FR2852743A1 - Electronic plates connecting arrangement for portable radio-telephone, has matching section modifying direction of EM field between microstrip line and contact zone, in parallel to direction of field in connector - Google Patents
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Abstract
Description
"Agencement pour connecter deux platines électroniques par un connecteur"Arrangement for connecting two electronic printed circuit boards by a connector
ZIF ou LIF, un tronçon en structure coplanaire ZIF or LIF, a section in coplanar structure
et un tronçon en structure à microruban." L'invention propose un agencement pour la connexion de deux modules électroniques par l'intermédiaire d'un connecteur du type à force d'insertion nulle ou du type à faible force d'insertion. and a section in microstrip structure. "The invention proposes an arrangement for the connection of two electronic modules via a connector of the type with zero insertion force or of the type with low insertion force.
L'invention propose plus particulièrement un agencement 10 pour connecter électriquement deux platines électroniques, du type dans lequel une ligne de transmission d'ondes électromagnétiques est imprimée sur chaque platine, au moins la ligne de transmission de la première platine étant imprimée selon une structure à microruban, et du type qui comporte un 15 connecteur comportant un alignement transversal de broches longitudinales qui relie les lignes de transmission des deux platines. The invention more particularly proposes an arrangement 10 for electrically connecting two electronic printed circuit boards, of the type in which a transmission line of electromagnetic waves is printed on each plate, at least the transmission line of the first plate being printed according to a structure with microstrip, and of the type which comprises a connector comprising a transverse alignment of longitudinal pins which connects the transmission lines of the two plates.
La tendance actuelle concernant les radiotéléphones portables consiste à réduire les dimensions extérieures de 20 l'appareil. Ainsi, les dimensions des divers circuits imprimés sont elles aussi réduites. The current trend in portable radiotelephones is to reduce the external dimensions of the device. Thus, the dimensions of the various printed circuits are also reduced.
L'efficacité de l'antenne émettrice/réceptrice d'ondes électromagnétiques dépend en partie de la superficie d'un circuit de masse de l'ensemble des circuits imprimés. Ainsi, la réduction 25 des dimensions des divers circuits imprimés implique la réduction de la superficie du circuit de masse, et dont une baisse de l'efficacité de l'antenne. The efficiency of the emitting / receiving antenna of electromagnetic waves depends in part on the area of a ground circuit of all the printed circuits. Thus, the reduction in the dimensions of the various printed circuits implies the reduction of the area of the ground circuit, including a decrease in the efficiency of the antenna.
Pour pallier à cet effet, il a été proposé d'utiliser un circuit imprimé additionnel sur lequel un circuit de masse supplémentaire 30 est imprimé pour prolonger le circuit de masse. To overcome this effect, it has been proposed to use an additional printed circuit on which an additional ground circuit 30 is printed to extend the ground circuit.
La partie électronique du radiotéléphone consiste alors en un agencement de plusieurs modules que l'on peut choisir selon les caractéristiques du radiotéléphone que l'on désire obtenir, et que l'on peut connecter entre eux par des moyens conventionnels adaptés. The electronic part of the radiotelephone then consists of an arrangement of several modules which can be chosen according to the characteristics of the radiotelephone which it is desired to obtain, and which can be connected together by suitable conventional means.
On a représenté à la figure 1 un agencement constitué d'un premier module 10 qui comporte le circuit imprimé 12 relié aux 5 composants électroniques, et constitué d'un deuxième module 14 qui comporte le prolongement 16 du circuit imprimé. There is shown in Figure 1 an arrangement consisting of a first module 10 which comprises the printed circuit 12 connected to the 5 electronic components, and consisting of a second module 14 which comprises the extension 16 of the printed circuit.
Cet agencement est une partie de l'antenne du radiotéléphone et il a pour fonctions de transmettre les ondes électromagnétiques entre composants électroniques (radio) et un 10 élément rayonnant de l'antenne, qui émet/reçoit les ondes électromagnétiques en direction/provenance d'autres appareils électroniques. This arrangement is a part of the radiotelephone antenna and it has the functions of transmitting the electromagnetic waves between electronic components (radio) and a radiating element of the antenna, which transmits / receives the electromagnetic waves to / from other electronic devices.
Ainsi, l'antenne comporte successivement le composant électronique, le premier module 10, le deuxième module 14 et 15 l'élément rayonnant. Thus, the antenna successively comprises the electronic component, the first module 10, the second module 14 and 15 the radiating element.
Le circuit imprimé 12 du premier module 10 forme une ligne de transmission d'ondes électromagnétiques qui comporte un élément conducteur d'alimentation 18, ou ligne 50 ohms, par lequel les ondes émises/reçues par l'antenne sont transmises 20 depuis/vers le composant électronique, et un deuxième élément conducteur 20 formant circuit dit de "masse". The printed circuit 12 of the first module 10 forms a line for transmitting electromagnetic waves which comprises a supply conductive element 18, or line 50 ohms, by which the waves emitted / received by the antenna are transmitted from / to the electronic component, and a second conductive element 20 forming a so-called "ground" circuit.
Le circuit imprimé supplémentaire 16 comporte lui aussi un élément conducteur 22 d'alimentation et un deuxième élément conducteur de masse 24. The additional printed circuit 16 also includes a supply conductive element 22 and a second ground conductive element 24.
Selon un mode de réalisation connu, les deux modules 10, 14 sont connectés entre eux par l'intermédiaire d'un câble coaxial 26 constitué principalement d'un conducteur central 28, qui relie les deux éléments conducteurs d'alimentation 18, 22 entre eux, d'un conducteur périphérique 30, qui relie les deux éléments 30 conducteurs de masse 20, 24 entre eux, et de matériau isolant 32 séparant les deux conducteurs 28, 30. According to a known embodiment, the two modules 10, 14 are connected to each other by means of a coaxial cable 26 consisting mainly of a central conductor 28, which connects the two supply conductive elements 18, 22 to each other , a peripheral conductor 30, which connects the two elements 30 ground conductors 20, 24 together, and insulating material 32 separating the two conductors 28, 30.
La connexion des deux modules 10, 14 nécessite aussi un connecteur d'adaptation 34 agencé sur chaque module 10, 14. The connection of the two modules 10, 14 also requires an adaptation connector 34 arranged on each module 10, 14.
L'utilisation d'un câble coaxial 26 et des connecteurs d'adaptation associés 34 s'avère particulièrement onéreuse. The use of a coaxial cable 26 and the associated adapter connectors 34 proves to be particularly expensive.
Dans le but de résoudre les problèmes liés à l'utilisation d'un câble coaxial pour connecter les deux modules 10, 14, il a 5 été proposé d'utiliser un connecteur du type à force d'insertion nulle, dit connecteur " ZIF" (pour Zero Insertion Force), ou un connecteur du type à faible force d'insertion, dit connecteur LIF (pour Low Insertion Force). In order to solve the problems linked to the use of a coaxial cable to connect the two modules 10, 14, it has been proposed to use a connector of the type with zero insertion force, called "ZIF" connector (for Zero Insertion Force), or a connector of the low insertion force type, called LIF connector (for Low Insertion Force).
Cependant, bien qu'un tel type de connecteur soit 10 d'encombrement et de coût réduits par rapport à un câble coaxial, la liaison utilisant ce type de connecteur peut provoquer une perte de la puissance transmise. However, although such a type of connector is of reduced bulk and cost compared to a coaxial cable, the link using this type of connector can cause a loss of the transmitted power.
En effet, le circuit imprimé du premier module 10 présente généralement une structure dite à microruban, c'est-à-dire 15 comportant un ruban de matériau conducteur imprimé sur une première face du module 10, formant le conducteur d'alimentation 18, une couche de matériau conducteur formant le conducteur de masse 20, répartie sur les deux faces du module 10. Indeed, the printed circuit of the first module 10 generally has a so-called microstrip structure, that is to say 15 comprising a ribbon of conductive material printed on a first face of the module 10, forming the supply conductor 18, a layer of conductive material forming the ground conductor 20, distributed on the two faces of the module 10.
Ces deux conducteurs 18, 20 sont imprimés sur deux plans 20 parallèles différents, de manière que l'orientation du champ électromagnétique formé par les ondes électromagnétiques transmises par le circuit imprimé 12 est globalement perpendiculaire aux plans des deux conducteurs 18, 20. These two conductors 18, 20 are printed on two different parallel planes 20, so that the orientation of the electromagnetic field formed by the electromagnetic waves transmitted by the printed circuit 12 is generally perpendicular to the planes of the two conductors 18, 20.
Le connecteur ZIF ou LIF est principalement constitué de 25 broches longitudinales de matériau conducteur, qui sont alignées suivant une direction transversale. Le champ électromagnétique qui traverse ce connecteur est orienté globalement transversalement. The ZIF or LIF connector mainly consists of 25 longitudinal pins of conductive material, which are aligned in a transverse direction. The electromagnetic field which crosses this connector is oriented generally transversely.
Ainsi, la transition entre le circuit imprimé 12 et le 30 connecteur ZIF ou LIF se caractérise par une brusque modification de l'orientation des ondes électromagnétiques, de l'ordre de 900, ce qui a pour effet de provoquer une réflexion des ondes à transmettre et donc des pertes de transmission, on parle alors de "pertes par réflexion". Thus, the transition between the printed circuit 12 and the ZIF or LIF connector is characterized by a sudden modification of the orientation of the electromagnetic waves, of the order of 900, which has the effect of causing a reflection of the waves to be transmitted. and therefore transmission losses, we then speak of "reflection losses".
L'invention a pour but de proposer un agencement pour relier un circuit imprimé selon une structure en microruban à un connecteur ZIF ou LIF, qui ne provoque pas de pertes de transmission des ondes électromagnétiques. The object of the invention is to propose an arrangement for connecting a printed circuit according to a microstrip structure to a ZIF or LIF connector, which does not cause transmission losses of electromagnetic waves.
Dans ce but, l'invention propose un agencement du type décrit précédemment, caractérisé en ce que la première platine comporte une zone de contact agencée au droit du connecteur et un tronçon d'adaptation qui relie la ligne microruban à la zone de contact, notamment pour modifier l'orientation du champ 10 électromagnétique entre la ligne microruban et la zone de contact. To this end, the invention provides an arrangement of the type described above, characterized in that the first plate comprises a contact area arranged in line with the connector and an adaptation section which connects the microstrip line to the contact area, in particular to modify the orientation of the electromagnetic field between the microstrip line and the contact zone.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le tronçon d'adaptation est imprimé selon une structure coplanaire; - la deuxième platine comporte une zone de contact 15 agencée au droit du connecteur et la ligne de transmission de la deuxième platine comporte au moins un tronçon imprimé selon une structure coplanaire qui est relié à la zone de contact; - la ligne de transmission de la deuxième platine comporte un seul tronçon en structure coplanaire qui est imprimé sur une 20 seule face de la deuxième platine. According to other characteristics of the invention: - the adaptation section is printed according to a coplanar structure; - The second plate comprises a contact zone 15 arranged in line with the connector and the transmission line of the second plate comprises at least one section printed according to a coplanar structure which is connected to the contact zone; the transmission line of the second plate comprises a single section in coplanar structure which is printed on a single face of the second plate.
- la ligne de transmission de la deuxième platine comporte un tronçon imprimé selon une structure microruban qui s'étend en prolongeant le tronçon coplanaire; - la ligne microruban comporte deux couches de matériau 25 conducteur qui sont imprimées sur la face supérieure de la platine, de part et d'autre du ruban, et qui sont reliées électriquement au premier plan de masse par des aiguilles en matériau conducteur qui traversent la platine, de manière à former des plans de masse supplémentaires qui prolongent le premier 30 plan de masse; - le tronçon d'adaptation est imprimé sur la face supérieure de la platine; - chaque partie du deuxième plan de masse est reliée électriquement à un plan de masse supplémentaire de la ligne microruban; - le ruban du premier tronçon et la piste du deuxième 5 tronçon sont deux zones d'une même couche de matériau conducteur et chaque partie du deuxième plan de masse et le plan de masse supplémentaire associé sont deux zones d'une même couche de matériau conducteur; - le bord d'une partie du deuxième plan de masse, 10 s'étendant en vis-à- vis de la piste, comporte un premier segment qui prolonge le bord associé du plan de masse supplémentaire associé, en se rapprochant du bord en vis- à-vis de la piste. - The transmission line of the second plate comprises a section printed in a microstrip structure which extends by extending the coplanar section; the microstrip line comprises two layers of conductive material which are printed on the upper face of the plate, on either side of the ribbon, and which are electrically connected to the fore ground plane by needles of conductive material which pass through the platinum, so as to form additional ground planes which extend the first ground plane; - the adaptation section is printed on the upper face of the plate; each part of the second ground plane is electrically connected to an additional ground plane of the microstrip line; the ribbon of the first section and the track of the second section are two zones of the same layer of conductive material and each part of the second ground plane and the associated additional ground plane are two zones of the same layer of conductive material ; the edge of a part of the second ground plane, extending opposite the track, comprises a first segment which extends the associated edge of the associated additional ground plane, approaching the opposite edge - opposite the runway.
L'invention propose aussi un appareil électronique portatif, notamment un radiotéléphone portable, comportant au moins deux 15 platines électroniques connectées selon un agencement conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les platines sont des éléments d'une antenne pour l'émission et/ou la réception d'ondes électromagnétiques, et les platines sont interposées entre: - au moins un élément électronique de traitement des ondes électromagnétiques qui est connecté à la ligne de transmission d'ondes de la première platine; et un élément rayonnant globalement plan pour l'émission et/ou la réception des ondes électromagnétiques qui est connecté 25 à la ligne de transmission d'ondes de la deuxième platine. The invention also provides a portable electronic device, in particular a portable radiotelephone, comprising at least two electronic boards connected in an arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the boards are elements of an antenna for the emission and / or reception of electromagnetic waves, and the plates are interposed between: - at least one electronic element for processing electromagnetic waves which is connected to the wave transmission line of the first plate; and a generally planar radiating element for transmitting and / or receiving electromagnetic waves which is connected to the wave transmission line of the second plate.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - l'appareil électronique comporte au moins un circuit électronique qui est imprimé en deux parties, chaque partie étant imprimée sur une des platines, et les deux parties du circuit 30 imprimé étant reliées entre-elles par l'intermédiaire du connecteur; - l'élément rayonnant et la ligne de transmission d'ondes de la deuxième platine forment des couches de matériau conducteur imprimées sur un même support; - l'antenne comporte plusieurs éléments électroniques pour son fonctionnement suivant des modes d'émission et/ou réception différents, et en ce que chaque platine comporte une ligne de transmission associée à chacun des éléments électroniques; - le support de la deuxième platine est un support flexible. According to other characteristics of the invention: the electronic device comprises at least one electronic circuit which is printed in two parts, each part being printed on one of the plates, and the two parts of the printed circuit being connected to each other through the connector; - The radiating element and the wave transmission line of the second plate form layers of conductive material printed on the same support; - The antenna comprises several electronic elements for its operation according to different transmission and / or reception modes, and in that each plate comprises a transmission line associated with each of the electronic elements; - the support of the second plate is a flexible support.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées 1o parmi lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique de dessus de deux modules électroniques qui sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'un câble coaxial, conformément aux enseignements de l'art antérieur; - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, représentant deux circuits électroniques reliées entre eux par l'intermédiaire d'un connecteur ZIF ou LIF selon un agencement conforme aux enseignements de l'invention; - la figure 2a est un détail à plus grande échelle du 20 tronçon d'adaptation du premier module; - la figure 3 est une vue de dessous de l'agencement représenté à la figure 2; - la figure 4 est une section longitudinale verticale selon la ligne 4-4 de l'agencement représenté à la figure 2; et - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 2, dans laquelle les deux circuits électroniques comportent plusieurs lignes de transmission d'ondes disposés en parallèle. Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended figures 1o among which: - Figure 1 is a schematic representation from above of two electronic modules which are interconnected via a coaxial cable, in accordance with the teachings of the prior art; - Figure 2 is a view similar to that of Figure 1, showing two electronic circuits connected together via a ZIF or LIF connector in an arrangement according to the teachings of the invention; FIG. 2a is a detail on a larger scale of the adaptation section of the first module; - Figure 3 is a bottom view of the arrangement shown in Figure 2; - Figure 4 is a vertical longitudinal section along line 4-4 of the arrangement shown in Figure 2; and - Figure 5 is a view similar to that of Figure 2, in which the two electronic circuits comprise several wave transmission lines arranged in parallel.
Pour la description de l'invention, on adoptera à titre non limitatif les orientations verticale, longitudinale et transversale 30 selon le repère V, L, T indiqué aux figures. For the description of the invention, the vertical, longitudinal and transverse orientations 30 will be adopted, without limitation, according to the reference V, L, T indicated in the figures.
On adoptera aussi l'orientation d'amont en aval comme étant la direction longitudinale et de gauche à droite en se reportant à la figure 2. We will also adopt the orientation from upstream to downstream as being the longitudinal direction and from left to right, referring to FIG. 2.
Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. In the description which follows, identical, similar or analogous elements will be designated by the same reference numbers.
On a représenté à la figure 2 un agencements de deux 5 modules électroniques, ou platines électroniques, 10, 14 qui sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'un connecteur 36 du type qui comporte un alignement transversal de broches longitudinales 52. FIG. 2 shows an arrangement of two electronic modules, or electronic plates, 10, 14 which are interconnected by means of a connector 36 of the type which comprises a transverse alignment of longitudinal pins 52.
Selon un mode de réalisation préféré, le connecteur 36 est un connecteur du type à force d'insertion nulle, communément 10 appelé connecteur ZIF, cependant, le connecteur 36 peut être de tout autre type comme par exemple un connecteur à force d'insertion faible, communément appelé connecteur LIF (pour Low Insertion Force). According to a preferred embodiment, the connector 36 is a connector of the type with zero insertion force, commonly called the ZIF connector, however, the connector 36 can be of any other type such as for example a connector with low insertion force. , commonly called LIF connector (for Low Insertion Force).
Les deux modules 10, 14 sont deux éléments de l'antenne 15 d'un radiotéléphone portable qui a pour fonction l'émission et la réception d'ondes électromagnétiques. The two modules 10, 14 are two elements of the antenna 15 of a portable radiotelephone which has the function of transmitting and receiving electromagnetic waves.
Cette antenne comporte en outre plusieurs composants électroniques (non représentés) de traitement des ondes électromagnétiques, qui sont connectés à l'extrémité amont 1Oa 20 du premier module 10, et un élément rayonnant globalement plan (non représenté) par lequel les ondes électromagnétiques sont émises ou reçues, qui est connecté à l'extrémité aval 14b du deuxième module. This antenna further comprises several electronic components (not shown) for processing electromagnetic waves, which are connected to the upstream end 10a of the first module 10, and a generally planar radiating element (not shown) by which the electromagnetic waves are emitted. or received, which is connected to the downstream end 14b of the second module.
Le premier module 10 comporte un support en matériau 25 isolant 38 qui porte un circuit imprimé 12 formant une ligne de transmission d'ondes électromagnétiques, qui comporte un premier tronçon 48 qui s'étend depuis l'extrémité amont 10a du premier module 10. The first module 10 comprises a support made of insulating material 38 which carries a printed circuit 12 forming a line for transmitting electromagnetic waves, which comprises a first section 48 which extends from the upstream end 10a of the first module 10.
L'ensemble des composants électroniques est agencé sur 30 une face supérieure du circuit électronique associé. C'est pourquoi, le premier tronçon 48 est imprimé selon une structure dite à microruban. All of the electronic components are arranged on an upper face of the associated electronic circuit. This is why the first section 48 is printed according to a so-called microstrip structure.
Comme on l'a représenté aux figures 2 à 4, le tronçon en microruban 48 comporte un ruban 40 en matériau conducteur qui est imprimé sur la face supérieure 38s du support 38, et une couche de matériau conducteur 42 formant un premier plan de masse, qui est imprimée sur la face inférieure 38i du support 38. As shown in FIGS. 2 to 4, the microstrip section 48 comprises a ribbon 40 of conductive material which is printed on the upper face 38s of the support 38, and a layer of conductive material 42 forming a first ground plane, which is printed on the underside 38i of the support 38.
Le tronçon en microruban 48 comporte aussi deux couches 5 de matériau conducteur 44 qui sont imprimées sur la face supérieure 38s du support 38, de part et d'autre du ruban 40, de manière à former deux plans de masse supplémentaires, qui sont connectés au premier plan de masse 42, pour le prolonger, par l'intermédiaire d'aiguilles 46 en matériau conducteur qui 10 traversent le support isolant 38. The microstrip section 48 also comprises two layers 5 of conductive material 44 which are printed on the upper face 38s of the support 38, on either side of the ribbon 40, so as to form two additional ground planes, which are connected to the first ground plane 42, to extend it, by means of needles 46 of conductive material which pass through the insulating support 38.
Les deux plans de masse supplémentaire 44 sont imprimés sur la face supérieure 38s du support 38 de manière que le tronçon en microruban 48 possède les propriétés d'une ligne à microruban, notamment une impédance de 50 ohms, c'est 15 pourquoi la ligne de transmission est communément appelée "ligne 50 ohms". Pour cela, la distance "dl" entre les deux plans de masse supplémentaires 44 et le ruban 40 est supérieure à la distance "d2" entre le ruban 40 et le premier plan de masse 42. The two additional ground planes 44 are printed on the upper face 38s of the support 38 so that the microstrip section 48 has the properties of a microstrip line, in particular an impedance of 50 ohms, this is why the line of transmission is commonly called "50 ohm line". For this, the distance "dl" between the two additional ground planes 44 and the ribbon 40 is greater than the distance "d2" between the ribbon 40 and the first ground plane 42.
Le circuit imprimé 12 comporte aussi une zone de contact 20 50 qui est imprimée sur la face supérieure 38s du support 38, au niveau de l'extrémité aval 1Ob du premier module 10, et elle comporte plusieurs bandes longitudinales de matériau conducteur (non représentées) isolées électriquement entre-elles, qui sont alignées transversalement, et qui sont reliées électriquement soit 25 au ruban 40, soit aux plans de masse supplémentaires 44. C'est par l'intermédiaire de cette zone de contact 50 que le circuit imprimé 12 est raccordé au connecteur 36. The printed circuit 12 also includes a contact area 20 which is printed on the upper face 38s of the support 38, at the level of the downstream end 10b of the first module 10, and it comprises several longitudinal strips of conductive material (not shown). electrically isolated from each other, which are transversely aligned, and which are electrically connected either to the ribbon 40 or to the additional ground planes 44. It is via this contact zone 50 that the printed circuit 12 is connected to connector 36.
Le connecteur 36 est de structure connue, et il comporte principalement un alignement de broches longitudinales 52. Le 30 connecteur 36 est raccordé au circuit imprimé 12 par l'intermédiaire de la zone de contact 50, de manière que chaque broche 52 soit connectée à une seule bande longitudinale de matériau conducteur de la zone de contact 50, ainsi, une broche 52 est reliée soit au ruban 40, soit à l'un des plans de masse supplémentaires 44. The connector 36 is of known structure, and it mainly comprises an alignment of longitudinal pins 52. The connector 36 is connected to the printed circuit 12 via the contact zone 50, so that each pin 52 is connected to a single longitudinal strip of conductive material of the contact area 50, thus a pin 52 is connected either to the ribbon 40 or to one of the additional ground planes 44.
Comme on l'a dit plus haut, le champ électromagnétique formé dans le connecteur 36 est d'orientation globalement 5 transversale, tandis que le champ électromagnétique formé dans le tronçon en microruban 48 est d'orientation globalement verticale. Cette différence d'orientation entre les deux champs électromagnétiques provoque une perte non négligeable de la puissance des ondes électromagnétiques transmises. As mentioned above, the electromagnetic field formed in the connector 36 is of generally transverse orientation, while the electromagnetic field formed in the microstrip section 48 is of generally vertical orientation. This difference in orientation between the two electromagnetic fields causes a significant loss of the power of the transmitted electromagnetic waves.
Pour réduire ces pertes de puissance transmises dues à la différence d'orientation des deux champs électromagnétiques, et conformément à l'invention, le circuit imprimé 12 comporte un tronçon d'adaptation 54 qui est agencé entre le tronçon en microruban 48 et la zone de contact 50. To reduce these transmitted power losses due to the difference in orientation of the two electromagnetic fields, and in accordance with the invention, the printed circuit 12 includes an adaptation section 54 which is arranged between the microstrip section 48 and the area of contact 50.
Ce tronçon d'adaptation 54 a pour but de modifier l'orientation du champ électromagnétique transmis par le circuit imprimé 12 de manière qu'au niveau de la zone de contact 50, elle soit parallèle à l'orientation du champ électromagnétique dans le connecteur 36, c'est-à-dire orientation globalement 20 transversale, sans provoquer de pertes de puissance lors de cette modification. The purpose of this adaptation section 54 is to modify the orientation of the electromagnetic field transmitted by the printed circuit 12 so that at the contact area 50, it is parallel to the orientation of the electromagnetic field in the connector 36 , that is to say generally transverse orientation, without causing power losses during this modification.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le tronçon d'adaptation 54 est imprimé sur la face supérieure 38i du support 38 selon une structure dite "coplanaire". Selon cette 25 structure, le tronçon d'adaptation 54 comporte une piste centrale 56 en matériau conducteur et deux couches 58 en matériau conducteur formant chacune une partie d'un deuxième plan de masse, qui sont agencés de part et d'autre de la piste centrale 56, sur la face supérieure 38s du support 38. According to a preferred embodiment of the invention, the adaptation section 54 is printed on the upper face 38i of the support 38 according to a structure called "coplanar". According to this structure, the adaptation section 54 comprises a central track 56 of conductive material and two layers 58 of conductive material each forming a part of a second ground plane, which are arranged on either side of the track central 56, on the upper face 38s of the support 38.
Le tronçon d'adaptation 54 comporte aussi deux couches de matériau conducteur 60 imprimées sur la face inférieure 38i du support 38, qui forment elles aussi un prolongement du circuit de masse. The adaptation section 54 also includes two layers of conductive material 60 printed on the underside 38i of the support 38, which also form an extension of the ground circuit.
Pour que le tronçon d'adaptation 54 possède les propriétés de la structure coplanaire, les prolongements 60 du deuxième plan de masse 58 sont imprimés sur la face inférieure 38i du support 38 de manière qu'aucune couche de matériau conducteur 5 ne soit présente au dessous de la piste centrale 56. de plus, les prolongements 60 sont reliés électriquement aux couches de matériau conducteur formant le deuxième plan de masse 58 par l'intermédiaire d'aiguilles de matériau conducteur 46 qui traversent le support 38. So that the adaptation section 54 has the properties of the coplanar structure, the extensions 60 of the second ground plane 58 are printed on the underside 38i of the support 38 so that no layer of conductive material 5 is present below of the central track 56. in addition, the extensions 60 are electrically connected to the layers of conductive material forming the second ground plane 58 by means of needles of conductive material 46 which pass through the support 38.
Chaque couche de matériau conducteur formant le premier et le deuxième plan de masse du circuit imprimé 12, et leurs prolongements respectifs, qui sont imprimés sur la même face 38s, 38i du support sont reliées électriquement entre elles. Each layer of conductive material forming the first and the second ground plane of the printed circuit 12, and their respective extensions, which are printed on the same face 38s, 38i of the support are electrically connected to each other.
Ainsi, le premier plan de masse 42 est relié électriquement 15 aux deux prolongements 60 du deuxième plan de masse 58, et chaque plan de masse supplémentaire 44 du tronçon en microruban 48, qui est agencé d'un coté du ruban 40, est relié électriquement à la partie du deuxième plan de masse 58 agencée du même coté par rapport à la bande centrale 56. Thus, the first ground plane 42 is electrically connected 15 to the two extensions 60 of the second ground plane 58, and each additional ground plane 44 of the microstrip section 48, which is arranged on one side of the ribbon 40, is electrically connected to the part of the second ground plane 58 arranged on the same side with respect to the central strip 56.
De plus, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le premier plan de masse 42 et les deux prolongements 60 sont des zones d'une même couche de matériau conducteur qui est imprimée sur la face inférieure 38i du support 38, et chaque plan de masse supplémentaire 44 et la 25 partie du deuxième plan de masse 58 associée sont deux zones d'une même couche de matériau conducteur imprimée sur la face supérieure 38s du support 38. In addition, according to a preferred embodiment of the invention, the first ground plane 42 and the two extensions 60 are zones of the same layer of conductive material which is printed on the underside 38i of the support 38, and each additional ground plane 44 and the part of the second associated ground plane 58 are two zones of the same layer of conductive material printed on the upper face 38s of the support 38.
De la même manière, le ruban 40 et la piste centrale 56 sont reliés électriquement entre eux, et selon un mode de 30 réalisation préféré de l'invention, le ruban 40 et la piste centrale 56 sont deux zones d'une même couche de matériau conducteur. Likewise, the tape 40 and the central track 56 are electrically connected together, and according to a preferred embodiment of the invention, the tape 40 and the central track 56 are two zones of the same layer of material. driver.
Il est connu que les dimensions relatives entre un circuit 54 imprimé selon une structure coplanaire et un circuit 48 imprimé selon une structure en microruban sont telles que la distance "d3" entre chaque partie 60 du deuxième plan de masse et la piste centrale 56 est très inférieure à la distance "dl" entre le ruban 40 et les plans de masse supplémentaires 44. It is known that the relative dimensions between a circuit 54 printed in a coplanar structure and a circuit 48 printed in a microstrip structure are such that the distance "d3" between each part 60 of the second ground plane and the central track 56 is very less than the distance "dl" between the ribbon 40 and the additional ground planes 44.
Il est aussi connu que la largeur de la piste centrale 56 est supérieure à la largeur du ruban 40. It is also known that the width of the central track 56 is greater than the width of the tape 40.
Ces dimensions "dl", "d3", et les largeurs du ruban 40 et de la piste centrale 56 sont calculées en fonction de l'épaisseur du support 38, et de l'épaisseur des couches de matériau conducteur sur les faces supérieure et inférieure 38s et 38i du io support 38 de manière à obtenir, pour chacune des structures microruban et coplanaires, une impédance caractéristique aussi proche que possible de 50 Ohms. These dimensions "dl", "d3", and the widths of the tape 40 and of the central track 56 are calculated as a function of the thickness of the support 38, and of the thickness of the layers of conductive material on the upper and lower faces. 38s and 38i of the support 38 so as to obtain, for each of the microstrip and coplanar structures, a characteristic impedance as close as possible to 50 Ohms.
La différence importante entre les deux distances "dl" et "d3", peut elle aussi être la source de pertes dans la puissance 15 transmise, au niveau de la transition entre le tronçon en microruban 48 et le tronçon d'adaptation coplanaire 54. The significant difference between the two distances "dl" and "d3" can also be the source of losses in the transmitted power 15, at the level of the transition between the microstrip section 48 and the coplanar adaptation section 54.
C'est pourquoi, selon un autre aspect de l'invention, le tronçon d'adaptation coplanaire 54 comporte un tronçon de transition 62 dans lequel la distance "d", entre le bord 58a d'une 20 partie du deuxième plan de masse 58, qui est en vis-à-vis de la piste centrale 56, et le bord 56a en vis-à-vis de la piste centrale 56, décroît depuis la zone de transition entre le tronçon en microruban 48 et le tronçon d'adaptation 54, pour laquelle la distance "d" est égale à la distance "dl", jusqu'à une zone 25 intermédiaire du tronçon d'adaptation 54 pour laquelle la distance "d" est égale à la distance "d3". This is why, according to another aspect of the invention, the coplanar adaptation section 54 comprises a transition section 62 in which the distance "d", between the edge 58a of a part of the second ground plane 58 , which is facing the central track 56, and the edge 56a facing the central track 56, decreases from the transition zone between the microstrip section 48 and the adaptation section 54 , for which the distance "d" is equal to the distance "dl", to an intermediate zone 25 of the adaptation section 54 for which the distance "d" is equal to the distance "d3".
On a représenté aux figures un mode de réalisation de ce tronçon de transition 62 selon lequel la distance "d" varie continûment et proportionnellement en fonction de la cote 30 longitudinale par rapport à la zone de transition entre le tronçon en microruban 48 et le tronçon d'adaptation 54, c'est-à-dire que les bords 58a de chaque partie du deuxième plan de masse 58 et les bords 56a en vis-à-vis de la piste central 56 sont rectilignes, et inclinés par rapport à la direction longitudinale. There is shown in the figures an embodiment of this transition section 62 according to which the distance "d" varies continuously and proportionally as a function of the longitudinal dimension with respect to the transition zone between the microstrip section 48 and the section d adaptation 54, that is to say that the edges 58a of each part of the second ground plane 58 and the edges 56a facing the central track 56 are rectilinear, and inclined relative to the longitudinal direction .
Cependant, il sera compris que l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation, et que la variation de la distance "d" peut être différente, et/ou que les bords 58a et 56a peuvent ne pas être rectilignes. However, it will be understood that the invention is not limited to this embodiment, and that the variation of the distance "d" may be different, and / or that the edges 58a and 56a may not be straight.
Le deuxième module 14 comporte un circuit imprimé supplémentaire 16 qui prolonge le circuit imprimé 12 du premier module 10, notamment pour réaliser le prolongement de son circuit de masse, en vue d'augmenter les performances de l'antenne. The second module 14 includes an additional printed circuit 16 which extends the printed circuit 12 of the first module 10, in particular to extend its ground circuit, in order to increase the performance of the antenna.
Ainsi, le circuit imprimé supplémentaire 16 comporte un élément conducteur d'alimentation 22 qui est relié électriquement à l'élément conducteur d'alimentation du circuit imprimé 12 du premier module 10 formé par la piste centrale 56 et le ruban 40, par l'intermédiaire de broches associées 52 du connecteur 36, et 15 un élément conducteur 24 formant le prolongement du plan de masse du circuit imprimé 12, qui est relié électriquement au plan de masse du circuit imprimé 12 par l'intermédiaire de broches associées 52 du connecteur 36. Thus, the additional printed circuit 16 includes a supply conductive element 22 which is electrically connected to the supply conductive element of the printed circuit 12 of the first module 10 formed by the central track 56 and the ribbon 40, via associated pins 52 of the connector 36, and a conductive element 24 forming the extension of the ground plane of the printed circuit 12, which is electrically connected to the ground plane of the printed circuit 12 by means of associated pins 52 of the connector 36.
Le circuit imprimé supplémentaire 16 comporte une zone 20 de contact 64 qui s'étend au droit du connecteur 36, et qui est de structure similaire à celle de la zone de contact 50 du premier module 10, c'est-à-dire qu'elle comporte un alignement de bandes longitudinales de matériau conducteur, de manière que chaque broche 52 du connecteur 36 soit connectée à une bande de 25 matière. The additional printed circuit 16 includes a contact area 20 which extends in line with the connector 36, and which is of similar structure to that of the contact area 50 of the first module 10, that is to say that it comprises an alignment of longitudinal strips of conductive material, so that each pin 52 of the connector 36 is connected to a strip of material.
De plus, les bandes longitudinales de la zone de contact 64 du deuxième module 14 sont agencées transversalement de manière qu'une même broche 52 du connecteur 36 soit reliée à chacune de ses extrémités au plan de masse du premier module 30 10 ou à l'élément conducteur d'alimentation. In addition, the longitudinal strips of the contact zone 64 of the second module 14 are arranged transversely so that the same pin 52 of the connector 36 is connected at each of its ends to the ground plane of the first module 30 10 or to the power supply element.
Selon un premier aspect du deuxième module 14, le circuit imprimé supplémentaire 16 comporte un seul tronçon 66 qui est imprimé uniquement sur la face supérieure 68s du support 68 du deuxième module 14, et selon une structure coplanaire et qui s'étend depuis la zone de contact 64 jusqu'à l'extrémité aval 14b du deuxième module 14. Ainsi, ce tronçon ne provoque aucune modification de l'orientation du champ électromagnétique et donc il ne provoque aucune perte de la puissance transmise, notamment au niveau de la transition avec le connecteur 36. According to a first aspect of the second module 14, the additional printed circuit 16 comprises a single section 66 which is printed only on the upper face 68s of the support 68 of the second module 14, and according to a coplanar structure and which extends from the area of contact 64 to the downstream end 14b of the second module 14. Thus, this section does not cause any modification of the orientation of the electromagnetic field and therefore it does not cause any loss of the transmitted power, in particular at the level of the transition with the connector 36.
De plus, l'impression du circuit imprimé supplémentaire 16 uniquement sur la face supérieure 64s du support 64 permet de réduire considérablement les coûts de production du deuxième module 14, notamment du fait que le support 68 ne comporte pas 10 d'aiguilles de matériau conducteur le traversant qui sont relativement onéreuses à réaliser. In addition, printing the additional printed circuit 16 only on the upper face 64s of the support 64 makes it possible to considerably reduce the production costs of the second module 14, in particular because the support 68 does not include 10 needles of conductive material. which are relatively expensive to make.
Selon un autre aspect du deuxième module 14, et comme on l'a représenté aux figures 2 et 3, le circuit imprimé supplémentaire 16 est réalisé selon la même structure que le 15 circuit imprimé 12 est premier module 10, c'est-à-dire qu'il comporte successivement un tronçon de transition 62, un tronçon intermédiaire 66 imprimé selon une structure coplanaire, et un tronçon 68 imprimé selon une structure à microruban, tels que décrits précédemment. According to another aspect of the second module 14, and as shown in FIGS. 2 and 3, the additional printed circuit 16 is produced according to the same structure as the printed circuit 12 is first module 10, that is to say say that it successively comprises a transition section 62, an intermediate section 66 printed in a coplanar structure, and a section 68 printed in a microstrip structure, as described above.
La structure du deuxième module 14 peut ainsi être déterminée en fonction des caractéristiques désirées de l'antenne, et il est possible de faire varier ses dimensions en fonction de l'espace disponible à l'intérieur du boîtier du radiotéléphone, ou bien en fonction de la puissance d'émission 25 et/ou de réception de l'antenne. The structure of the second module 14 can thus be determined as a function of the desired characteristics of the antenna, and it is possible to vary its dimensions as a function of the space available inside the radiotelephone housing, or else as a function of the transmit and / or receive power of the antenna.
Le support 38 du premier module 10 est généralement un tronçon d'un support sur lequel un grand nombre de composants électroniques sont agencés. Ainsi, le support 38 est un support rigide qui peut notamment comporter plusieurs couches de 30 matériau conducteur. The support 38 of the first module 10 is generally a section of a support on which a large number of electronic components are arranged. Thus, the support 38 is a rigid support which may in particular comprise several layers of conductive material.
Le support 68 du deuxième module 14 peut lui aussi être un support rigide, comportant une ou plusieurs couches de matériau conducteur. Cependant, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le support 68 est réalisé en un matériau flexible, de manière qu'il est possible de courber le deuxième module 14 à volonté, notamment en fonction de l'espace disponible à l'intérieur du radiotéléphone. The support 68 of the second module 14 can also be a rigid support, comprising one or more layers of conductive material. However, according to a preferred embodiment of the invention, the support 68 is made of a flexible material, so that it is possible to bend the second module 14 at will, in particular as a function of the space available to the inside the radiotelephone.
Ainsi, lorsque le support 68 du deuxième module est un 5 support flexible et que le circuit imprimé supplémentaire 16 est imprimé uniquement sur la face supérieure du support, les contraintes pour déterminer le support à utiliser sont réduites, notamment en ce qui concerne l'épaisseur du support 68. Thus, when the support 68 of the second module is a flexible support and the additional printed circuit 16 is printed only on the upper face of the support, the constraints for determining the support to be used are reduced, in particular as regards the thickness support 68.
Il est alors possible d'utiliser un support 68 de faible 10 épaisseur, et dont les propriétés mécaniques autorisent une déformation plus importante. It is then possible to use a support 68 of small thickness, and the mechanical properties of which allow greater deformation.
De plus, lorsque le radiotéléphone portable est du type comportant deux éléments articulés par rapport à l'autre, le support flexible 14 peut être agencé en partie au niveau de 15 l'articulation entre ces deux éléments, l'ensemble des éléments électroniques étant alors regroupé dans un seul élément, généralement celui que l'utilisateur tient dans sa main, et l'élément rayonnant étant agencé dans l'autre élément. In addition, when the portable radiotelephone is of the type comprising two elements articulated with respect to each other, the flexible support 14 can be arranged partly at the level of the articulation between these two elements, all of the electronic elements then being grouped in a single element, generally that which the user holds in his hand, and the radiating element being arranged in the other element.
Aussi, selon un autre mode de réalisation de l'invention, le 20 circuit imprimé supplémentaire 16 et l'élément rayonnant de l'antenne forment des couches de matériau conducteur qui sont imprimées sur un même support 64. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'utiliser des moyens de connexion entre le circuit imprimé supplémentaire 16 et l'élément rayonnant, ce qui réduit 25 considérablement le coût de fabrication du deuxième module 14. Also, according to another embodiment of the invention, the additional printed circuit 16 and the radiating element of the antenna form layers of conductive material which are printed on the same support 64. Thus, it is not necessary to use connection means between the additional printed circuit 16 and the radiating element, which considerably reduces the manufacturing cost of the second module 14.
On a représenté à la figure 5 une variante de réalisation de l'invention selon laquelle l'agencement comporte plusieurs lignes de transmission d'ondes, qui sont ici au nombre de trois, et qui comportent chacune un premier circuit imprimé 12a, 12b, 12c et 30 un composant électronique 70a, 70b, 70c, agencés sur le premier module, et un circuit imprimé supplémentaire 16a, 16b, 16c agencé sur le deuxième module 14. Cet agencement comporte aussi un seul connecteur 36 du type ZIF ou LIF qui relie chacun des premiers circuits imprimés 12a, 12b, 12c au deuxième circuit imprimé associé 16a, 16b, 16c. FIG. 5 shows an alternative embodiment of the invention according to which the arrangement comprises several wave transmission lines, which here are three in number, and which each comprise a first printed circuit 12a, 12b, 12c and an electronic component 70a, 70b, 70c, arranged on the first module, and an additional printed circuit 16a, 16b, 16c arranged on the second module 14. This arrangement also includes a single connector 36 of the ZIF or LIF type which connects each from the first printed circuits 12a, 12b, 12c to the second associated printed circuit 16a, 16b, 16c.
Les premiers circuits 12a, 12b, 12c, circuits imprimés supplémentaires 16a, 16b, 16c sont réalisés selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits précédemment. The first circuits 12a, 12b, 12c, additional printed circuits 16a, 16b, 16c are produced according to any one of the embodiments described above.
De plus, selon l'utilisation de la ligne de transmission d'ondes associée, chaque circuit imprimé supplémentaire 16a, 16b, 16c peut être relié soit à un élément rayonnant, dans quel cas la ligne de transmission est une partie d'une antenne du 10 radiotéléphone, ou bien le circuit imprimé supplémentaire 16a, 16b, 16c peut être relié à un autre type de composant électronique, dans quel cas la ligne de transmission est une partie d'un autre circuit du radiotéléphone. In addition, depending on the use of the associated wave transmission line, each additional printed circuit 16a, 16b, 16c can be connected either to a radiating element, in which case the transmission line is part of an antenna of the 10 radiotelephone, or the additional printed circuit 16a, 16b, 16c can be connected to another type of electronic component, in which case the transmission line is a part of another radiotelephone circuit.
Les circuits imprimés supplémentaires 16a, 16b, 16c, et les 15 composants électroniques associés, de chaque ligne de transmission d'ondes, peuvent être associés à des éléments rayonnants qui sont chacun aptes à fonctionner selon une norme d'émission/réception particulière parmilesquelles on peut citer la norme "GSM", la norme "Bluetooth", la norme "GPS, la norme 20 "DECT", etc. Par ailleurs, selon encore une autre variante de réalisation de l'invention, le ou les éléments rayonnants peuvent être réalisés par impression d'une couche de matériau conducteur sur le support 68 du deuxième module 14. The additional printed circuits 16a, 16b, 16c, and the associated electronic components, of each wave transmission line, can be associated with radiating elements which are each capable of operating according to a particular transmission / reception standard, among which may mention the “GSM” standard, the “Bluetooth” standard, the “GPS” standard, the “DECT” standard, etc. Furthermore, according to yet another alternative embodiment of the invention, the radiating element or elements can be produced by printing a layer of conductive material on the support 68 of the second module 14.
L'invention a été décrite comme étant appliquée à l'antenne d'un radiotéléphone portable. Cependant, il sera compris que l'invention n'est pas limitée à cette application, et qu'elle peut s'appliquer à tout autre appareil électronique qui comporte deux circuits imprimés reliés entre eux par 30 l'intermédiaire d'un connecteur 36 tel que décrit précédemment, et dont l'un au moins des circuits électroniques comporte une ligne de transmission imprimée selon une structure à microruban. The invention has been described as being applied to the antenna of a portable radio telephone. However, it will be understood that the invention is not limited to this application, and that it can be applied to any other electronic device which comprises two printed circuits connected together by the intermediary of a connector 36 such as described above, and of which at least one of the electronic circuits comprises a transmission line printed in a microstrip structure.
On voit bien ici l'avantage de l'utilisation d'un connecteur 36, puisque pour différents circuits imprimés, on n'utilise qu'un seul connecteur 36, tandis que la technologie du câble coaxial nécessite d'utiliser autant de câbles 26 et de paires de connecteurs 34 que le radiotéléphone comporte d'antennes fonctionnant selon des modes différents.. We can clearly see here the advantage of using a connector 36, since for different printed circuits, only one connector 36 is used, while the coaxial cable technology requires the use of as many cables 26 and pairs of connectors 34 that the radiotelephone comprises antennas operating in different modes.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20071130 |