Brevet FR2767237A1 — publié le 19990212

! "Circuit antenne ayant un circuit d'adaptation et procédé de réalisation" La présente invention traite d'une antenne d'un téléphone sans fil, et en particulier, d'un circuit antenne ayant un circuit pour rendre compatibles différentes impédances d'une antenne et d'un module de fréquence radio (RF), ainsi que d'un procédé de réalisation d'un tel circuit. Une antenne est associée à un téléphone avec un module RF tel un téléphone sans fil ou un téléphone répondeur automatique sans fil ou câble, pour transmettre ou recevoir un signal RF aérien. Une antenne quart d'onde était typiquement utilisée pour un téléphone dans sa première étape de développement. Malgré l'avantage de sa longueur courte, cette antenne quart d'onde est inefficace en terme de gain. Ainsi, une antenne dipôle demi-onde ayant un gain de haute efficacité est utilisée dans un téléphone avec un module RF, à la place de l'antenne quart d'onde. Cependant, cette antenne dipôle X/2, du fait de sa longueur, n'est pas convenable pour un téléphone de plus en plus miniaturisé. Par exemple, la longueur d'une antenne dipôle X/2 utilisée pour un téléphone sans fil ayant une bande de fréquence de 914 - 959 MHz est de 166,7 mm, donc supérieure à celle du corps de l'appareil. De nombreux efforts ont été dépensés pour résoudre les problèmes entraînés par l'utilisation de l'antenne dipôle V/2, c'est-à-dire, causés par sa grande longueur. Selon les résultats des efforts de recherche, il y a besoin d'un circuit pour rendre compatible les impédances d'un module RF et une antenne sans raccourcir l'antenne car les caractéristiques d'impédance de l'antenne varient avec sa réduction de longueur. Bien qu'une antenne et un module RF aient typiquement été élaborés pour avoir une impédance de 50 ohms, la tendance est de concevoir une antenne d'une valeur d'impédance autre que 50 ohms en accord avec le résultat des recherches. En d'autres termes, du fait du changement de l'impédance d'une antenne de 50 ohms à une valeur différente, un circuit adaptateur pour rendre compatibles les impédances d'une antenne et d'un module RF a été proposé à proximité du module RF dans un téléphone. En général, le module RF n'est pas directement connecté à l'antenne en considération de la carte de circuit imprimé (PCB) normalement incorporé au téléphone, mais loin de l'antenne dans la plupart des cas. De ce fait, le circuit adaptateur est connecté au module RF, et un câble est connecté entre ce circuit adaptateur et l'antenne pour la circulation d'un courant RF entre eux. Ici, du fait que le circuit adaptateur est disposé sur le PCB, le câble est soudé au PCB et est ensuite connecté à l'antenne. Il doit être noté qu'une composante de réactance est produite entre le câble et le PCB puisque le câble n'est pas assemblé uniformément. La composante de réactance varie suivant la position du câble. Avec la variation de la composante de réactance, le circuit adaptateur s'écarte de l'impédance de 50 ohms déterminée à la conception du circuit adaptateur, à une valeur différente incompatible entre les impédances de l'antenne et du module RF. Ainsi, la performance du téléphone s'est dégradée, c'est-à-dire qu'il y a perte de puissance RF. La perte de puissance RF signifie perte de puissance électrique émise dans l'air. En conséquence, la portée du téléphone est réduite. Un objet de la présente invention est de fournir un circuit et un procédé pour éviter une désadaptation entre les impédances d'une antenne et d'un module RF dans un téléphone pourvu d'un module RF. Un autre objet de la présente invention est de fournir un circuit et un procédé pour éviter une perte de puissance RF causée par une incompatibilité entre les impédances d'une antenne et d'un module RF dans un téléphone pourvu d'un module RF. Encore un autre objet de l'invention est de fournir un circuit et un procédé pour augmenter la portée d'un téléphone pourvu d'un module RF. Pour atteindre les objets ci-dessus, il est proposé un circuit antenne dans un téléphone. Le circuit antenne comporte une antenne ayant une première impédance, un module RF ayant une seconde impédance, pour envoyer et recevoir un signal RF à travers l'antenne, un circuit adaptateur disposé sous l'antenne pour adapter les impédances de l'antenne et du module RF et un câble coaxial ayant la seconde impédance, pour connecter le module RF et le circuit adaptateur entre eux. Les objets ci-dessus et les avantages de la présente invention deviendront plus apparents par la description en détail de modes de réalisation préférés comportant des références aux dessins joints dans lesquels: La FIG. 1 est un diagramme en blocs d'un circuit antenne selon un mode préféré de réalisation de la présente invention; La FIG. 2 est un schéma détaillé du circuit antenne montré en FIG. 1; La FIG. 3 illustre un autre mode de réalisation du circuit adaptateur montré en FIG. 2; et La FIG. 4 est un diagramme en blocs du circuit d'antenne selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Des modes de réalisation préférés de la présente invention seront décrits en détail en se référant aux dessins joints. En décrivant la présente invention, une description détaillée des fonctions ou de structures connues se rapportant à la présente invention sera omise lorsqu'il sera estimé qu'elle voilera le sujet de la présente invention. En se référant à la FIG. 1, un circuit antenne selon un mode de réalisation préféré comporte une antenne ANT, un module RF 10, un câble coaxial 20 et un circuit adaptateur 30. L'antenne ANT et le module RF 10 ont des première et seconde impédances, respectivement, c'est-à- dire ont différentes impédances. Le circuit adaptateur 30 selon la présente invention, rend compatibles les impédances de l'antenne ANT et du module RF 10, et est placé dans l'antenne ANT. Le câble coaxial 20 est connecté entre le circuit adaptateur 30 et le module RF 10, pour la circulation d'un courant RF entre l'antenne ANT incorporant le circuit adaptateur 30 et le module RF 10. La variation de la composante de réactance dépendant de la position du câble coaxial 20 est empêchée par l'adjonction du circuit adaptateur 30 dans l'antenne ANT et en connectant le câble coaxial 20 entre l'antenne ANT et le module RF 10. Cela s'explique par le fait que les impédances du câble coaxial 20 vues respectivement du module RF 10 et du circuit adaptateur 30 sont constantes même si la position du câble coaxial 20 varie. Ici, les impédances du module RF 10 et du circuit adaptateur 30 connecté au câble coaxial 20 sont fixées à des valeurs prédéterminées. En conséquence, comme il n'y a aucun changement de la composante de réactance causée par changement de longueur du câble coaxial 20, le circuit adaptateur 30 est à l'abri de l'influence de la variation de la composante de réactance. La FIG. 2 est un schéma détaillé du circuit antenne montré en FIG. 1, en regard de l'impédance. Il est supposé que l'antenne ANT et le module RF 10 ont des impédances respectives de 500 ohms et de 50 ohms. En se référant à la FIG. 2, le circuit adaptateur 30 comporte un condensateur C connecté entre l'antenne ANT et une borne de terre, et un inducteur L connecté entre l'antenne ANT et le câble coaxial 20. Le câble coaxial 20 a une impédance de 50 ohms, et est connecté entre un point d'alimentation du module RF 10 et le circuit 30, pour permettre la circulation d'un courant RF entre l'antenne ANT et le module RF 10. En réglant capacitance et inductance à des valeurs appropriées, à la fois une impédance Z6 vue du circuit adaptateur 30 vers l'antenne ANT et une impédance Z5 vue de l'antenne ANT vers le circuit adaptateur 30 peut prendre la valeur de 500 ohms. Cependant, à la fois une impédance Z3 vue du circuit 30 vers le câble coaxial 20 et une impédance Z4 vue du câble coaxial 20 vers le circuit 30 sont adaptées à 50 ohms, et à la fois une impédance Z1 vue du câble coaxial 20 vers le module RF 10 et une impédance Z2 vue du module RF 10 vers le câble coaxial 20 sont aussi adaptées à 50 ohms. Cela est dû au fait que le câble coaxial 20 connecté entre le module RF 10 et le circuit adaptateur 30 ont les mêmes caractéristiques d'impédance même si sa longueur 1 5 varie. Comme décrit ci-dessus, puisque le circuit adaptateur 30 de la présente invention est placé dans l'antenne ANT, et que le câble coaxial 20 est connecté entre le module RF et le circuit adaptateur 30, les impédances de l'antenne ANT et du module RF 10 peuvent être empêchées d'être désadaptées par un changement possible de la position du câble coaxial 20. Ainsi, la perte de puissance RF et la diminution de la portée sont évitées. Cependant, une antenne d'un téléphone risque d'être tordue ou cassée du fait d'une manipulation sans précaution. Alors, le circuit adaptateur 30 ayant l'inducteur L et le condensateur C en parallèle comme montré sur la FIG. 2, et installé sous l'antenne ANT peut être cassé. Ainsi, la déformation ou la rupture d'une antenne ANT provoque la déformation ou la rupture de l'inducteur L et du condensateur C dans le circuit adaptateur 30. La FIG. 3 illustre la structure du circuit adaptateur 30 réalisée pour surmonter le problème en mettant en oeuvre la technique des circuits imprimés (technique dite PCB). En se référant à la FIG. 3, un motif condensateur et un motif bobine sont utilisés en tant que condensateur 31 et inducteur 32 dans le circuit adaptateur 30, respectivement, en prévenant ainsi un endommagement du circuit 30 dû à une déformation ou rupture de l'antenne ANT. La déformation ou rupture de l'antenne ANT peut être prévenue de manière plus efficace en utilisant en plus pour l'antenne ANT un ruban de matériau conducteur. La FIG. 4 est un diagramme en blocs du circuit antenne selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Ce circuit antenne est conçu pour prévenir la déformation ou la rupture de l'antenne ANT comme décrit avec des références sur la FIG. 3, d'une manière différente, c'est-à-dire en changeant la position du circuit adaptateur 30 au lieu de former l'inducteur L et le condensateur C du circuit 30 en motif. En se référant à la FIG. 4, le circuit adaptateur 30 est directement connecté au module RF 10 ce qui est différent de la structure montrée dans les FIGs. 1-3. Cependant, le circuit adaptateur 30 est directement connecté à l'antenne ANT, sans câble intervenant entre le circuit adaptateur 30 et l'antenne ANT comme de manière classique. Dans la technologie classique, du fait que le circuit adaptateur est connecté au module RF 10, et que le câble est connecté entre ce circuit adaptateur 30 et l'antenne ANT, le circuit adaptateur est influencé par un changement dans la position du câble, désadaptant de ce fait les impédances de l'antenne ANT et du module 10. D'un autre côté, dans le circuit antenne comme montré en FIG. 4 selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le module RF 10 est positionné à proximité de l'antenne ANT, et le circuit adaptateur 30 est interposé entre le module RF 10 et l'antenne ANT. C'est-à-dire qu'une partie du PCB ayant le circuit adaptateur 30 est connecté au module RF 10, et l'autre partie est ainsi connectée à l'antenne ANT. Ici, la connexion entre le circuit adaptateur 30 et le module RF 10, et entre le circuit adaptateur 30 et l'antenne ANT est réalisée par soudage. Dans la présente invention comme décrite ci-dessus, le module RF est connecté à l'antenne par le câble coaxial, et le circuit adaptateur ménagé dans l'antenne. Ainsi, différentes impédances du module RF et de l'antenne sont compatibles, et une composante de réactance du câble coaxial n'est pas modifiée quelle que soit la position du module RF sur un PCB d'un téléphone. En conséquence, la perte de puissance RF et la diminution de portée sont évitées. Il doit être noté qu'alors que l'invention a été décrite en référence aux modes de réalisation illustrés, différentes variantes peuvent être établies par tout homme de l'art dans le domaine ou dans l'esprit de la présente invention. Ainsi, le domaine s'en inspirant est estimé entrer en cela dans les revendications explicitées ci-dessous. REVENDICATIONS 1. Circuit antenne dans un téléphone, comprenant: une antenne (ANT) ayant une première impédance; un module RF (10) ayant une seconde impédance, pour envoyer ou recevoir un signal RF à travers l'antenne; un circuit adaptateur (30) placé sous l'antenne, pour rendre compatible les impédances de l'antenne et du module RF; et un câble coaxial (20) ayant la seconde impédance, pour connecter entre eux le module RF et le circuit adaptateur. 2. Le circuit antenne selon la revendication 1, o le circuit de compatibilité comprend: un condensateur ayant une partie connectée à l'antenne et l'autre partie connectée à une borne de terre; et un inducteur ayant une partie connectée à l'antenne et l'autre partie connectée au câble coaxial. 3. Le circuit antenne selon la revendication 2, o le condensateur et l'inducteur sont un motif de capacité (31) et un motif de bobine (32), respectivement. 4. Le circuit antenne selon la revendication 3, o un ruban conducteur est utilisé pour l'antenne. 5. Procédé pour adapter une antenne ayant une première impédance et un module RF ayant une seconde impédance, comprenant les étapes de: pourvoir un circuit pour adapter les impédances de l'antenne et le module RF dans l'antenne; et connecter le circuit adaptateur au module RF par un câble coaxial prédéterminé. 6. Procédé selon la revendication 5, o le câble coaxial a la seconde impédance. 7. Procédé selon la revendication 6, o le circuit adaptateur comprend: une capacité connectée entre l'antenne et une borne de terre; et un inducteur connecté entre l'antenne et le câble coaxial.