, de manière compacte, un monopole ou un dipôle dans une radio portable, l'élément d'antenne est, de préférence, placé coaxialement dans les bobines et 20 pour le couplage. Pour assurer un fonctionnement correct, cependant, l'élément d'antenne 30 ne doit pas obligatoirement être placé de manière coaxiale dans les deux bobines. Le couplage est également obtenu lorsque l'élément d'antenne est placé à proximité des bobines, ou bien à côté des bobines. L'élément d'antenne 30 se compose, de préférence, d'un simple fil droit inséré dans un revêtement ou une feuille en plastique. Le simple fil droit de l'élément d'antenne 30 s'étend, de préférence, 1( vers le bas, à côté de l'intégralité des enroulements des deux bobines 10 et 20. Du fait que l'élément d'antenne 30 s'étend vers le haut, à partir d'une radio portable, seule une partie, comme par exemple la partie inférieure de l'élément d'antenne 30, est, de préférence, couplée
aux deux bobines 10 et 20.
La bobine à bras sous tension 10 et la bobine à bras à la masse 20 sont, de préférence, intercalées l'une dans l'autre, comme illustré sur la FIG. 1. La bobine à bras sous tension 10 et la bobine à bras à la masse 20 peuvent, de préférence, être décalées, de sorte que la bobine la plus courte ne soit pas totalement, ou pas du
tout, intercalée avec la plus longue des bobines.
La FIG. 2 illustre l'extrémité de la structure d'antenne, dans laquelle l'élément d'antenne 30 est entouré de manière coaxiale par la bobine à bras sous tension 10 et la bobine à bras à la masse 20. Le cylindre supporte les deux bobines 10 et 20 avec la ligne d'alimentation sous tension 40 et la ligne d'alimentation à la masse 50 au niveau de la partie inférieure, pour la 3( connexion aux circuits de transmission ou de réception
d'une radio portable.
La FIG. 3 illustre une radio portable 70, comme un radiotéléphone, ayant des performances de gain d'antenne et une efficacité énergétique accrues, en utilisant la bobine à bras sous tension 10 et la bobine à bras à la masse 20 à proximité de l'élément d'antenne 30. La ligne d'alimentation sous tension 40 et la ligne d'alimentation à la masse 50 des deux bobines 10 et 20 sont connectées au circuit de transmission radio 90 de la radio portable 70. Les deux bobines 10 et 20 sont, de préférence, placées dans un boîtier 80 de la radio portable 70 avec
l'élément d'antenne 30 s'étendant à partir de ce boîtier.
L'élément d'antenne 30 peut coulisser coaxialement dans l0 et hors du boîtier de la radio portable 70 pour le rangement. Cependant, lorsque l'élément d'antenne est rétracté, les deux bobines 10 et 20 sont couplées à une autre partie de l'élément d'antenne pour le fonctionnement. La bobine à bras sous tension 10 et la bobine à bras à la masse 20 peuvent être placées coaxialement par rapport à l'élément d'antenne 30, dans un boîtier en plastique de l'élément d'antenne. Dans une telle configuration, le boîtier 80 de l'élément d'antenne pourrait être mécaniquement connecté à la radio portable
2() 70 au niveau d'un pivot.
Bien que l'invention ait été décrite et illustrée
par la description et les dessins ci-dessus, on aura
compris que cette description ne constitue qu'un exemple
et que de nombreuses modifications peuvent être effectuées par les spécialistes de la technique, sans trahir l'esprit réel et le cadre de l'invention. Par exemple, des montages de fils peuvent être utilisés pour réaliser les deux bobines de la présente invention. De plus, ces bobines peuvent être placées en de nombreux autres endroits, pour le couplage à proximité d'un
élément d'antenne.

Claims (10)

REVENDICATIONS:
1. Structure d'antenne équipée d'une entrée adaptée, caractérisé par: un élément d'antenne (30) ayant une partie droite; une bobine à bras sous tension (10) ayant un axe parallèle à la partie droite de l'élément d'antenne, placé suffisamment près de la partie droite de l'élément d'antenne pour provoquer un couplage électromagnétique d'une ligne d'alimentation sous tension (40) à l'élément d'antenne; et une bobine à bras à la masse (20) ayant un axe parallèle à la partie droite de l'élément d'antenne, placé suffisamment près de la partie droite de l'élément d'antenne pour provoquer un couplage électromagnétique d'une ligne d'alimentation à la masse (50) à l'élément
d'antenne et créant une entrée adaptée.
2. Structure d'antenne selon la revendication 1, dans laquelle la bobine à bras sous tension (10) et la bobine à bras à la masse (20) ont des longueurs différentes.
3. Structure d'antenne selon la revendication 2, dans laquelle les longueurs respectives de la bobine à bras sous tension (10) et de la bobine à bras à la masse (20) sont suffisantes pour créer une structure d'antenne pouvant être adaptée à une impédance des lignes
d'alimentation sous tension et à la masse (40, 50).
4. Structure d'antenne selon la revendication 3, dans laquelle un enroulement de la bobine à bras sous 3) tension (10) et un enroulement de la bobine à bras à la masse (20) ont chacun une circonférence inférieure à une
longueur d'onde d'un signal à transmettre par la structure d'antenne.
5. Structure d'antenne selon la revendication 4, dans laquelle la bobine à bras à la masse (20) a un plus grand nombre d'enroulements que la bobine à bras sous
tension (10).
6. Structure d'antenne selon la revendication 2, dans laquelle la bobine à bras sous tension (10) et la bobine à bras à la masse (20) sont intercalées l'une dans l'autre.
7. Structure d'antenne selon la revendication 1, I( dans laquelle la bobine à bras sous tension (10) et la bobine à bras à la masse (20) ont un nombre différent d'enroulements.
8. Structure d'antenne selon la revendication 7, dans laquelle un rapport du nombre d'enroulements de la bobine à bras sous tension (10) et de la bobine à bras à la masse (20) est suffisant pour que la structure d'antenne soit adaptée à une impédance des lignes
d'alimentation sous tension et à la masse (40, 50).
9. Structure d'antenne selon la revendication 1, 2) dans laquelle la bobine à bras sous tension (10) et la bobine à bras à la masse (20) sont toutes deux
électriquement isolées de l'élément d'antenne.
10. Structure d'antenne selon la revendication 1, dans laquelle la structure d'antenne est dans une radio portable et comprend un circuit de transmission radio (90) couplé de manière fonctionnelle à la ligne d'alimentation sous tension (40) et à la ligne
d'alimentation à la masse (50).
FR9608457A 1995-07-28 1996-07-08 Antenne a entree adaptee pour radio portable Expired - Lifetime FR2737345B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/508,939 US5583520A (en) 1995-07-28 1995-07-28 Matched input antenna for a portable radio

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2737345A1 true FR2737345A1 (fr) 1997-01-31
FR2737345B1 FR2737345B1 (fr) 1998-04-30

Family

ID=24024678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9608457A Expired - Lifetime FR2737345B1 (fr) 1995-07-28 1996-07-08 Antenne a entree adaptee pour radio portable

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5583520A (fr)
JP (1) JP3532356B2 (fr)
CN (1) CN1065077C (fr)
AU (1) AU707303B2 (fr)
FR (1) FR2737345B1 (fr)
GB (1) GB2303969B (fr)
SG (1) SG42424A1 (fr)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9600538D0 (sv) * 1996-02-13 1996-02-13 Allgon Ab Dual band antenna means incorporating helical and elongated radiating structures
US5808586A (en) * 1997-02-19 1998-09-15 Motorola, Inc. Side-by-side coil-fed antenna for a portable radio
US5945964A (en) * 1997-02-19 1999-08-31 Motorola, Inc. Multi-band antenna structure for a portable radio
US6127979A (en) * 1998-02-27 2000-10-03 Motorola, Inc. Antenna adapted to operate in a plurality of frequency bands
NO993414L (no) 1998-07-22 2000-01-23 Vistar Telecommunications Inc Integrert antenne
US6275198B1 (en) 2000-01-11 2001-08-14 Motorola, Inc. Wide band dual mode antenna
US20050184924A1 (en) * 2004-02-20 2005-08-25 Larry Fossett Systems and methods that utilize an active stub/parasitic whip antenna to facilitate mobile communication
US7224316B2 (en) * 2005-06-09 2007-05-29 Kyocera Wireless Corp. Retractable stubby antenna
TWI355778B (en) * 2006-11-07 2012-01-01 Wistron Neweb Corp Portable electronic device with function of receiv

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083136A (en) * 1989-11-16 1992-01-21 Wells Donald H Transmission line coupling device with closed impedance matching loop
GB2253949A (en) * 1991-03-16 1992-09-23 Antenna Products Ltd Radio antennas
US5179387A (en) * 1989-03-10 1993-01-12 Wells Donald H Whip antenna operable without grounding
WO1995008853A1 (fr) * 1993-09-20 1995-03-30 Motorola, Inc. Antenne pour dispositif de communication radio

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2709219A (en) * 1951-11-20 1955-05-24 Du Mont Allen B Lab Inc High-frequency transformer and circuit
US3099010A (en) * 1960-02-19 1963-07-23 Columbia Products Co High-q loading coil having plural interleaved paralleled windings in combination with axial antenna
US4137534A (en) * 1977-05-26 1979-01-30 Goodnight Roy G Vertical antenna with low angle of radiation
US4121218A (en) * 1977-08-03 1978-10-17 Motorola, Inc. Adjustable antenna arrangement for a portable radio
US4229743A (en) * 1978-09-22 1980-10-21 Shakespeare Company Multiple band, multiple resonant frequency antenna
US4868576A (en) * 1988-11-02 1989-09-19 Motorola, Inc. Extendable antenna for portable cellular telephones with ground radiator
DE3842854A1 (de) * 1988-12-20 1990-06-21 Bosch Gmbh Robert Stabantenne fuer den fernsehempfang
GB2237449B (en) * 1989-09-30 1994-03-30 Hi Trak Systems Ltd Transmitter and antenna
US5250944A (en) * 1990-10-29 1993-10-05 Bio Medic Data Systems, Inc. Antenna and driving circuit for transmitting and receiving images to and from a passive transponder
US5218372A (en) * 1992-05-15 1993-06-08 Cheng Chen Sheng Wide band spherical antenna with improved impedance-matching circuit
JPH06216630A (ja) * 1993-01-14 1994-08-05 Nippon Antenna Kk 伸縮式ホイップアンテナ
SE512062C2 (sv) * 1993-07-14 2000-01-17 Ericsson Ge Mobile Communicat Förfarande och anordning för att förbättra effektivitet och bandbredd för en antenn på en bärbar utrustning

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179387A (en) * 1989-03-10 1993-01-12 Wells Donald H Whip antenna operable without grounding
US5083136A (en) * 1989-11-16 1992-01-21 Wells Donald H Transmission line coupling device with closed impedance matching loop
GB2253949A (en) * 1991-03-16 1992-09-23 Antenna Products Ltd Radio antennas
WO1995008853A1 (fr) * 1993-09-20 1995-03-30 Motorola, Inc. Antenne pour dispositif de communication radio

Also Published As

Publication number Publication date
CN1142125A (zh) 1997-02-05
AU707303B2 (en) 1999-07-08
JP3532356B2 (ja) 2004-05-31
US5583520A (en) 1996-12-10
GB9615315D0 (en) 1996-09-04
JPH09186520A (ja) 1997-07-15
FR2737345B1 (fr) 1998-04-30
CN1065077C (zh) 2001-04-25
SG42424A1 (en) 1997-08-15
GB2303969A (en) 1997-03-05
AU5944396A (en) 1997-02-06
GB2303969B (en) 1999-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2024992C (fr) Antenne plane
CA2449359C (fr) Antenne fil-plaque
EP2625741B1 (fr) Antenne de grande dimension à ondes de surface et à large bande
FR2759813A1 (fr) Structure d&#39;antenne a plusieurs bandes pour un poste radio portable
EP0825673A1 (fr) Antenne imprimée plane à éléments superposés court-circuités
FR2724771A1 (fr) Antenne a dipole repliable a deux positions
EP2422403B9 (fr) Antenne multiple large bande a faible profil
FR2817661A1 (fr) Dispositif pour la reception et/ou l&#39;emission de signaux multifaisceaux
FR2625616A1 (fr) Antenne plane
FR2960710A1 (fr) Element rayonnant a double polarisation d&#39;antenne multibande
EP1589608A1 (fr) Antenne compacte RF
FR2737345A1 (fr) Antenne a entree adaptee pour radio portable
FR2597266A1 (fr) Antenne a large bande
FR2730094A1 (fr) Antenne radio
FR3108209A1 (fr) Antenne fil-plaque monopolaire reconfigurable en fréquence
FR2739498A1 (fr) Assemblage d&#39;antenne pour dispositif de communication sans fil
WO2003061062A1 (fr) Dispositif pour la reception et/ou l&#39;emission d&#39;ondes electromagnetiques a diversite de rayonnement
EP1883991A1 (fr) Antenne monopole
EP0149400B1 (fr) Aérien comportant un dispositif d&#39;excitation en mode circulaire
WO2004027930A1 (fr) Antenne hélicoïdale à large bande
EP0463263A1 (fr) Antenne omnidirective en polarisation circulaire transversale à maximum de gain sous l&#39;horizon
FR2893451A1 (fr) Systeme d&#39;antenne plate a acces direct en guide d&#39;ondes.
FR2967537A1 (fr) Antenne compacte adaptable en impedance
CA2342953C (fr) Element rayonnant hyperfrequence bi-bande
WO2011000703A1 (fr) Systeme antennaire compacte omnidirectionnel et large bande comportant deux acces emission et reception separes fortement decouples

Legal Events

Date Code Title Description
TP Transmission of property

Owner name: MOTOROLA MOBILITY, INC., US

Effective date: 20110912

TP Transmission of property

Owner name: WI-LAN INC., CA

Effective date: 20111206

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 20