Brevet FR2835367A1 — publié le 20030801

exécuté par l'appareil programmable. Dispositif de réception pour terminal de téléphonie mobile et terminal de téléphonie mobile pour un tel dispositif de réception. La présente invention concerne un dispositif de réception pour terminal de télophonie mobile. Elle concerne également un terminal de téléphonie mobile pourvu d'un tel dispositif de réception. Il existe à ce jour différents types de dispositifs de réception pour terminal de télophonie mobile. Ainsi, un tel terminal peut être pourvu d'antennes ayant une structure filaire, en hélice, en plaque, Le principe de fonctionnement de ces antennes implique que leurs dimensions soient liées à la longueur d'onde des ondes radio qu'elles captent. Dès lors, de telles antennes présentent un encombrement non négligeable. Par ailleurs, un des soucis majeurs des opérateurs de télécommunications est d'optimiser le lien entre le récepteur et l'émetteur, à savoir la station de base avec laquelle le terminal communique, et ce, afin de permettre une bonne qualité de service et un débit d'informations suffisamment élevé, compte tenu des contraintes techniques qui leur sont imposées, liées notamment à l'étroitesse et au coût du spectre de fréquences radioélectriques utilisable. Ainsi, l'optimisation de la liaison radio implique d'optimiser le débit d' informations entre l' émetteur et le récepteur et, en particulier, de minimiser le taux d'erreurs de transmission. Plus spécifiquement, pour un terminal de téléphonie mobile, l'amélioration du débit en réception est un souci majeur des opérateurs de télécommunication. Lorsqu'un débit d'informations optimum est obtenu, un autre objectif est d'améliorer le bilan de liaison de manière à optimiser la portée du terminal, ou à minimiser la consommation en énergie électrique des terminaux. Ainsi, au vu de ce qui précède, le but de l'invention est de fournir un dispositif de réception pour terminal de téléphonie mobile permettant d'accroître les performances de l'antenne du terminal, et ce avec un encombrement relativement réduit. Aussi, selon l' invention, il est proposé un dispositif de réception pour terminal de télophonie mobile, comprenant une antenne raccordée à un circuit de réception et de traitement des ondes radio captées par l'antenne. Selon un aspect de ce dispositif, l'antenne est constituée par une antenne multicapteurs adaptée pour obtenir un niveau de diversité spatiale prédéterminé et dont les capteurs sont raccordés en parallèle sur le circuit de réception et de traitement. En outre, le circuit de réception et de traitement comporte un ensemble d'étages de réception et de traitement connoctés en parallèle, auxquels sont raccordés les capteurs de l'antenne multicapteurs. Ainsi, en améliorant la diversité spatiale du dispositif de réception, c'est-à-dire en augmentant le nombre de trajets selon lesquels les ondes radioélectriques sont transmises vers le terminal, on augmente le rapport Signal-Bruit et l'on optimise le débit d'informations vers le dispositif de réception. Par ailleurs, pour un débit d'informations optimisé, on améliore la portée du terminal ainsi que son autonomie. Selon un mode de réalisation de ce dispositif de réception, le nombre d'étages de réception et de traitement correspond au nombre de capteurs de l'antenne auxquels ils sont respectivement raccordés. Selon une autre caractéristique de ce dispositif, l'antenne multicapteurs comporte un ensemble de capteurs à large bande dont la b an de pas sante corresp ond à la pl age de fréquences de fonctionnement du dispositif de réception, les étages de réception et de traitement étant constitués par des circuits monobande adaptés chacun pour la réception et le traitement des ondes radio captées par l'antenne selon une plage de fréquences correspondant à un mode de fonctionnement du récepteur et qui sont chacun raccordés à l'ensemble des capteurs de l'antenne multicapteurs. Selon un autre mode de réalisation de ce dispositif, l'antenne multicapteurs comporte un ensemble de capteurs à large bande, les étages de réception et de traitement étant constitués par des circuits à large bande, la bande passante des capteurs et des étages de réception et de traitement correspondant à la plage de fréquences de fonctionnement du dispositif de réception. De préférence, il comporte des moyens de réglage de la bande de fréquences de fonctionnement de chaque étage de réception et de traitement. Selon un autre mode de réalisation, l'antenne multicapteurs comporte plusieurs étages de capteurs monobande, les étages de capteurs ayant chacun une bande passante correspondant à une plage de fonctionnement du dispositif de réception. Les capteurs de chaque étage sont conj ointement adaptés pour l'obtention dudit niveau de diversité spatiale. De préférence, les étages de réception et de traitement ont chacun une bande passante correspondant à la plage de fonctionnement du dispositif de réception, chaque étage de capteurs étant raccordé à l' ensemble des étages de réception et de traitement. Selon une autre caractéristique de ce dispositif, avantageusement, l'antenne multicapteurs et le circuit de réception et de traitement sont intégrés à une puce de circuits intégrés. L' invention a également pour objet un terminal de téléphonie mobile, comprenant un dispositif d'émission et un dispositif de réception d'ondes radioélectriques raccordé à des circuits de téléphonie, selon lequel le dispositif de réception est constitué par un dispositif de réception tel que défini ci-dessus. De préférence, les dispositifs d'émission et de réception sont respectivement constitués de circuits de téléphonie distincts et sép arés. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnce uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: -la figure 1 est une vue en perspective d'un terminal de téléphonie réalisé conformément à l'invention; -la figure 2 est une vue en perspective de la carte mère du terminal de téléphonie de la figure 1, montrant l'implantation du dispositif de réception dont est pourvu le terminal de la figure 1; -la figure 3 est un schéma synoptique illustrant un premier mode de réalisation du dispositif de réception du terminal de la figure 1; -la figure 4 illustre schématiquement un autre mode de réalisation d'un dispositif de réception d'ondes radioélectriques conformes à l'invention; -la figure 5 illustre un troisième mode de réalisation d'un dispositif de réception selon l'invention; et -la figure 6 est schéma synoptique d'un quatrième mode de réalisation d'un dispositif de réception conforme à l'invention. Sur la figure 1, on a représenté un terminal de télécommunication conforme à l' invention, désigné par la référence numérique générale 10. Dans l'exemple de réalisation considéré, le terminal de télécommunication 10 est constitué par un assistant personnel ou " PDA ". On conçoit néanmoins que l' invention s' applique également à tout type de terminal de télécommunication portable, tel qu'un poste télophonique mobile cellulaire. Le terminal 10 comporte essentiellement un boîtier 12 comportant une partie inférieure 14 et une partie supérieure 16 articulées l'une sur l'autre et incorporant respectivement, d'une part, une carte - mère 18 et un clavier 20 et, d'autre part, un écran (non représenté). Comme on le voit sur la figure 2, la carte mère 18 comporte un ensemble de circuits électroniques montés sur une carte de circuits intégrés comprenant, notamment, une unité centrale associce à des circuits de téléphonie mobile et à des mémoires, désignés généralement par la référence numérique 22, et un dispositif de réception d'ondes radio comportant une antenne à plusieurs capteurs 24, 26, 28 et 30, dédiée à la réception d'ondes radioélectriques. En outre, la carte mère 18 incorpore un dispositif d'émission d'ondes radioélectriques comportant une antenne associée à des circuits de téléphonie mobile assurant conjointement l'émission de signaux radioélectriques vers une station de base d'une cellule d'un réseau de téléphonie cellulaire avec lequel le terminal 12 communique. Par souci de clarté, le dispositif d'émission du terminal 12, à savoir l'antenne émettrice ainsi que les circuits d'émission qui lui sont associés, n'ont pas été représentés sur la figure 2. On notera cependant que, de préférence, il est constitué par des circuits de téléphonie distincts et séparés des circuits du dispositif de réception. Conformément à l' invention, et en se référant également à la figure 3, l'antenne du dispositif de réception du terminal 12, qui reçoit les ondes radioélectriques en provenance de la station de base de la cellule du réscau dans laquelle le terminal se situe, est constituée par une antenne multicapteurs montée sur la carte mère 18. L'antenne multicapteurs utilisée pour la réalisation du dispositif de réception conforme à l' invention comporte un ensemble de capteurs 24, 26, 28 et 30, de type classique, à la portée d'un homme du métier. Ils ne seront donc pas décrits en détail par la suite. On notera néanmoins qu'ils sont, de préférence, réalisés sous la forme de composants CMS, c'est-à-dire des composants pour montage en surface ou sous la forme de composants intogrés montés sur une puce de silicium, elle-même implantée sur la carte mère 18. Les capteurs 24, 26, 28 et 30 de l'antenne sont positionnés sur la carte mère 18 de manière à obtenir un niveau de diversité spatiale permettant l'obtention d'un niveau de débit binaire ou d'une portée suffisant pour l'obtention d'une liaison acceptable entre le terminal et la station de base avec laquelle le terminal 12 communique. Selon un premier exemple de réalisation, visible sur la figure 3, les capteurs 24, 26, 28 et 30 sont constitués chacun par des capteurs monobande, c'est-à-dire des capteurs ayant une bande passante étroite centrce sur la fréquence de fonctionnement du dispositif de réception ou, en d'autre termes, des capteurs choisis pour que leur bande passante corresponde à la fréquence de la norme du système de télécommunication mobile auquel le terminal appartient. Chaque capteur 24, 26, 28 et 30 est raccordé à un circuit 32, 34 de réception et de traitement des ondes radio reçues par les capteurs, agencé sous la forme d'un ensemble d'étages de réception et de traitement raccordés en parallèle sur un processeur 35 de traitement de diversité adapté pour extraire de l'ensemble des signaux issus du circuit de réception et de traitement 32, 34, un unique signal correspondant au signal tel qu'il est émis par la station de base. Chaque circuit de réception et de traitement 32, 34 est également constitué par un circuit monobande, dont la bande passante correspondant sensiblement à la bande passante du capteur 24,..., 30, auquel il est raccordé. Comme cela est classique, chaque circuit 32, 34 de réception et de traitement comporte un circuit 36 d' amplification et de filtrage à faible bruit (LNA) raccordé, en sortie, à un circuit 38 mélangeur, qui est associé à un oscillateur local (VCO) 39 et qui est lui-même raccordé à un circuit 40 de démodulation et à un convertisseur 42 analogique/numérique (CAN). On notera néanmoins que l'utilisation d'amplificateurs à fréquence intermédiaire, interposés chacun entre le circuit mélangeur et le circuit 40 de démodulation, pourrait également être envisagée Le traitement des ondes radioélectriques reçues par chaque capteur 24,..., 30 s'effectue de manière parallèle, les signaux étant présentés en entrée du processeur de traitement qu'après conversion analogique-numérique. On évite ainsi toutes les difficultés rencontrces de manière conventionnelle dans le domaine de la connoctique en hyperfréquences ainsi que les pertes de puissance engendrées en cas de couplage d'antennes. En outre, dans la mesure o les antennes et les circuits de réception et de traitement sont intégrés à la même carte mère, il est possible de raccorder les capteurs au plus près de ces circuits, ce qui contribue encore à éviter les pertes de puissance à très haute fréquence. I1 est en effet possible, selon cet agencement, de coupler les capteurs et les circuits de réception et de traitement de sorte qu'ils soient distants d' environ 1 ou 2 mm, ou, de manière générale, qu'ils soient séparés d'une distance correspondant à environ deux dimensions d'un composant CMS. En effet, le couplage des signaux reçus en provenance des stations de base ne s'effectue qu'en sortie des circuits 32, 34 de réception et de traitement et ne concerne dès lors que des signaux numériques. Il est en outre possible, grâce à cet agencement, d'optimiser l'adaptation d'impéJance, c'est-à-dire de l'optimiser à une valeur conduisant à un transfert de puissance optimum, dans la mesure o l'on s'affranchit de contraintes liées à des nocessités de connectique particulières engendrces par un raccordement d'antennes. Dans l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, l'antenne et les circuits de réception et de traitement qui lui sont associés sont constitués par des éléments monobandes dont la bande passante est centrée sur la fréquence de fonctionnement du dispositif de réception. On notera néanmoins qu'un tel agencement peut également être utilisé pour des terminaux de télécommunications aptes à fonctionner selon différentes normes, telles que la norme GSM (" Global System for Mobile communications ", en anglais), la norme HiperLAN (" High performance radio LAN " en anglais), la norme UMTS (" Universal Mobile Telecommunication System ", en anglais), ou la norme connue sous l' appellation " Bluetooth ", tout en ayant une diversité spatiale accrue, c'est-à-dire selon des modes de fonctionnement selon chacun desquels le dispositif de réception reçoit des - signaux en provenance d'un émetteur selon une fréquence spécifique. Ainsi, par exemple, pour une application selon laquelle le terminal est adapté pour fonctionner selon les quatre modes précités, on réalise le dispositif de réception sous la forme de quatre ensembles de quatre capteurs monobandes raccordés chacun à un circuit de réception et de traitement correspondant, chaque ensemble présentant une fréquence de fonctionnement correspondant à la fréquence du mode de transmission considéré. Le dispositif de réception présente dès lors quatre modes de fonctionnement tout en conservant un niveau de diversité spatiale suffisant pour obtenir un transfert de donnces optimum. On conçoit néanmoins qu'un tel agencement est relativement complexe et entraîne une consommation en énergie relativement importante. Pour pallier cet inconvénient, selon un autre mode de réalisation, représenté sur la figure 4, on utilise des capteurs 44, 46 à large bande, capables de couvrir toute la plage de fréquences correspondant aux quatre modes de fonctionnement précités, par exemple la gamme de fréquence allant de 1,8 GHz à 5 GHz. Les capteurs 44,..., 46 sont alors connoctés à quatre ensembles de circuits de réception et de traitement, tels que 48 et 50, dédiés chacun à l'un des modes de fonctionnement considéré et comportant chacun quatre circuits de réception et de traitement monobande, identiques à ceux décrits précédemment en référence à la figure 3, les capteurs étant raccordées aux ensembles 48, 50 de cTrcuits de réception et de traitement par l'intermédiaire de filtres correspondant à la fréquence de fonctionnement de ces derniers. Selon une autre variante de réalisation, visible sur la figure 5, on utilise quatre ensembles de capteurs monobande, tels que 52 et 54, chaque ensemble ayant une fréquence correspondant à l'un des modes de télécommunications, et quatre circuits de réception et de traitement 56, 58, 60 et 62 à large bande ou multibandes, capables de couvrir l'ensemble de la plage de fréquences des quatre modes de fonctionnement envisagés. On limite alors le nombre des circuits de réception et de traitement tout en conservant l'effet de diversité souhaité, dans la mesure o l'on utilise quatre capteurs pour chaque mode de fonctionnement considéré. Enfin, selon un quatrième mode de réalisation, représenté sur la figure 6, permettant encore de simplifier l' architecture du dispositif de réception conforme à l'invention, on utilise quatre capteurs 56,..., 58 à large bande ou multibandes, c'est-à-dire ayant une plage de fréquences de fonctionnement couvrant l' ensemble de la gamme de fréquences des différents modes envisagés. De même, on utilise des circuits de réception et de traitement 60,..., 62 à large bande, auxquels sont respectivement connectés les capteurs 56,, 58. On dispose dès lors d'un ensemble de capteurs et de circuits de réception et de traitement correspondants pouvant fonctionner selon les différents modes et capables en outre de conférer l'effet de diversité spatiale souhaité. On notera que, selon une première variante, les circuits de modulation entrant dans la constitution des circuits de réception et de traitement 64,..., 66 sont adaptés pour procéder à une démodulation en parallèle des différents signaux reçus en provenance des capteurs et comportent dès lors autant de sorties que de modes de fonctionnement envisagés. On bénéficie alors d'un dispositif de réception selon lequel tous les modes de fonctionnement envisagés peuvent être mis en _uvre simultanément, en parallèle, tout en bénéficiant de l'effet de diversité. Selon une autre variante, on prévoit des circuits de démodulation n'ayant chacun qu'une seule sortie, c'est-à-dire qu'ils sont capables de démoduler des signaux que selon un seul mode à la fois. Un tel agencement permet de réduire la complexité des circuits démodulateurs entrant dans la constitution des circuits de réception et de traitement. Selon un tel agencement, il est possible d'utiliser les capacités des capteurs à large bande et les circuits de réception et de traitement correspondants pour traiter, en parallèle, et simultanément, les signaux reçus selon les différents modes. On ne bénéficie néanmoins pas de l'effet de diversité souhaité. Si l'on souhaite conserver cette diversité spatiale, on équipe le dispositif de réception de moyens de réglage de la bande passante du dispositif, par exemple des circuits de réception et de traitement, de manière à les régler tous sur la même bande de fréquence, les signaux issus des différents démodulateurs étant recombinés, après conversion analogique ou numérique. On dispose alors d'un récepteur entièrement reconfigurable, et ce, avec une complexity réduite. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réception pour terminal de téléphonie mobile, comprenant une antenne et un circuit de réception et de traitement des ondes radio captées par l'antenne, caractérisé en ce que l'antenne est constituée par une antenne multicapteurs (24, 26, 28, 30; 44, 46; 52, 54; 56, 58) adaptée pour obtenir un niveau de diversité spatiale prédéterminé et dont les capteurs sont raccordés en parallèle sur le circuit de réception et de traitement, et en ce que le circuit de réception et de traitement comporte un ensemble d'étages (32, 34; 56, 58, 60, 62; 64, 66) de réception et de traitement connectés en parallèle, auxquels sont raccordés les capteurs de l'antenne multicapteurs. 2. Dispositif de réception selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre d'étages de réception et de traitement correspond au nombre de capteurs de l'antenne auxquels ils sont respectivement raccordés. 3. Dispositif de réception selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'antenne multicapteurs comporte un ensemble de capteurs à large bande (44, 46) dont la bande passante correspond à la plage de fréquences de fonctionnement du dispositif de réception, et en ce que les étages de réception et de traitement sont constitués par des circuits monobande (48, 50) adaptés chacun pour la réception et le traitement des ondes radio captées par l'antenne selon une plage de fréquences correspondant à un mode de fonctionnement du récepteur et qui sont chacun raccordés à l'ensemble des capteurs de 1' antenne multic apteurs. 4. Dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'antenne multicapteurs comporte un ensemble de capteurs à large bande (52, 54; 56, 58) et en ce que les étages de réception et de traitement (56, 58, 60, 62; 64, 66) sont constitués par des circuits à large bande, la bande passante des capteurs et des étages de réception et de traitement correspondant à la plage de fréquences de fonctionnement du dispositif de réception. 5. Dispositif de réception selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage de la fréquence de fonctionnement de chaque étage de réception et de traitement. 6. Dispositif de réception selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'antenne multicapteurs (24, 26, 28, 30) comporte plusieurs étages de capteurs monobande, et en ce que les étages de capteurs ont - chacun une bande passante correspondant à une plage de fonctionnement du dispositif de réception, les capteurs de chaque étage étant conjointement adaptés pour l'obtention dudit niveau de diversité spatiale. 7. Dispositif de réception selon la revendication 6, caractérisé en ce que les étages de réception et de traitement ont chacun une bande passante correspondant à la plage de fonctionnement du dispositif de réception, chaque étage de capteurs étant raccordé à l' ensemble des étages de réception et de traitement. 8. Dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'antenne multicapteurs et le circuit de réception et de traitement sont intégrés à une puce de circuits intégrés. 9. Terminal de téléphonie mobile, comprenant un dispositif d' émission et un dispositif de réception d' ondes radioélectriques raccordés à des circuits de téléphonie, caractérisé en ce que le dispositif de réception est constitué par un dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10. Terminal de télophonie selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'émission et le dispositif de réception sont