Brevet FR2860647A1 — publié le 20050408

Appareil électronique muni d'une antenne réversiblement déconnectable L'invention concerne un appareil électronique muni d'une antenne réversiblement déconnectable. L'invention a pour but de faciliter une déconnexion de l'antenne d'avec un composant électronique chargé de traiter les informations provenant de l'antenne tout en diminuant un coût de fabrication d'un tel appareil. Un appareil électronique est destiné à recevoir ou émettre des informations par radiofréquence par le biais d'une antenne. Cet appareil électronique peut être un téléphone mobile ou bien un ordinateur portable. L'invention s'applique au domaine de la connectique mais pourrait s'appliquer dans d'autres domaines. Un appareil électronique comporte un support diélectrique, au moins un composant électronique et une antenne. Le support diélectrique est revêtu d'au moins un motif de pistes conductrices d'électricité pour former un circuit imprimé. Le composant électronique est chargé de traiter un signal de radio fréquence provenant de l'antenne par l'intermédiaire du circuit imprimé. L'antenne est placée dans un boîtier délimitant l'appareil électronique. Cette antenne comporte un premier plot de connexion, un deuxième plot de connexion et une masse. Cette antenne est destinée à se connecter au circuit imprimé. Plus particulièrement, l'antenne se positionne sur le support de manière à ce que les plots se connectent à une piste conductrice correspondante. L'antenne communique ainsi des informations au composant électronique et vice versa par l'intermédiaire d'une liaison s'effectuant entre chacun des plots de connexion et le composant électronique. Pour déconnecter l'antenne du composant électronique, il est connu des appareils électroniques comportant des connecteurs destinés à recevoir en correspondance des connecteurs coaxiaux complémentaires. Ces connecteurs complémentaires sont chargés de commuter l'antenne c'est à dire de la déconnecter du composant électronique. On connaît d'après l'état de la technique un connecteur monté sur un circuit imprimé prévu pour recevoir une antenne externe. Ce circuit imprimé est de préférence disposé à l'intérieur d'un boîtier d'un téléphone mobile. Le connecteur recevant l'antenne externe permet également de commuter la connexion entre le circuit imprimé et une antenne interne, ou entre le circuit imprimé et l'antenne externe. A cet effet, il comporte des lames de contact dressées de manière orthogonale au circuit imprimé. Ces lames présentent une certaine flexibilité autour d'un axe perpendiculaire à un plan du circuit imprimé. On peut également trouver des contacts disposés parallèlement au circuit imprimé. Par exemple dans le cas où les lames de contact sont dressées de manière orthogonale au circuit imprimé, le connecteur comporte deux lames de préférence disposées en vis-à-vis l'une de l'autre. Au moins l'une des lames présente une courbure de telle sorte que cette courbure vienne en contact élastiquement avec la deuxième lame. Lorsque l'antenne externe est insérée entre ces deux lames, alors la première lame courbée vient se contraindre désormais contre l'antenne. Dans cette position, la première lame élastique n'est plus au contact de la deuxième lame. Or la deuxième lame est reliée à l'antenne interne. Donc par le déplacement de cette première lame, on commute entre la première antenne et la deuxième antenne. La solution de l'état de la technique pose un problème car, il est nécessaire de positionner un connecteur susceptible de recevoir un connecteur coaxial sur le circuit imprimé et de relier ce connecteur à l'antenne. Un tel connecteur encombre le boîtier. L'appareil électronique comportant ce connecteur n'est donc pas compatible avec les exigences de miniaturisation imposées par le marché. Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit de réaliser une antenne comportant un dispositif de déconnexion intégré. Ce dispositif de déconnexion peut former une languette élastique placée entre chaque plot de connexion de l'antenne et la piste imprimée sur le support. Cette languette est réalisée de telle manière qu'elle peut être écartée réversiblement du plot de connexion par l'intermédiaire d'une fiche qui en s'intercalant entre le plot de connexion et la languette déconnecte l'antenne de la piste. En déconnectant l'antenne de la piste cette fiche déconnecte également l'antenne du composant électronique. Cette fiche comporte une première face destinée à être au contact du plot de connexion et une deuxième face destinée à être au contact de la languette. La première face est revêtue d'un matériau diélectrique au moins sur une surface correspondant à une surface du plot de connexion contre laquelle la fiche est destinée à s'appuyer. La deuxième face est réalisée en matériau électriquement conducteur sur au moins une surface nécessaire pour qu'une liaison électrique entre la fiche et la piste s'établisse. Selon un mode préféré de l'invention, cette fiche est reliée à une antenne externe permettant de déporter l'antenne émettrice ou réceptrice de signal par rapport à l'appareil électronique. Selon une variante de l'invention, cette fiche est reliée à un appareil de mesure destiné à tester les différents composants électroniques placés dans l'appareil. L'invention a donc pour objet un appareil électronique comportant - une antenne munie d'un premier plot de connexion et d'un deuxième plot de connexion, - un support diélectrique revêtu d'une première piste conductrice d'électricité et d'une deuxième piste conductrice d'électricité, et - un composant électronique connecté aux pistes du support, 15 caractérisé en ce que - l'antenne comporte une première languette conductrice d'électricité et une deuxième languette conductrice d'électricité, chacune reliant un plot correspondant au composant électronique en passant par une piste, et - l'antenne est réversiblement déconnectable du composant électronique par interposition d'un dispositif intermédiaire entre chacun des plots et des languettes correspondantes. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont données qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent - Figure 1: une représentation schématique d'un appareil électronique, selon l'invention, - Figure 2: une vue agrandie de la figure 1; - Figure 3: une représentation schématique en perspective de trois languettes, selon l'invention; - Figure 4: une représentation en perspective d'une antenne selon l'invention; - Figure 5: une vue agrandie représentant une disposition des languettes de l'antenne, selon l'invention; - Figure 6: une vue agrandie de l'antenne avant insertion d'une fiche; - Figure 7: une vue agrandie de l'antenne après insertion d'une fiche. La figure 1 représente un appareil électronique 1 comportant un support diélectrique 2, une antenne 3, et au moins un composant électronique 5, selon l'invention. Cet appareil 1 peut être un téléphone mobile ou bien tout autre appareil nécessitant l'utilisation d'une antenne pour recevoir des informations par radiofréquence. Le support 2 est revêtu d'une première piste conductrice d'électricité 4, d'une deuxième piste conductrice d'électricité 7 et d'une troisième piste conductrice d'électricité 6 centrale. Ces pistes peuvent être des lignes de transmissions du type ligne microbande, ou du type ligne à ruban ou bien du type ligne coplanaire. Ces pistes relient le composant 5 à l'antenne 3. Figure 2, l'antenne 3 comporte un premier plot de connexion 8, un deuxième plot de connexion 10, et un troisième plot de connexion 9, chacun de ces plots étant destiné à se lier à la première piste 4, à la deuxième piste 7 et à la troisième piste 6 respectivement. Le troisième plot de connexion 9 forme une masse et est placé entre le premier plot et le deuxième plot. Les plots de connexion précédemment cités sont formés par un produit électriquement conducteur tel que du cuivre ou de l'argent. Le composant électronique 5 est placé sur le support 2 tout en étant relié aux pistes conductrices 4, 6 et 7. Le composant électronique 5 peut ainsi traiter des informations reçues et transmises par l'antenne 3 par l'intermédiaire des pistes conductrices. Selon l'invention, l'antenne 3 comporte une première languette 12, une deuxième languette 14 et une troisième languette 13, figures 1 et 3. Chacune de ces languettes est destinée à relier le premier plot 8, le deuxième plot 10 et le troisième plot 9 à la première piste 4, à la deuxième piste 7 et à la troisième piste 6 respectivement. Chacune de ces trois languettes est formée après découpage d'une feuille de métal qui est ensuite matricée. Plus précisément, la feuille de métal est découpée de manière à obtenir une languette de forme oblongue rectangulaire, figure 3. Cette languette est ensuite pliée selon un angle d'environ 90 de manière à délimiter une première portion 18 et une deuxième portion 19 de part et d'autre d'une pliure 20. Dans un exemple, la première portion 18 est reliée directement au plot de connexion correspondant. La deuxième portion 19 est reliée directement à la piste correspondante. L'antenne 3 forme une structure porteuse en matière isolante partiellement métallisée de manière à délimiter les différents plots de connexion précédemment mentionnés, figure 4. L'antenne 3 comporte une forme en noeud papillon. Cette antenne 3 comporte une section transversale de forme globalement trapézoïdale. Cette forme trapézoïdale délimite une grande base 24 et une petite base 25, chacune de ces bases étant située dans des plans parallèles entre eux. L'antenne 3 est disposée sur le support 2 avec sa petite base 25 placée en regard du support 2. Un bloc central 26 est placé entre la grande base 24 et la petite base 25 tout en rejoignant la grande base à la petite base. De part et d'autre de ce bloc central 26 est délimité un premier espace 27 et un deuxième espace 28. La petite base 25 et la grande base 24 sont reliées par un premier côté 29 et par un deuxième côté 30 possédant chacun une longueur préférentiellement identique. Ce premier côté 29 et ce deuxième côté 30 servent plus particulièrement de support pour prolonger le premier plot 8, le deuxième plot 9 et le troisième plot 10 respectivement sous forme d'un premier bras 32, d'un deuxième bras 31 et d'un troisième bras 33. Le premier bras 32 s'étend latéralement à partir du premier plot 8 par rapport au bloc central 26. De même, le deuxième plot 10 s'étend latéralement pour former le deuxième bras 31 par rapport au bloc central 26 et selon une direction opposée à celle du premier bras 32. Le troisième bras 33 s'étend à partir du troisième plot 9 tout en rejoignant l'un des deux bras 31 ou 32 pour former une antenne de type PIFA (ou Planar Inverted F Antena ou Antenne planaire en forme de F retourné). Le premier bras 32 et le deuxième bras 31 peuvent s'allonger tout en se rejoignant mais sans se toucher. Une fente 60 peut alors être délimitée, figure 1. La dimension de cette fente 60 dépend des utilisations ultérieures qui en seront faites. La fente 60 peut avoir une disposition quelconque, en fonction de l'application ou des performances de l'antenne que l'on souhaite obtenir. La fente 60 peut être formée à égale distance du premier plot et du deuxième plot comme représentée figure 1. Ou bien la fente 60 peut être plus proche du premier plot par rapport au deuxième plot. Pour augmenter les performances de l'antenne, une extrémité de chacun des bras 31 et 32 peut également être élargie. Par exemple, Figure 1, chacun des bras recouvre toute une surface externe de l'un des côtés 29,30 et une partie d'une surface externe de la grande base 24. Mais ces bras pourraient seulement couvrir une partie centrale plus réduite de la surface externe délimitée par les côtés 29,30 et par la grande base 24 comme représenté en traits pointillés figure 1. L'antenne 3 comporte également une première glissière 34, une deuxième glissière 35 et une troisième glissière 36, figure 2. Chacune de ces glissières est formée à partir de la petite base 25 et sont creusées dans une épaisseur de l'antenne selon une direction perpendiculaire à un plan formé par le support 2. Ces glissières sont également creusées au moins partiellement sur une longueur L de l'antenne, laquelle longueur étant mesurée le long d'un axe parallèle au plan formé par le support. Ces glissières 34, 35 et 36 permettent respectivement aux languettes 12, 13 et 14 de s'y insérer. Figure 2, chacune de ces glissières délimite selon un axe perpendiculaire au plan du support une première partie 37 se prolongeant par une deuxième partie 38, la première partie 37 étant rétrécie par rapport à la deuxième partie 38 et débouchant vers l'extérieur de l'antenne 3. Chacune de ces glissières délimite alors un épaulement 39 entre la première partie 37 et la deuxième partie 38. Chacune des languettes est insérée dans une glissière correspondante par la deuxième portion 19 figure 5. Pour maintenir la languette à l'intérieur de la glissière correspondante, la languette comporte une troisième portion élargie 40 formée à un endroit situé à proximité ou correspondant à la jonction ou pliure 20 de la languette entre la première portion 18 et la deuxième portion 19, figure 3. Cette troisième portion 40 est destinée à s'insérer dans la glissière dans la deuxième partie 38 tout en venant en butée contre un obstacle (non représenté) formé par la glissière. Cette troisième portion s'encastre par complémentarité dans la glissière selon une direction parallèle au plan du support 2 de manière à empêcher la languette de sortir de la glissière. La languette est donc insérée dans la deuxième partie 38 de la glissière par coulissement longitudinal par rapport au plan du support par sa deuxième portion 19 jusqu'à ce que la première portion 18 se situe en appui contre le plot de connexion correspondant. La languette possède sur la première portion 18 une première 35 extrémité recourbée 21 et sur la deuxième portion 19 une deuxième extrémité recourbée 22. Les extrémités 21 et 22 sont recourbées de manière à ce qu'une surface convexe recourbée formée par chacune de ces extrémités soit placée respectivement en regard du plot et de la piste correspondante. Plus précisément, la languette 3 est positionnée en appui par sa première extrémité recourbée 21 contre un plot de connexion correspondant selon une position perpendiculaire par rapport au plan formé par le support 2. La languette 3 est placée dans une glissière avec sa deuxième portion 19 placée dans la partie élargie 38 de la glissière tout en se connectant à la piste correspondante par sa deuxième extrémité recourbée 22. La deuxième portion 19 est insérée dans la glissière de telle manière que la troisième portion 40 se place en appui contre l'obstacle formé par la glissière au moment où la première extrémité recourbée 21 se situe en appuie contre le plot de connexion correspondant. La deuxième portion 19 est partiellement insérée dans la glissière de telle manière que la surface convexe formée par la deuxième extrémité 22 est placée en dehors de la glissière et est destinée à venir se contraindre contre une piste correspondante du support. L'antenne est réalisée de telle manière que la languette est contrainte élastiquement et réversiblement entre la petite base 25 de l'antenne et le support 2 lorsque l'on place l'antenne en appui contre le support par sa petite base 25. En se contraignant, la languette assure avantageusement un contact permanent de l'antenne avec le plot de connexion d'une part, et avec la piste conductrice correspondante d'autre part. L'antenne 3 est réversiblement déconnectable du composant électronique 5 de la manière suivante. La déconnexion réversible est obtenue en intercalant entre chacun des plots de connexion et la première extrémité 21 de chacune des languettes correspondantes un dispositif intermédiaire ou une fiche 43 qui déconnecte les plots des pistes correspondantes. Les languettes sont également réalisées de telle manière que lorsque l'on retire la fiche 43 d'entre les languettes et les plots de connexion, les languettes se positionnent de nouveau en appui contre les plots de connexion correspondants assurant de nouveau une connexion de l'antenne avec le composant électronique 5. La fiche 43 comporte une forme plane et est munie d'un couvercle métallique 44 et d'un isolant 45. L'isolant 45 s'encastre partiellement dans le couvercle 44 de telle manière que l'isolant délimite une protubérance 46 située en dehors du couvercle. Cette protubérance 46 comporte préférentiellement une forme parallèlipipèdique plane avec une première face 47 et une deuxième face 48. La première face 47 opposée à la deuxième face 48 est destinée à être placée au regard du plot de connexion correspondant. La deuxième face 48 est destinée à être placée au regard de la languette correspondante. La deuxième face 48 comporte un premier contact électrique 54 et un deuxième contact électrique 55 respectivement. Le premier contact 54 et le deuxième contact 55 sont placés sur la deuxième face 48 de l'isolant 45, figure 6. Un troisième contact électrique 56 est placé entre le premier et le deuxième contact tout en étant relié au couvercle 44. Ce troisième contact forme une masse. La forme recourbée de la première extrémité 21 de la première portion 18 de la languette permet de délimiter une ouverture 57 entre la languette et le plot de connexion correspondant, figure 7. Cette ouverture 57 permet de faciliter l'insertion de la fiche 43 entre la languette et le plot de connexion correspondant. La forme recourbée de cette extrémité 21 renforce également une élasticité de la languette et favorise un meilleur appui de la languette contre le plot de connexion correspondant et donc un meilleur contact de la languette contre le plot de connexion. Pour reconnecter le plot à la piste, il suffit de retirer la fiche 43 d'entre la languette et le plot de connexion correspondant. La première extrémité 21 se rabat alors contre le plot de connexion pour se lier physiquement au plot de connexion correspondant. Cette fiche 43 peut être reliée à une antenne externe (non représentée). Ou bien cette fiche 43 peut être reliée à un autre appareil (non représenté) chargé de tester les composants électroniques contenus dans un boîtier de l'appareil. Pour empêcher la fiche 43 de s'enfoncer plus profondément selon un axe perpendiculaire au plan du support et en direction du support lorsque l'on intercale la fiche 43 entre les languettes et les plots, la fiche 43 comporte une bordure 58, figure 7. La protubérance de la fiche 43 s'enfonce dans le bloc central 26 de l'antenne par l'intermédiaire d'une cavité 59 de forme complémentaire à cette protubérance, figure 1. La protubérance s'enfonce jusqu'à ce que la bordure vienne en appui contre un rebord délimitant la cavité 59 et contournant la cavité 59. Cette cavité 59 permet de guider le coulissement de la protubérance 46 dans le bloc central 26 de l'antenne de manière à ce que la protubérance vienne se positionner avec ses contacts en regard et au contact de la languette correspondante. Cette cavité 59 est creusée à partir de la grande base 24 de l'antenne. Selon un mode préféré de l'invention, l'antenne 3 est de type différentielle ou symétrique et le composant électronique est un émetteur10 récepteur de type différentiel également. L'antenne forme ainsi un commutateur car elle permet de réaliser deux fonctions. La première fonction de l'antenne permet à l'antenne d'exercer sa fonction d'antenne émettrice ou réceptrice de signaux radio. Cette première fonction peut être exercée par l'intermédiaire de la languette qui est au contact direct par sa première portion 18 avec le plot de connexion correspondant. Une liaison du plot de connexion avec la piste correspondante alors réalisé par l'intermédiaire de la languette. La deuxième fonction de l'antenne permet à l'antenne de servir de base de relais pour une prise électrique ou fiche destinée à s'intercaler entre le plot et la languette. Cette fiche s'intercale entre la languette et le plot par écartement de la languette du plot. L'insertion de cette fiche interrompt momentanément la connexion de l'antenne avec le plot correspondant. Ainsi, l'antenne est mise en veille soit pour permettre l'insertion d'une fiche déportant une antenne à un autre endroit, soit pour permettre à une fiche de tester les différents composants électroniques présents dans l'appareil électronique. Cette antenne combine trois techniques de conception d'antenne, à savoir, le dipôle qui est dans notre cas replié, la mise à la masse telle que l'on l'utilise sur une antenne de type PIFA (Planar Inverted F Antena) et enfin la technique de la fente ou des fentes. Une autre technique utilisée pour améliorer les performances de l'antenne consiste en partant des points d'alimentation des portions à élargir progressivement la largeur des portions au fur et à mesure que l'on se rapproche de leur extrémité. Pour caler l'antenne sur le support, le support peut être creusé d'un renfoncement permettant d'accueillir la petite base 25 de l'antenne. REVENDICATIONS 1 - Appareil électronique (1) comportant - une antenne (3) munie d'un premier plot de connexion (8) et d'un deuxième plot de connexion (10), un support diélectrique (2) revêtu d'une première piste conductrice d'électricité (4) et d'une deuxième piste conductrice d'électricité (7), et - un composant électronique (5) connecté aux pistes du support, caractérisé en ce que - l'antenne comporte une première languette conductrice d'électricité (12) et une deuxième languette conductrice d'électricité (14), chacune reliant un plot correspondant au composant électronique en passant par une piste, et - l'antenne est réversiblement déconnectable du composant électronique par interposition d'un dispositif intermédiaire (43) entre chacun des plots et des languettes correspondantes. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'antenne comporte un dispositif intermédiaire de déconnexion, le dispositif comportant des zones pour entrer en contact avec les plots et dériver un signal produit par le composant électronique. 3 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que la languette forme une lame métallique pliée selon un angle de 90 environ. 4 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'antenne est de type différentielle et est connectée à un composant électronique de type différentiel. - Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier plot de connexion et le deuxième plot de connexion se prolongent respectivement par un premier bras (31) et par un deuxième bras (32), - le premier bras et le deuxième bras se rejoignent sans se toucher tout en délimitant une fente (60). 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier bras et le deuxième bras se rejoignent sans se toucher tout en s'élargissant à leur extrémité respective. 7 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'antenne forme une structure en noeud papillon. 8 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'antenne est de type PIFA (ou Planar Inverted F Antena).