WO2015018745A1 - Dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences - Google Patents

Dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences Download PDF

Info

Publication number
WO2015018745A1
WO2015018745A1 PCT/EP2014/066557 EP2014066557W WO2015018745A1 WO 2015018745 A1 WO2015018745 A1 WO 2015018745A1 EP 2014066557 W EP2014066557 W EP 2014066557W WO 2015018745 A1 WO2015018745 A1 WO 2015018745A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
radiating surface
substrate
coupling
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2014/066557
Other languages
English (en)
Inventor
Chakib El Hassani
Christopher Barratt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INSIGHT SIP
Original Assignee
INSIGHT SIP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INSIGHT SIP filed Critical INSIGHT SIP
Priority to EP14747620.4A priority Critical patent/EP3031097B1/fr
Priority to JP2016532334A priority patent/JP6527865B2/ja
Priority to US14/910,171 priority patent/US10483632B2/en
Priority to CA2920445A priority patent/CA2920445C/fr
Publication of WO2015018745A1 publication Critical patent/WO2015018745A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element

Definitions

  • GHz gigahertz
  • wireless communicating systems which are increasingly used daily, and often almost permanently, by an ever-increasing user population, all have antennas for receiving and, more often than not, to transmit signals in the frequency band defined by the technical standard that governs them. It is mainly mobile phones, especially those obeying the so-called GSM standard, acronym for "global” System for mobile communications "which defines a communication standard whose geographical coverage is worldwide.
  • GPS Global positioning system
  • the wireless network can instead be designed to cover only a small geographical area, or very limited, such as the so-called “Bluetooth” standard that allows communication up to ten meters of terminals between them.
  • Bluetooth a wireless local area network
  • WiFi wireless local area network
  • the antennas of the above devices must nevertheless be able to maintain optimum efficiency in the entire band of frequencies where they must operate. This efficiency depends on losses which are intrinsic to the antenna and which are measured most commonly using the so-called "S" parameters, of the English “scattering parameters” which make it possible to qualify the behavior of the antenna between the propagation medium on the one hand and the electronic control circuit on the other hand.
  • S parameters have been designed and are used to measure and qualify the behavior of passive or active linear circuits operating in the frequency range referred to above often referred to as microwave or radio frequency (RF) in the technical literature. on these topics.
  • the adaptation of the antenna is defined in particular by the parameter S1 1 which represents the losses by reflection of the antenna. He speaks in decibels (dB). The lower the value of S1 1, the better the adaptation and therefore the better the overall efficiency of the antenna.
  • the parameter S1 1 which is frequency dependent, makes it possible to define the bandwidth of the antenna, that is to say the frequency band in which S1 1 remains below a given threshold which is typically defined at a given level. from -6dB. Under these conditions, a quarter of the power delivered by the electronic control circuit is lost by reflection and three quarters are therefore usefully radiated by the antenna.
  • the bandwidth of an antenna can be more or less wide. It is often expressed as a percentage of its center frequency. An antenna whose bandwidth is a few percent is considered to have a narrow band of operation. This type of antenna is well suited for certain applications. For example, for a GPS receiver, an antenna whose bandwidth is of the order of 2% is sufficient.
  • An antenna with a bandwidth equal to or greater than 15% is considered to have a wide bandwidth. Those whose bandwidth is greater than or equal to 20% benefit from a very wide bandwidth. Note that to qualify this type of antennas the acronym "UWB”, the English “ultra wide band”, is also often used.
  • a very broadband antenna potentially offers many advantages.
  • a single broadband antenna can then simultaneously cover several radio frequency standards. This makes it possible to reduce the number of antennas that must be able to be implemented in multiservice wireless devices such as smart phones, which not only gives a certain cost advantage but also makes it possible to overcome technical problems that are difficult to overcome. otherwise solve the parasitic couplings that can occur between the different antennas of the same smart phone.
  • the invention relates to a device for transmitting and / or receiving radiofrequency signals comprising at least one broadband antenna and a substrate; the antenna comprising at least a first radiating surface and being superimposed on the ground plane, the ground plane being located on a first face of the substrate, at least one lateral supply tongue and at least one side wall connected to at least one the first radiating surface, the device.
  • the antenna preferably comprises at least a second radiating surface configured to be excited by coupling with the first radiating surface.
  • the side wall is connected to a coupling trace located on a second face of the substrate, opposite the first face of the substrate, and the side wall and the coupling trace being configured to act as a capacitive coupler between at least the first radiating surface, optionally the second radiating surface and the ground plane.
  • the invention also relates to a method for producing a device for transmitting and / or receiving radio frequency signals comprising at least one broadband antenna and a substrate, the antenna comprising at least a first radiating surface and being superimposed. in the ground plane, the ground plane being located on a first face of the substrate, comprising a step of forming the antenna, a step of placing the antenna on the substrate.
  • the antenna formation step is advantageously performed so that the antenna comprises at least a second radiating surface configured to be excited by coupling with the first radiating surface.
  • the step of placing the antenna is carried out so that the lateral wall is connected to a coupling trace located on a second face of the substrate, opposite the first face of the substrate, and the lateral wall and the coupling trace are configured to act as a capacitive coupler between at least the first radiating surface and the ground plane.
  • the antenna according to the invention is designed to operate above a ground plane in order to allow a great freedom of placement on the application card that uses it and thus avoid any additional constraint to the designer of the application. this.
  • the major difficulty that is the proximity of a ground plane likely to make the antenna resonant and inefficient is overcome by the described structure.
  • the implementation cost of the antenna which includes the materials used, its manufacture and assembly remains low compared to the overall cost of the radiofrequency module that uses it.
  • the antenna according to the present invention allows operation of the broadband antenna made possible by the coupling of several resonances.
  • FIGURES 1a, 1b and 1c illustrate conventional implantations of miniature antennas.
  • FIG. 2 illustrates the objectives of the invention in which the antenna is placed above a control radio frequency chip.
  • FIG. 3 shows an example of an antenna according to the invention intended to rest on a multilayer substrate comprising a radiofrequency chip.
  • FIGURE 4 shows an example of substrate and RF chip.
  • FIGURE 5 illustrates the cut that must be made in a metal strip to obtain after folding the antenna.
  • FIG. 6 illustrates an embodiment option where the installation of the antenna is preceded by overmolding 610 of the components present on the substrate.
  • FIGURE 7 illustrates the placement of the antenna possibly after embedding the components.
  • FIGURE 8 depicts the first radiating surface of the antenna.
  • FIGURES 9a and 9b illustrate the operation of the first radiating surface.
  • FIGURE 10 shows the capacitive coupling created between the antenna and the ground plane of the substrate.
  • FIGURES 11a and 11b illustrate the operation of the antenna with capacitive coupling.
  • FIGURE 12 shows the antenna after adding a second resonator, that is to say a second radiating surface.
  • FIGURES 13a and 13b illustrate the effect of the second radiating surface on the operation of the antenna.
  • FIGURE 14 shows the adjustable parameters of the antenna.
  • FIGURES 15a and 15b illustrate the operation of an antenna according to the invention whose parameters have been adjusted to cover the frequency band ranging from 7 to 9 GHz.
  • FIGURES 16a and 16b show the gain and efficiency of the antenna corresponding to FIGS. 15a and 15b.
  • FIGURES 17a and 17b show the radiation pattern of the antenna corresponding to FIGS. 15a and 15b.
  • FIGURE 18 is an example of an antenna according to the invention made of non-rectangular radiating surfaces.
  • the coupling trace 416 is configured to form a coupling capacitance whose value is sS / e where ⁇ is the dielectric constant of the dielectric material constituting the substrate 410, S is the surface of the coupling trace 416 and e is the thickness between the coupling trace 416 located on the second face of the substrate 410 and the ground plane located on the first face of the substrate 410.
  • the antenna 310 is configured to generate at least a first resonance along a length dimension 820 of the first radiating surface 318 and at least a second resonance along a width dimension 810 of the first radiating surface 318.
  • the side wall 316 comprises at least a first portion in a plane parallel to the thickness of the substrate 410 and a width dimension 810 of the first radiating surface 318.
  • the side wall 316 comprises at least a second portion in a plane parallel to the thickness of the substrate 410 and in a length dimension 820 of the first radiating surface 318.
  • the first portion and the second portion of the side wall 316 are configured to be in electrical contact, and are fixed on the coupling trace 416.
  • the antenna 310 comprises at least one second radiating surface 312 configured so as to be excited by coupling with the first radiating surface;
  • the antenna 310 is configured to generate a third resonance along a length dimension 1210 of the second radiating surface 312.
  • the first radiating surface 318 has a length dimension 820 greater than the length dimension 1210 of the second radiating surface 312.
  • the first radiating surface 318 and the second radiating surface 312 are of rectangular or polygonal shape.
  • At least the first radiating surface 318 forms an L whose first side of the L extends along the length 820 of the first radiating surface 318 and a second side of the L extends along the width 810 of the first radiating surface 318.
  • the second radiating surface 312 is a homothety of the first radiating surface 318 of smaller size.
  • the feed side tab 314 is configured to be in contact with a feed trace 414 on the second face of the substrate 410.
  • the antenna 310 is formed so as to form a cavity for housing at least one chip 412 between at least the first radiating surface 318 and the second face of the substrate 410.
  • the power trace 414 is connected to a connection 413 of the chip 412.
  • the method comprises the step of forming the antenna 310 comprising a step of cutting a metal plate to which it follows a folding step of the metal plate.
  • the method comprises at the end of the step of placing the antenna, an overmolding step 610 configured to coat at least the antenna 310.
  • the method comprises prior to the step of placing the antenna 310, an overmolding step 610 of at least one chip 412 present on the second face of the substrate 410.
  • the method comprises at the end of the overmolding step 610, a step of depositing a metal layer followed by a step of etching said metal layer so as to form the antenna 310.
  • box antenna or AIP the acronym for the "antenna in package”
  • AIP the acronym for the "antenna in package”
  • the radiofrequency chip for transmitting and receiving radiofrequency signals
  • the antenna and its adaptation network as well as other radio frequency components.
  • Figures 1a, 1b and 1c Conventional examples of integration of an antenna within the same electronic module are shown in Figures 1a, 1b and 1c.
  • Figure 1b illustrates the case where the antenna itself is placed on a separate component 121 to facilitate the integration of the radiofrequency solution. It is then typically a ceramic module which is itself soldered to the PCB. The realization of the adaptation 1 13 between the antenna 121 and the radiofrequency chip 1 15 still requires the intervention of specialized personnel.
  • Figure 1c illustrates that most commonly in conventional solutions, radiofrequency chip and antenna occupy separate surfaces, 131 and 133, which do not overlap. This is done by extension of the substrate 134 constituting the PCB.
  • the good radiation of the antenna 1 1 1 in fact imposes most often the total absence of any metal surface facing which could screen. This is particularly the case of the ground plane that is still present in the region 131 of the PCB hosting the electronic components and in particular the radiofrequency chip 1 15.
  • the thickness 135 of the module after coating in a so-called overmolding layer 132, can then remain more easily compatible with the thickness constraints imposed by the manufacturers of communicating devices whose offer puts the focus on tablet-type products that must be extremely thin to be commercially competitive.
  • overlaying at least one antenna 1 1 1 and at least one radio frequency chip 1 it is now necessary to consider overlaying at least one antenna 1 1 1 and at least one radio frequency chip 1 to obtain further reduction in horizontal dimensions while maintaining efficiency in transmitting and receiving the antenna.
  • FIG 2 illustrates the objectives of the invention where it is desired to place the antenna 1 1 1 above the radio frequency chip 1 15 despite the fact that this part comprises a ground plane.
  • the additional constraint imposed on this approach is that the thickness of the assembly 220 must not be substantially greater than in the case illustrated in Figure 1c where the antenna 1 1 1 is placed on an extension of the substrate 134. This is so that the radiofrequency chip 1 15 can always be integrated into communicating equipment of the tablet type of very small thicknesses.
  • the overall thickness objective 220 including: the substrate 134, the overmolding area 132 of the antenna 1 1 1 and that of the radiofrequency components 230 of a communicating module according to the invention 210 is advantageously of the order of a millimeter and should not exceed two millimeters.
  • the antenna described in the following figures meets the objectives of the invention and is therefore capable of transmitting and receiving signals throughout the frequency range of the UWB standard while maintaining reduced dimensions, especially in terms of thickness.
  • the antenna 310 As shown in FIG. 3, the antenna 310 according to the invention is intended to rest on a multilayer substrate 410 with which it will interact.
  • FIG. 4 An example of such a substrate 410 is shown in FIG. 4 which typically supports at least one radiofrequency chip 412 from which the signals to be transmitted are generated to be radiated via the antenna 310. obviously also for function to collect the signals emitted by other antennas which are amplified by the radio frequency chip 412 to be operated by a receiving system. Note that generally the substrate 410 supports more than one component. In addition to the radiofrequency chip 412, it is common for the substrate 410 to also include matching radio frequency components such as those mentioned in FIGS. 1a to 1c (not shown in FIG. 4). In the example of FIG.
  • the interconnections 413 between the radiofrequency chip 412 and the substrate 410 are made using a technique very commonly used in microelectronics and referred to as the English term of "wire bonding" based on the use of gold threads.
  • the radiofrequency chip 412 is generally fixed on the substrate 410 by gluing or brazing.
  • Other interconnection and assembly techniques well known to those skilled in the art can be used without inconvenience for the implementation of the invention.
  • the antenna 310 shown in FIG. 3 comprises the following elements:
  • At least one first radiating surface 318 qualified with the English term "patch”. This term is very commonly used in this field to denote a generally flat surface cut in a metal structure as in the example of Figure 3.
  • a lateral supply tongue 314 of the antenna 310 also serving to receive the radio frequency signals picked up by it.
  • the feed side tab 314 is configured to be in contact with a feed trace 414 on the second face of the substrate 410.
  • the feed trace 414 is connected to a connection 413 of the chip 412.
  • the side wall 316 comprises at least a first portion in the plane parallel to the thickness of the substrate 410 and a width dimension 810 of the first radiating surface 318.
  • the side wall 316 comprises at least a second portion in the plane parallel to the thickness of the substrate 410 and in a length dimension 820 of the first radiating surface 318.
  • the first portion and the second portion of the side wall 316 are configured to be in electrical contact and are soldered to the coupling trace 416.
  • the antenna 310 can be made from a metal plate
  • FIG. Figure 3 For example, a copper metal strip
  • cuts are made in order to obtain the appropriate shape 510 illustrated in FIG. 5.
  • the desired three-dimensional structure is produced as shown in FIG. Figure 3.
  • the techniques for cutting and folding thin metal parts are widely used by the electronics industry, for example for the manufacture of integrated circuit supports or for the production of shielding housings. These techniques are inexpensive and compatible with mass production. It will be noted here that for reasons of mechanical stability during assembly, additional tabs (not shown) can be made during cutting. These tabs, which are neither connected nor coupled to any metal layer of the substrate 410, do not disturb the operation of the antenna 310. role is limited only to ensure a mechanical maintenance of the latter during assembly.
  • FIG. 6 illustrates an embodiment option during which, following the installation of the antenna 310, an overmoulding 610 of the components and connection means present on the substrate 510 is carried out in order to protect them.
  • the coating or overmoulding of the components (and in particular of at least the antenna 310 and at least one radiofrequency chip 412) present on the second face of the substrate 410 is a commonly performed operation for which coating products are used. which offer all the guarantees of safety and stability over time vis-à-vis the components they coat.
  • Figure 7 illustrates the establishment of the antenna 310 which performs its antenna role possibly after embedding. Overmoulding of components is an optional but nevertheless useful operation that has no impact on the electrical performance of the system.
  • the antenna 310 may optionally play only the protection role of the components mounted on the substrate 410 and interconnections 413.
  • overmolding provides mechanical rigidity and tight protection vis-à-vis small particles.
  • the antenna 310 is positioned above the ground plane.
  • the antenna 310 preferably forms a cavity for housing at least one chip 412 between at least the first radiating surface 318 and said ground plane. The step of placing the antenna 310 is carried out so that the side wall 316 is connected to the coupling trace 416.
  • overmoulding 610 is necessarily present. After formation, it is covered with a metal layer that is etched, for example chemically (deposit, spraying), to create the different elements of the antenna 310 obtained, for example, from a metal strip.
  • FIG. 8 and the following illustrate the operation of the antenna 310.
  • the principle of an antenna according to the invention advantageously consists in generating several resonances by making them sufficiently coupled so that their proximity can be exploited so to obtain a broadband antenna 310.
  • the antenna design steps are described below.
  • a first radiating surface 318 for example of rectangular shape, which will constitute the main radiating element of the antenna 310.
  • the first radiating surface 318 is excited, as one has already seen it, via the lateral feed tab 314 located on one side thereof.
  • this first radiating surface 318 is mechanically supported by the L-shaped side wall 316.
  • the first radiating surface 318 is connected via the side wall 316. to the ground plane of the substrate 410, said ground plane being located on a first face of the substrate 410, opposite to the second face of the substrate 410.
  • the ground plane is a lower layer in the case where the substrate 410 is multilayer.
  • This structure is a type of antenna very used said PI FA, acronym for the English “planar inverted F antenna”, that is to say “plane antenna inverted F”.
  • PI FA acronym for the English “planar inverted F antenna”
  • This structure makes it possible to generate a double resonance illustrated in FIG. 9a.
  • the wavelength corresponding to the frequency of the antenna being conventionally called ⁇
  • the lowest frequency resonance 910 is in a resonance mode corresponding to a quarter of the wavelength, or ⁇ / 4, according to the largest dimension of the first radiating surface 318, i.e., its length 820. That of higher frequency 920 corresponds in a manner similar to the width 810 of antenna 310.
  • FIGS. 9a and 9b the two modes are not correctly coupled.
  • the antenna 310 is optimized to operate in the 7-9 GHz band, which corresponds to group 6 of the UWB standard.
  • FIGS. 10, 11a and 11b illustrate a second step of the invention which consists in improving the matching and bringing the two resonances closer to the first radiating surface 318 in order to obtain a better coupling between the two modes of resonance.
  • the invention applies here a new approach that consists of replacing the electrical connection between the lateral wall 316 of the antenna 310 and the ground plane of the substrate 410 by a capacitive coupling 1010 with the latter.
  • the side wall 316 is connected in this case, as already shown in FIG. 4, to a metal coupling trace 416 located on the second face of the substrate 410 but disconnected from the ground plane; said ground plane being located on the first face of the substrate 410.
  • This coupling trace 416 forms a coupling capacitance whose value is sS / e where ⁇ is the dielectric constant of the dielectric material constituting the substrate 410, S is the surface of the coupling trace 416 and e is the thickness between the coupling trace 416 located on the second face of the substrate 410 and the ground plane on the first face of the substrate 410. As shown in FIGS. 11a and 11 b the two resonances, 1 1 10 and 1 120, are then closer and there is a better impedance matching.
  • FIGS. 12, 13a and 13b illustrate a third step of the invention in which a second resonator is placed in the form of a second radiating surface 312. Installed next to the first radiating surface 318, the second radiating surface 312 is excited by capacitive coupling with the first radiating surface 318.
  • the first radiating surface 318 and the second radiating surface 312 are connected at the same side wall 316.
  • the first and second radiating surfaces 318, 312 are advantageously free of vibration from each other in the three directions of space.
  • the side wall 316 is connected to a coupling trace 416 located on a second face of the substrate 410, opposite to the first face of the substrate 410, and the side wall 316 and the coupling trace 416 are configured to act as a capacitive coupler. between at least the first radiating surface 318, the second radiating surface (312) and the ground plane.
  • FIGS. 13a and 13b illustrate the frequency behavior of the antenna 310 comprising the first radiating surface 318 and the second radiating surface 312.
  • the third resonance corresponds to a mode in ⁇ / 4 along a dimension of length 1210 of the additional resonator that is to say of the second radiating surface 312.
  • FIG. 14 illustrates the parameters of the antenna 310 which are adjustable thus making it possible to vary the resonance frequencies and to obtain an efficient coupling between the three modes.
  • the operation of the broadband antenna 310 is made possible by the coupling of several resonances thanks to the presence of several radiating surfaces 312, 318 coupled to each other and to the adjustment of the parameters mentioned below:
  • the first radiating surface 318 has a length dimension 820 greater than the length dimension 1210 of the second radiating surface 312.
  • Figures 15a and 15b show the results obtained with a UWB antenna which has been developed according to the above principles to operate in the frequency band from 7 to 9 GHz.
  • the antenna 310 in an AlP module with parameters such as the height 1430, the length 820 and the width 810 have each been fixed to a maximum dimension so that the external dimensions of the module remain compatible with the miniaturization objectives set. by the needs of the market and in particular, as we have seen, the thickness of it.
  • the dielectric materials used and that of the substrate 410 are also based on the use of standard materials in order to keep the manufacturing cost as low as possible.
  • an antenna 310 operating in the frequency band ranging from 7 to 9 GHz and integrated in an AlP module whose dimensions occupy in this example a parallelepiped whose base is a square of 7 mm side and a thickness of 1, 5 mm.
  • this particular example of an antenna 310 according to the invention has dimensions of the order of ⁇ / 5 for the horizontal dimensions (side of the square) and ⁇ / 25 in height.
  • a broadband antenna 310 of the order of 2 GHz to -6 dB, which represents 25% of the central frequency. This band covers all channels in group 6 of the UWB frequency range.
  • Figures 16a and 16b illustrate the radiation performance of the antenna 310 which is expressed, respectively, in terms of gain and efficiency. These results show that the antenna 310 behaves well in the entire frequency band for which it has been designed, not only in terms of its impedance matching as seen in the previous figures, but also presents a good behavior in terms of radiated power, expressed, on the one hand, by its gain in dB ( Figure 16a) and on the other hand by its efficiency as a percentage of the power injected ( Figure 16b).
  • FIG. 18 illustrates that an antenna 310 according to the invention may be composed of both the first radiating surface 318 and the second radiating surface 312 which are not only of rectangular or polygonal shape. All kinds of forms other than those studied are likely to be suitable while maintaining the same operating principle and the associated benefits.
  • Fig. 18 is an example of more complex shapes which have been studied and which give results at least as good as those reported in the preceding figures relating exclusively to radially radiating surfaces 312, 318 of rectangular shape.
  • at least the first radiating surface (318) forms an L whose first side of the L extends along the length (820) of the first radiating surface (318) and a second side of the L extends following the width (810) of the first radiating surface (318).
  • the first side of the L and the second side of the L advantageously form an angle of 90 °.
  • a bend is formed at the intersection between the first side of the L and the second side of L.
  • the second radiating surface 312 is preferably a homothety of the first radiating surface 318 whose length and width dimensions are smaller.

Landscapes

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

Abstract

Dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences comprenant au moins une antenne (310) à large bande et un substrat (410); l'antenne (310) comprenant au moins une première surface rayonnante (318) et étant en superposition au plan de masse, le plan de masse étant situé sur une première face du substrat (410), au moins une languette latérale d'alimentation (314) et au moins un mur latéral (316) connecté à au moins la première surface rayonnante (318), le dispositif étant caractérisé en ce que - l'antenne (310) comprend au moins une deuxième surface rayonnante (312) configurée de sorte à être excitée par couplage avec la première surface rayonnante (318), - le mur latéral (316) est connecté à une trace de couplage (416) située sur une deuxième face du substrat (410), opposée à la première face du substrat (410), et le mur latéral (316) et la trace de couplage (416) étant configurés pour jouer le rôle de coupleur capacitif entre au moins la première surface rayonnante (318), la deuxième surface rayonnante (312) et le plan de masse.

Description

« Dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences»
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention concerne généralement le domaine des antennes et plus particulièrement celui des antennes miniatures utilisées par toutes sortes d'appareillages électroniques portables et mobiles pour recevoir et transmettre des signaux, typiquement dans une gamme de fréquences allant actuellement jusqu'à une dizaine de gigahertz (GHz = 109 Hertz), afin qu'ils puissent librement communiquer dans les limites d'une zone géographique couverte par un réseau dit « sans fil » ou encore « wireless », expression anglaise largement utilisée ayant la même signification. ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Les systèmes communicants dits « sans fil », qui sont de plus en plus utilisés quotidiennement, et souvent d'une façon quasi permanente, par une population d'utilisateurs toujours plus large, possèdent tous des antennes pour recevoir et, le plus souvent aussi, pour émettre des signaux dans la bande de fréquences définie par le standard technique qui les régit. Il s'agit principalement de téléphones portables, notamment ceux obéissant à la norme dite GSM, acronyme de l'anglais « global System for mobile communications » qui définit un standard de communication dont la couverture géographique est mondiale.
Un autre système communiquant, très largement utilisé, qui nécessite une antenne de réception très sensible, est le GPS acronyme de l'anglais « global positioning system ». En décodant les signaux en provenance d'un réseau de satellites ce système permet en effet d'obtenir, sur l'étendue du globe terrestre, un positionnement géographique très précis du récepteur. Les récepteurs GPS sont de plus en plus souvent présents dans les téléphones portables et dans toutes sortes de téléphones dits intelligents ou « smart phones » qui incluent en outre toutes les fonctions d'un assistant numérique personnel et la possibilité de se connecter au réseau mondial de l'Internet.
Le réseau sans fil peut au contraire être conçu pour ne couvrir qu'une zone géographique restreinte, voire très restreinte, comme le standard dit « Bluetooth » qui permet la communication jusqu'à une dizaine de mètres de terminaux entre eux. Un autre standard de communication de plus grande portée, très largement utilisé, est celui dit « WiFi » qui permet de créer un réseau local sans fil ou LAN, acronyme de l'anglais « local area network », dans une zone géographique limitée, fréquemment d'accès public : un immeuble, les locaux d'une administration ou d'une entreprise, un café, etc.
En dépit de leur nécessaire miniaturisation pour s'adapter aux contraintes dimensionnelles imposées par des boîtiers de toujours plus petites tailles, notamment d'épaisseurs devenues très faibles, les antennes des dispositifs ci-dessus doivent néanmoins pouvoir maintenir une efficacité optimale dans toute la bande de fréquences où elles doivent opérer. Cette efficacité dépend de pertes qui sont intrinsèques à l'antenne et qui se mesurent le plus communément à l'aide des paramètres dits « S », de l'anglais « scattering parameters » qui permettent de qualifier le comportement de l'antenne entre le milieu de propagation d'une part et le circuit électronique de commande d'autre part. D'une façon générale, les paramètres S ont été conçus et sont utilisés pour mesurer et qualifier le comportement de circuits passifs ou actifs linéaires fonctionnant dans la gamme de fréquences mentionnée plus haut souvent qualifiée d'hyperfréquences ou radiofréquences (RF) dans la littérature technique sur ces sujets. Ils permettent d'évaluer les propriétés électriques de ces circuits tels que leur gain, la perte de rendement où le taux d'ondes stationnaires en tension résultant d'une inadaptation d'impédances observée entre le circuit de commande et l'antenne. L'adaptation de l'antenne est notamment définie par le paramètre S1 1 qui représente les pertes par réflexion de l'antenne. Il s'exprime en décibels (dB). Plus faible est la valeur de S1 1 , meilleure est l'adaptation et donc meilleure est l'efficacité globale de l'antenne.
Le paramètre S1 1 , qui est dépendant de la fréquence, permet de définir la bande passante de l'antenne c'est-à-dire la bande de fréquences dans laquelle S1 1 reste inférieur à un seuil donné qui est typiquement défini à un niveau de -6dB. Dans ces conditions, un quart de la puissance délivrée par le circuit électronique de commande est perdu par réflexion et les trois quarts sont donc utilement rayonnés par l'antenne.
La bande passante d'une antenne peut être plus ou moins large. Elle est souvent exprimée en pourcentage de sa fréquence centrale. Une antenne dont la bande passante est de quelques pourcents est considérée comme ayant une bande étroite de fonctionnement. Ce type d'antenne convient bien pour certaines applications. Par exemple, pour un récepteur GPS, une antenne dont la bande passante est de l'ordre de 2% est suffisante.
Une antenne dont la bande passante est égale ou supérieure à 15% est considérée comme ayant une large bande de fonctionnement. Celles dont la bande passante est supérieure ou égale à 20% bénéficient d'une très large bande passante. On notera ici que pour qualifier ce type d'antennes l'acronyme « UWB », de l'anglais « ultra wide band », est aussi souvent utilisé.
L'utilisation d'une antenne très large bande offre potentiellement de nombreux avantages. Une seule antenne large bande peut alors couvrir simultanément plusieurs standards de radiofréquences. Cela permet de réduire le nombre d'antennes qu'il faut pouvoir implanter dans les dispositifs sans fil multiservices tels que les smart phones ce qui donne non seulement un avantage certain en terme de coût mais permet aussi de s'affranchir de problèmes techniques difficiles à résoudre autrement comme les couplages parasites qui peuvent se produire entre les différentes antennes d'un même smart phone.
Par ailleurs, le développement d'applications demandant de pouvoir télécharger et transmettre des quantités de données toujours plus importantes, notamment la transmission de signaux vidéos, a conduit les organismes de standardisation à définir des protocoles de communications offrant des bandes passantes de plus en plus larges. Par exemple, on a procédé en 2002 à l'allocation de bandes de fréquences allant de 3,1 à 10,6 GHz au standard dit UWB (sous la forme de six groupes représentant quatorze bandes de fréquences, d'une largeur de 528 MHz chacune), pour des communications à courtes distances de type WiFi. L'émergence d'applications de communication basées sur l'UWB est remarquable ce qui a contribué à mettre l'accent sur le besoin de disposer de solutions d'antennes très large bande qui soient industrialisâmes, peu coûteuses et facilement intégrables.
Toutefois, la réalisation d'antennes miniatures à large bande se heurte à des problèmes théoriques et techniques considérables. Il est en particulier bien connu que l'obtention de tailles d'antennes faibles au regard des longueurs d'ondes à transmettre ne se fait qu'au prix d'une réduction drastique de leur bande passante ce qui va directement à rencontre du but recherché.
C'est donc un objet de l'invention que d'offrir une solution à ce problème en permettant que la réduction de taille d'antennes destinées à être implantées dans le même boîtier que leur circuit de commande puisse cependant se faire en préservant une bande passante de fonctionnement de largeur suffisante.
Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
L'invention concerne un dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences comprenant au moins une antenne à large bande et un substrat; l'antenne comprenant au moins une première surface rayonnante et étant en superposition au plan de masse, le plan de masse étant situé sur une première face du substrat, au moins une languette latérale d'alimentation et au moins un mur latéral connecté à au moins la première surface rayonnante, le dispositif. L'antenne comprend de préférence au moins une deuxième surface rayonnante configurée de sorte à être excitée par couplage avec la première surface rayonnante, Le mur latéral est connecté à une trace de couplage située sur une deuxième face du substrat, opposée à la première face du substrat, et le mur latéral et la trace de couplage étant configurés pour jouer le rôle de coupleur capacitif entre au moins la première surface rayonnante, éventuellement la deuxième surface rayonnante et le plan de masse. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences comprenant au moins une antenne à large bande et un substrat, l'antenne comprenant au moins une première surface rayonnante et étant en superposition au plan de masse, le plan de masse étant situé sur une première face du substrat, comprenant une étape de formation de l'antenne, une étape de mise en place de l'antenne sur le substrat. L'étape de formation de l'antenne est avantageusement réalisée de sorte à ce que l'antenne comprenne au moins une deuxième surface rayonnante configurée de sorte à être excitée par couplage avec la première surface rayonnante. L'étape de mise en place de l'antenne est réalisée de sorte à ce que le mur latéral soit connecté à une trace de couplage située sur une deuxième face du substrat, opposée à la première face du substrat, et le mur latéral et la trace de couplage sont configurés pour jouer le rôle de coupleur capacitif entre au moins la première surface rayonnante et le plan de masse.
L'antenne selon l'invention est conçue pour pouvoir fonctionner au dessus d'un plan de masse afin d'autoriser une grande liberté de placement sur la carte d'application qui l'utilise et éviter ainsi toute contrainte supplémentaire au concepteur de celle-ci. La difficulté majeure que constitue la proximité d'un plan de masse susceptible de rendre l'antenne résonante et peu efficace est surmontée par la structure décrite. Par ailleurs, le coût de mise en œuvre de l'antenne qui comprend les matériaux employés, sa fabrication et son assemblage reste faible par rapport au coût global du module radiofréquence qui l'utilise.
L'antenne selon la présente invention permet un fonctionnement de l'antenne en large bande rendu possible par le couplage de plusieurs résonances.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée d'un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d'accompagnement suivants dans lesquels :
Les FIGURE 1 a, 1 b et 1 c illustrent des implantations conventionnelles d'antennes miniatures.
La FIGURE 2 illustre les objectifs de l'invention où l'on vient placer l'antenne au dessus d'une puce radiofréquence de commande.
La FIGURE 3 montre un exemple d'antenne selon l'invention destinée à reposer sur un substrat multicouche comprenant une puce radiofréquence.
La FIGURE 4 montre un exemple de substrat et de puce RF.
La FIGURE 5 illustre la découpe qu'il faut réaliser dans un feuillard métallique pour obtenir après pliage l'antenne.
La FIGURE 6 illustre une option de réalisation où l'on procède préalablement à la mise en place de l'antenne à un surmoulage 610 des composants présents sur le substrat. La FIGURE 7 illustre la mise en place de l'antenne possiblement après enrobage des composants.
La FIGURE 8 décrit la première surface rayonnante de l'antenne. Les FIGURES 9a et 9b illustrent le fonctionnement de la première surface rayonnante. La FIGURE 10 montre le couplage capacitif créé entre l'antenne et le plan de masse du substrat.
Les FIGURES 1 1 a et 1 1 b illustrent le fonctionnement de l'antenne avec couplage capacitif.
La FIGURE 12 montre l'antenne après adjonction d'un deuxième résonateur c'est-à- dire d'une deuxième surface rayonnante.
Les FIGURES 13a et 13b illustrent l'effet de la deuxième surface rayonnante sur le fonctionnement de l'antenne.
La FIGURE 14 montre les paramètres ajustables de l'antenne.
Les FIGURES 15a et 15b illustrent le fonctionnement d'une antenne selon l'invention dont les paramètres ont été ajustés pour couvrir la bande de fréquences allant de 7 à 9 GHz.
Les FIGURES 16a et 16b donnent le gain et l'efficacité de l'antenne correspondant aux figures 15a et 15b.
Les FIGURES 17a et 17b montrent le diagramme de rayonnement de l'antenne correspondant aux figures 15a et 15b.
La FIGURE 18 est un exemple d'antenne selon l'invention faite de surfaces rayonnantes non rectangulaires.
Les dessins joints sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
Avant d'entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l'invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées suivant toute association ou alternativement :
- La trace de couplage 416 est configurée de sorte à former une capacité de couplage dont la valeur est sS/e où ε est la constante diélectrique du matériau diélectrique constituant le substrat 410, S est la surface de la trace de couplage 416 et e est l'épaisseur entre la trace de couplage 416 située sur la deuxième face du substrat 410 et le plan de masse situé sur la première face du substrat 410.
- L'antenne 310 est configurée pour générer au moins une première résonance selon une dimension de longueur 820 de la première surface rayonnante 318 et au moins une deuxième résonance selon une dimension de largeur 810 de la première surface rayonnante 318. - Le mur latéral 316 comprend au moins une première portion suivant un plan parallèle à l'épaisseur du substrat 410 et selon une dimension de largeur 810 de la première surface rayonnante 318.
- Le mur latéral 316 comprend au moins une deuxième portion suivant un plan parallèle à l'épaisseur du substrat 410 et selon une dimension de longueur 820 de la première surface rayonnante 318.
- La première portion et la deuxième portion du mur latéral 316 sont configurées de sorte à être en contact électriquement, et sont fixées sur la trace de couplage 416.
- L'antenne 310 comprend au moins une deuxième surface rayonnante 312 configurée de sorte à être excitée par couplage avec la première surface rayonnante
318.
- L'antenne 310 est configurée pour générer une troisième résonance selon une dimension de longueur 1210 de la deuxième surface rayonnante 312.
- La première surface rayonnante 318 a une dimension de longueur 820 supérieure à la dimension de longueur 1210 de la deuxième surface rayonnante 312.
- La première surface rayonnante 318 et la deuxième surface rayonnante 312 sont de forme rectangulaire ou polygonale.
- Au moins la première surface rayonnante 318 forme un L dont un premier côté du L s'étend suivant la longueur 820 de la première surface rayonnante 318 et un deuxième côté du L s'étend suivant la largeur 810 de la première surface rayonnante 318.
- La deuxième surface rayonnante 312 est une homothétie de la première surface rayonnante 318 de dimension plus faible.
- La languette latérale d'alimentation 314 est configurée de sorte à être en contact avec une trace d'alimentation 414 située sur la deuxième face du substrat 410.
- L'antenne 310 est réalisée de sorte à former une cavité permettant de loger au moins une puce 412 entre au moins la première surface rayonnante 318 et la deuxième face du substrat 410.
- La trace d'alimentation 414 est raccordée à une connexion 413 de la puce 412.
- Le procédé comprend l'étape dé formation de l'antenne 310 comprenant une étape de découpe d'une plaque métallique à laquelle il s'ensuit une étape de pliage de la plaque métallique.
- Le procédé comprend à l'issue de l'étape de mise en place de l'antenne, une étape de surmoulage 610 configurée de sorte à enrober au moins l'antenne 310. - Le procédé comprend préalablement à l'étape de mise en place de l'antenne 310, une étape de surmoulage 610 d'au moins une puce 412 présente sur la deuxième face du substrat 410.
- Le procédé comprend à l'issue de l'étape de surmoulage 610, une étape de dépôt d'une couche métallique suivie d'une étape de gravure de ladite couche métallique de sorte à former l'antenne 310.
Le concept d'antenne en boîtier ou AIP, acronyme de l'anglais « antenna in package », recouvre toutes les solutions qui permettent d'implanter dans un même composant : la puce radiofréquence d'émission et de réception des signaux radiofréquences ; l'antenne et son réseau d'adaptation ainsi que d'autres composants radiofréquences. Des exemples classiques d'intégration d'une antenne au sein d'un même module électronique sont représentés dans les figures 1 a, 1 b et 1c.
Les avantages principaux des solutions AIP, outre un gain de surface significatif par rapport à une antenne externe, portent sur le fait que l'adaptation entre la puce radiofréquence et son antenne est alors réalisée une fois pour toute, lors de la conception même du module, par un personnel spécialisé hautement qualifié. Comme montré sur la figure 1 a, dans une solution conventionnelle où l'antenne 1 1 1 est réalisée sur un circuit imprimé 1 10 ou PCB, c'est-à-dire « printed circuit board » supportant la puce radiofréquence 1 15, les performances sont alors directement dépendantes des caractéristiques du PCB d'application ce qui implique l'intervention d'un personnel qualifié en radiofréquences lors de la phase d'intégration. Il faut en effet concevoir simultanément au cours de cette phase, non seulement le placement conventionnel de la puce radiofréquence et son interconnexion 1 17 vers le monde extérieur à travers un connecteur 1 19 mais aussi, ce qui est beaucoup plus problématique en raison des très hautes fréquences d'émission et de réception, l'interconnexion avec l'antenne et son adaptation 1 13 afin qu'elle puisse rayonner et recevoir des signaux radiofréquences avec toute l'efficacité nécessaire.
La figure 1 b illustre le cas où l'antenne elle-même est placée sur un composant séparé 121 pour faciliter l'intégration de la solution radiofréquence. Il s'agit alors typiquement d'un module céramique qui est lui-même soudé sur le PCB. La réalisation de l'adaptation 1 13 entre l'antenne 121 et la puce radiofréquence 1 15 demande toujours toutefois l'intervention d'un personnel spécialisé.
La figure 1 c illustre le fait que le plus généralement dans les solutions conventionnelles, puce radiofréquence et antenne occupent des surfaces séparées, 131 et 133, qui ne se recouvrent pas. Ceci se fait donc par extension du substrat 134 constituant le PCB. Le bon rayonnement de l'antenne 1 1 1 impose en effet le plus souvent l'absence totale de toute surface métallique en regard qui pourrait faire écran. Ce qui est notamment le cas du plan de masse qui est toujours présent dans la région 131 du PCB accueillant les composants électroniques et notamment la puce radiofréquence 1 15.
On notera d'ores et déjà ici que dans les solutions où l'on procède à une extension du substrat 134 pour accueillir l'antenne 1 1 1 , la surface totale du module 1 10 se trouve alors obligatoirement augmentée de la surface occupée par cette dernière. Cependant, l'avantage est que l'épaisseur 135 du module, après enrobage dans une couche dite de surmoulage 132, peut rester alors plus facilement compatible avec les contraintes d'épaisseur imposées par les fabricants de dispositifs communicants dont l'offre met l'accent sur des produits de type tablettes qui doivent être extrêmement minces pour être commercialement compétitives. Toutefois, en raison de la tendance jamais démentie des décennies qui s'applique à tous les composants produits par l'industrie de la microélectronique de devoir toujours réduire la taille de ceux-ci il faut maintenant envisager de superposer au moins une antenne 1 1 1 et au moins une puce radiofréquence 1 15 afin d'obtenir une réduction supplémentaire des dimensions horizontales tout en maintenant l'efficacité en émission et réception de l'antenne. Ceci est montré sur la figure 2 qui illustre les objectifs de l'invention où l'on veut pouvoir placer l'antenne 1 1 1 au dessus de la puce radiofréquence 1 15 en dépit du fait que cette partie comprend un plan de masse. La contrainte supplémentaire imposée à cette approche étant que l'épaisseur de l'ensemble 220 ne doit pas être sensiblement plus importante que dans le cas illustré par la figure 1 c où l'antenne 1 1 1 est placée sur une extension du substrat 134. Ceci afin que la puce radiofréquence 1 15 puisse toujours être intégrée dans des équipements communicants de type tablette d'épaisseurs très faibles.
Si des antennes UWB qui peuvent être placées au dessus d'un plan de masse ont bien été décrites dans la littérature technique spécialisée, elles ne conviennent cependant pas. Par exemple, dans la publication en langue anglaise « IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 59, NO. 1 », publiée en janvier 201 1 , on y trouve l'article intitulé : « Miniature Ceramic Dual-PIFA Antenna to Support Band Group 1 UWB Functionality in Mobile Handset ». Si les auteurs y décrivent bien une antenne dont les performances ne sont pas sensiblement affectées par la présence d'autres composants situés à proximité, il reste que les dimensions de celle-ci ne sont pas du tout compatibles avec les objectifs de l'invention. En particulier, son épaisseur est de six millimètres (mm) ce qui est nettement trop élevé alors que l'objectif d'épaisseur hors tout 220 incluant : le substrat 134, la zone de surmoulage 132 de l'antenne 1 1 1 et celle des composants radiofréquences 230, d'un module communicant selon l'invention 210 est avantageusement de l'ordre du millimètre et ne devrait pas dépasser deux millimètres.
La même remarque s'applique à un autre article en langue anglaise décrivant une antenne UWB paru dans « International Journal of Antennas and Propagation, Volume 2012, Article ID 513829 » portant le titre « Band-Notched Ultrawide Band Planar Inverted-F Antenna ». Là aussi l'épaisseur de l'antenne décrite est nettement trop élevée (4,5 mm) pour répondre aux objectifs de l'invention.
L'antenne décrite dans les figures suivantes répond aux objectifs de l'invention et est donc capable d'émettre et de recevoir des signaux dans toute la gamme des fréquences du standard UWB tout en maintenant des dimensions réduites notamment en épaisseur.
Comme montré sur la figure 3, l'antenne 310 selon l'invention est destinée à reposer sur un substrat 410 multicouche avec lequel il va interagir.
Un exemple d'un tel substrat 410 est montré sur la figure 4 qui supporte typiquement au moins une puce radiofréquence 412 à partir de laquelle les signaux à transmettre sont générés pour être rayonnés par l'intermédiaire de l'antenne 310. Celle-ci a évidemment aussi pour fonction de recueillir les signaux émis par d'autres antennes lesquels sont amplifiés par la puce radiofréquence 412 pour être exploités par un système de réception. On notera que d'une façon générale le substrat 410 supporte plus d'un composant. Outre la puce radiofréquence 412, il est courant que le substrat 410 comprenne aussi des composants radiofréquences d'adaptation comme ceux mentionnés dans les figures 1 a à 1 c (non représentés dans la figure 4). Dans l'exemple de la figure 4, les interconnexions 413 entre la puce radiofréquence 412 et le substrat 410 se font à l'aide d'une technique très couramment employée en microélectronique et qualifiée du terme anglais de « wire bonding » basée sur l'utilisation de fils d'or. Dans ce cas, la puce radiofréquence 412 est généralement fixée sur le substrat 410 par collage ou par brasage. D'autres techniques d'interconnexion et d'assemblage bien connues de l'homme du métier peuvent être employées sans inconvénient pour la mise en œuvre de l'invention. En ce qui concerne l'antenne 310 représentée sur la figure 3 comprend les éléments suivants :
- au moins une première surface rayonnante 318 qualifiée du terme anglais de « patch ». Ce terme est très couramment utilisé dans ce domaine pour désigner une surface généralement plane découpée dans une structure métallique comme dans l'exemple de la figure 3.
une languette latérale d'alimentation 314 de l'antenne 310 servant également à la réception des signaux radiofréquences captés par celle-ci. La languette latérale d'alimentation 314 est configurée de sorte à être en contact avec une trace d'alimentation 414 située sur la deuxième face du substrat 410. De manière particulièrement avantageuse, la trace d'alimentation 414 est raccordée à une connexion 413 de la puce 412.
- un mur latéral 316 en forme de L connecté à la première surface rayonnante 318 et qui joue, par l'intermédiaire de la trace de couplage 416, le rôle de coupleur capacitif entre l'antenne 310 et notamment la première surface rayonnante 318 et le plan de masse, représentés sur la figure 4. Le mur latéral 316 comprend au moins une première portion suivant le plan parallèle à l'épaisseur du substrat 410 et selon une dimension de largeur 810 de la première surface rayonnante 318. Le mur latéral 316 comprend au moins une deuxième portion suivant le plan parallèle à l'épaisseur du substrat 410 et selon une dimension de longueur 820 de la première surface rayonnante 318. La première portion et la deuxième portion du mur latéral 316 sont configurées de sorte à être en contact électriquement, et sont fixées par brasage sur la trace de couplage 416. Typiquement, l'antenne 310 peut être réalisée à partir d'une plaque métallique
(par exemple, un feuillard métallique en cuivre) dans laquelle on exécute des découpes pour obtenir la forme adéquate 510 illustrée par la figure 5. Ensuite, à l'aide d'un outillage de pliage on réalise la structure tridimensionnelle recherchée comme représentée sur la figure 3. Les techniques de découpe et de pliage de pièces métalliques minces sont très utilisées par l'industrie de l'électronique, par exemple pour la fabrication de supports de circuits intégrés ou pour la réalisation de boîtiers de blindage. Ces techniques sont peu coûteuses et compatibles avec une production en grande série. On notera ici que pour des raisons de stabilité mécanique lors de l'assemblage, des pattes supplémentaires (non représentées) peuvent être réalisées lors de la découpe. Ces pattes, qui ne sont ni reliées ni couplées à aucune couche métallique du substrat 410, ne perturbent pas le fonctionnement de l'antenne 310. Leur rôle se limite seulement à assurer un maintien mécanique de cette dernière lors de l'assemblage.
On notera également que de nombreux autres moyens de réalisation que ceux décrits ci-dessus, tout aussi couramment mis en œuvre par l'industrie de la microélectronique, peuvent aussi bien être employés pour la réalisation d'antennes selon l'invention. Il s'agit notamment des techniques bien connues de l'homme du métier qui sont basées sur l'emploi de gravures chimiques ou de métallisations de boîtiers plastiques. La figure 6 illustre une option de réalisation au cours de laquelle on procède à l'issue de la mise en place de l'antenne 310 à un surmoulage 610 des composants et des moyens de connexion présents sur le substrat 510 afin de les protéger. L'enrobage ou surmoulage des composants (et notamment d'au moins l'antenne 310 et au moins une puce 412 radiofréquence) présents sur la deuxième face du substrat 410 est une opération pratiquée couramment pour laquelle on a recours à des produits d'enrobage qui offrent toutes les garanties d'innocuité et de stabilité dans le temps vis-à-vis des composants qu'ils enrobent.
La figure 7 illustre la mise en place de l'antenne 310 qui assure son rôle d'antenne possiblement après enrobage. Le surmoulage des composants est une opération optionnelle mais néanmoins utile qui n'a pas d'impact sur les performances électrique du système. L'antenne 310 peut optionnellement jouer seule le rôle de protection des composants montés sur le substrat 410 et des interconnexions 413. Avantageusement, le surmoulage apporte une rigidité mécanique et une protection étanche vis-à-vis de petites particules. De manière particulièrement avantageuse, l'antenne 310 est positionnée au dessus du plan de masse. L'antenne 310 forme de préférence une cavité permettant de loger au moins une puce 412 entre au moins la première surface rayonnante 318 et ledit plan de masse. L'étape de mise en place de l'antenne 310 est réalisée de sorte à ce que le mur latéral 316 est connecté à la trace de couplage 416.
Une autre option de réalisation, qui n'est pas illustrée sur les figures, consiste à graver l'antenne 310 directement sur le surmoulage 610. Dans cette option le surmoulage 610 est obligatoirement présent. Après formation, il est recouvert d'une couche métallique que l'on vient graver, par exemple chimiquement (dépôt, pulvérisation), pour créer les différents éléments de l'antenne 310 obtenue, par exemple, à partir d'un feuillard métallique.
La figure 8 et les suivantes illustrent le fonctionnement de l'antenne 310. Le principe d'une antenne selon l'invention consiste avantageusement à générer plusieurs résonances en faisant en sorte qu'elles soient suffisamment couplées pour qu'on puisse exploiter leur proximité afin d'obtenir une antenne 310 à large bande. Les étapes de conception de l'antenne sont décrites ci-après.
Comme montré sur la figure 8, dans une première étape, on définit une première surface rayonnante 318, par exemple de forme rectangulaire, qui va constituer l'élément rayonnant principal de l'antenne 310. La première surface rayonnante 318 est excitée, comme on l'a déjà vu, par l'intermédiaire de la languette latérale d'alimentation 314 située sur un côté de celui-ci. De plus, comme on l'a vu également, cette première surface rayonnante 318 est supportée mécaniquement par le mur latéral 316 en forme de L. Dans une implantation standard la première surface rayonnante 318 est connectée, par l'intermédiaire du mur latéral 316, au plan de masse du substrat 410, ledit plan de masse étant situé sur une première face du substrat 410, opposée à la deuxième face du substrat 410. Selon un mode de réalisation, le plan de masse est une couche inférieure dans le cas où le substrat 410 est multicouche. Cette structure constitue un type d'antenne très employé dit PI FA, acronyme de l'anglais « planar inverted F antenna », c'est-à-dire « antenne plane en F inversé ». Cette structure permet de générer une double résonance illustrée sur la figure 9a. La longueur d'onde correspondant à la fréquence de l'antenne étant de manière conventionnelle appelée λ, la résonance de fréquence la plus basse 910 se fait selon un mode de résonance correspondant au quart de la longueur d'onde, ou λ/4, selon la plus grande dimension de la première surface rayonnante 318 c'est-à-dire sa longueur 820. Celle de fréquence plus élevée 920 correspond de manière similaire à la largeur 810 de l'antenne 310. Comme le montrent les figures 9a et 9b les deux modes ne sont pas correctement couplés.
Dans les exemples qui suivent l'antenne 310 est optimisée pour fonctionner dans la bande 7-9 GHz ce qui correspond au groupe 6 du standard UWB.
Les figures 10, 11a et 11 b illustrent une deuxième étape de l'invention qui consiste à améliorer l'adaptation et à rapprocher les deux résonances de la première surface rayonnante 318 afin d'obtenir un meilleur couplage entre les deux modes de résonance. L'invention applique ici une approche nouvelle qui consiste à remplacer la connexion électrique entre le mur latéral 316 de l'antenne 310 et le plan de masse du substrat 410 par un couplage capacitif 1010 avec ce dernier. Ainsi le mur latéral 316 est relié dans ce cas, comme déjà montré sur la figure 4, à une trace de couplage 416 métallique située sur la deuxième face du substrat 410 mais déconnectée du plan de masse ; ledit plan de masse étant situé sur la première face du substrat 410. Cette trace de couplage 416 forme une capacité de couplage dont la valeur est sS/e où ε est la constante diélectrique du matériau diélectrique constituant le substrat 410, S est la surface de la trace de couplage 416 et e est l'épaisseur entre la trace de couplage 416 située sur la deuxième face du substrat 410 et le plan de masse situé sur la première face du substrat 410. Comme le montrent les figures 1 1 a et 1 1 b les deux résonances, 1 1 10 et 1 120, sont alors plus proches et on constate une meilleure adaptation d'impédance.
Les figures 12, 13a et 13b illustrent une troisième étape de l'invention où l'on vient mettre en place un deuxième résonateur sous forme d'une deuxième surface rayonnante 312. Installée à côté de la première surface rayonnante 318, la deuxième surface rayonnante 312 est excitée par couplage capacitif avec la première surface rayonnante 318. Préférentiellement, la première surface rayonnante 318 et la deuxième surface rayonnante 312 sont raccordées au niveau du même mur latéral 316. Les première et deuxième surfaces rayonnantes 318, 312 sont avantageusement libres de vibration l'une de l'autre dans les trois directions de l'espace. Le mur latéral 316 est connecté à une trace de couplage 416 située sur une deuxième face du substrat 410, opposée à la première face du substrat 410, et le mur latéral 316 et la trace de couplage 416 étant configurés pour jouer le rôle de coupleur capacitif entre au moins la première surface rayonnante 318, la deuxième surface rayonnante (312) et le plan de masse.
Les figures 13a et 13b illustrent le comportement en fréquence de l'antenne 310 comprenant la première surface rayonnante 318 et la deuxième surface rayonnante 312. On remarque alors la présence de trois modes de résonance qui correspondent aux deux résonances de la première surface rayonnante 318 déjà vues plus une résonance 1310 de la deuxième surface rayonnante 312. La troisième résonance correspond à un mode en λ/4 selon une dimension de longueur 1210 du résonateur supplémentaire c'est-à-dire de la deuxième surface rayonnante 312. La figure 14 illustre les paramètres de l'antenne 310 qui sont ajustables permettant ainsi de faire varier les fréquences de résonance et d'obtenir un couplage efficace entre les trois modes. En particulier, le fonctionnement de l'antenne 310 en large bande est rendu possible par le couplage de plusieurs résonances grâce à la présence de plusieurs surfaces rayonnantes 312, 318 couplées entre elles et à l'ajustement des paramètres ci-après mentionnés :
- la longueur (L1 ) et la largeur (11 ) de la première surface rayonnante 318, respectivement : 820 et 810 ;
- la longueur (L2) de la deuxième surface rayonnante 312 : 1210 ;
- la valeur (C) de la capacité de couplage : 1010 ;
- l'écartement (d): 1410 entre la première surface rayonnante 318 et la deuxième surface rayonnante 312 ;
- la distance (D): 1420 séparant la languette latérale d'alimentation 314 du mur latéral 316 ;
- la hauteur (h): 1430 de l'antenne 310 ;
- ainsi que les constantes diélectriques (ε) des matériaux utilisés.
Selon un mode de réalisation préférentiel, la première surface rayonnante 318 a une dimension de longueur 820 supérieure à la dimension de longueur 1210 de la deuxième surface rayonnante 312.
Les figures 15a et 15b montrent les résultats obtenus avec une antenne UWB qui a été développée selon les principes précédents pour fonctionner dans la bande de fréquences allant de 7 à 9 GHz. Afin de pouvoir intégrer l'antenne 310 dans un module AlP des paramètres comme la hauteur 1430, la longueur 820 et la largeur 810 ont été figés chacun à une dimension maximale de sorte que les dimensions extérieures du module restent compatibles avec les objectifs de miniaturisation fixés par les besoins du marché et notamment, comme on l'a vu, l'épaisseur de celui-ci.
Les matériaux diélectriques utilisés et celui du substrat 410 sont par ailleurs basés sur l'emploi de matériaux standard afin de conserver un coût de fabrication le plus bas possible.
Une étude portant sur les différents paramètres ajustables mentionnés précédemment a donc permis d'obtenir une antenne 310 fonctionnant dans la bande de fréquences allant de 7 à 9 GHz et intégrée dans un module AlP dont les dimensions occupent dans cet exemple un parallélépipède dont la base est un carré de 7 mm de côté et d'une épaisseur de 1 ,5 mm. Traduit en longueurs d'ondes de la fréquence centrale de la bande de fréquences considérée, c'est-à-dire 8GHz, qui correspond à une longueur d'onde λ dans le vide de 37,5 mm, cet exemple particulier d'une antenne 310 selon l'invention a des dimensions de l'ordre de λ/5 pour ce qui est des dimensions horizontales (côté du carré) et de λ/25 en hauteur.
Les figures 15a et 15b mettent en évidence le bon comportement de l'antenne
310 où les multiples résonances correctement couplées permettent d'obtenir une antenne 310 large bande de l'ordre de 2 GHz à -6dB, ce qui représente 25% de la fréquence centrale. Cette bande couvre la totalité des canaux du groupe 6 de la gamme des fréquences du standard UWB.
Les figures 16a et 16b illustrent les performances de rayonnement de l'antenne 310 qui sont exprimées, respectivement, en termes de gain et d'efficacité. Ces résultats montrent que l'antenne 310 se comporte bien dans toute la bande de fréquences pour laquelle elle a été conçue, non seulement sur le plan de son adaptation d'impédance comme on l'a vu dans les figures précédentes, mais présente aussi un bon comportement en terme de puissance rayonnée exprimée, d'une part, par son gain en dB (figure 16a) et d'autre part par son efficacité en pourcentage de la puissance injectée (figure 16b).
Les figures 17a et 17b montrent les diagrammes de rayonnement calculés de l'antenne 310 selon deux directions perpendiculaires (Phi = 0 et Phi = 90) lorsque celle-ci est contenue dans un module AIP 1510 lui-même placé sur un PCB d'application 1520 comprenant un plan de masse de type téléphone portable. Il apparaît clairement que l'antenne 310 rayonne, comme attendu, de façon homogène dans le demi-espace supérieur au dessus du PCB.
La figure 18 illustre le fait qu'une antenne 310 selon l'invention peut être aussi bien composée de la première surface rayonnante 318 et de la deuxième surface rayonnante 312 qui ne soient pas seulement de forme rectangulaire ou polygonale. Toutes sortes de formes autres que celles étudiées sont susceptibles de convenir tout en maintenant le même principe de fonctionnement et les avantages associés. La figure 18 est un exemple de formes plus complexes qui ont été étudiées et qui donnent des résultats au moins aussi bons que ceux rapportés dans les figures précédentes concernant exclusivement des surfaces rayonnantes 312, 318 de forme rectangulaire. Selon cet exemple de réalisation, au moins la première surface rayonnante (318) forme un L dont un premier côté du L s'étend suivant la longueur (820) de la première surface rayonnante (318) et un deuxième côté du L s'étend suivant la largeur (810) de la première surface rayonnante (318). Le premier côté du L et le deuxième côté du L forment avantageusement un angle de 90°. Un coude est formé à l'intersection entre le premier côté du L et le deuxième côté du L. La deuxième surface rayonnante 312 est de préférence une homothétie de la première surface rayonnante 318 dont les dimensions de longueur et de largeur sont plus faibles.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits mais s'étend à tout mode de réalisation conforme à son esprit.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences comprenant au moins une antenne (310) à large bande et un substrat (410); l'antenne (310) comprenant au moins une première surface rayonnante (318) et étant en superposition au plan de masse, le plan de masse étant situé sur une première face du substrat (410), au moins une languette latérale d'alimentation (314) et au moins un mur latéral (316) connecté à au moins la première surface rayonnante (318), le dispositif étant caractérisé en ce que :
l'antenne (310) comprend au moins une deuxième surface rayonnante (312) configurée de sorte à être excitée par couplage avec la première surface rayonnante (318),
- le mur latéral (316) est connecté à une trace de couplage (416) située sur une deuxième face du substrat (410), opposée à la première face du substrat (410), et le mur latéral (316) et la trace de couplage (416) étant configurés pour jouer le rôle de coupleur capacitif entre au moins la première surface rayonnante (318), la deuxième surface rayonnante (312) et le plan de masse.
Dispositif selon la revendication précédente dans lequel la trace de couplage (416) est configurée de sorte à former une capacité de couplage dont la valeur est sS/e où ε est la constante diélectrique du matériau diélectrique constituant le substrat (410), S est la surface de la trace de couplage (416) et e est l'épaisseur entre la trace de couplage (416) située sur la deuxième face du substrat (410) et le plan de masse situé sur la première face du substrat (410).
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'antenne (310) est configurée pour générer au moins une première résonance selon une dimension de longueur (820) de la première surface rayonnante (318) et au moins une deuxième résonance selon une dimension de largeur (810) de la première surface rayonnante (318). Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le mur latéral (316) comprend au moins une première portion suivant un plan parallèle à l'épaisseur du substrat (410) et selon une dimension de largeur (810) de la première surface rayonnante (318).
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le mur latéral (316) comprend au moins une deuxième portion suivant un plan parallèle à l'épaisseur du substrat (410) et selon une dimension de longueur (820) de la première surface rayonnante (318).
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la première portion et la deuxième portion du mur latéral (316) sont configurées de sorte à être en contact électriquement, et sont fixées sur la trace de couplage (416).
Dispositif selon la revendication 1 dans lequel l'antenne (310) est configurée pour générer une troisième résonance selon une dimension de longueur (1210) de la deuxième surface rayonnante (312).
Dispositif selon la revendication précédente dans lequel la première surface rayonnante (318) a une dimension de longueur (820) supérieure à la dimension de longueur (1210) de la deuxième surface rayonnante (312).
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la première surface rayonnante (318) et la deuxième surface rayonnante (312) sont de forme rectangulaire ou polygonale.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 8 dans lequel au moins la première surface rayonnante (318) forme un L dont un premier côté du L s'étend suivant la longueur (820) de la première surface rayonnante (318) et un deuxième côté du L s'étend suivant la largeur (810) de la première surface rayonnante (318).
1 1 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la deuxième surface rayonnante (312) est une homothétie de la première surface rayonnante (318) de dimension plus faible.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la languette latérale d'alimentation (314) est configurée de sorte à être en contact avec une trace d'alimentation (414) située sur la deuxième face du substrat (410).
13. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel l'antenne 310 est réalisée de sorte à former une cavité permettant de loger au moins une puce (412) entre au moins la première surface rayonnante (318) et la deuxième face du substrat (410).
14. Dispositif selon la revendication précédente 13 dans lequel la trace d'alimentation (414) est raccordée à une connexion (413) de la puce (412).
15. Procédé de réalisation d'un dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences comprenant au moins une antenne (310) à large bande et un substrat (410), l'antenne (310) comprenant au moins une première surface rayonnante (318) et étant en superposition au plan de masse, le plan de masse étant situé sur une première face du substrat
(410), comprenant une étape de formation de l'antenne (310), une étape de mise en place de l'antenne (310) sur le substrat (410),
caractérisé en ce que :
- l'étape de formation de l'antenne (310) est réalisée de sorte à ce que l'antenne (310) comprend au moins une deuxième surface rayonnante (312) configurée de sorte à être excitée par couplage avec la première surface rayonnante (318). - l'étape de mise en place de l'antenne (310) est réalisée de sorte à ce que le mur latéral (316) est connecté à une trace de couplage (416) située sur une deuxième face du substrat (410), opposée à la première face du substrat (410), et le mur latéral (316) et la trace de couplage (416) sont configurés pour jouer le rôle de coupleur capacitif entre au moins la première surface rayonnante (318), la deuxième surface rayonnante (312) et le plan de masse.
16. Procédé selon la revendication précédente dans lequel l'étape de formation de l'antenne (310) comprend une étape de découpe d'une plaque métallique à laquelle il s'ensuit une étape de pliage de la plaque métallique.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 15 et 16 dans lequel à l'issue de l'étape de mise en place de l'antenne, on effectue une étape de surmoulage (610) configurée de sorte à enrober au moins l'antenne (310).
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 15 et 16 dans lequel, préalablement à l'étape de mise en place de l'antenne (310), on réalise une étape de surmoulage (610) d'au moins une puce (412) présente sur la deuxième face du substrat (410).
19. Procédé selon la revendication 18 dans lequel, à l'issue de l'étape de surmoulage (610), on réalise une étape de dépôt d'une couche métallique suivie d'une étape de gravure de ladite couche métallique de sorte à former l'antenne (310).
PCT/EP2014/066557 2013-08-05 2014-07-31 Dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences Ceased WO2015018745A1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14747620.4A EP3031097B1 (fr) 2013-08-05 2014-07-31 Dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences
JP2016532334A JP6527865B2 (ja) 2013-08-05 2014-07-31 無線周波数信号を送受信するための装置
US14/910,171 US10483632B2 (en) 2013-08-05 2014-07-31 Device for transmitting and/or receiving radiofrequency signals
CA2920445A CA2920445C (fr) 2013-08-05 2014-07-31 Dispositif d'emission et/ou de reception de signaux radiofrequences

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1357782 2013-08-05
FR1357782A FR3009443B1 (fr) 2013-08-05 2013-08-05 Dispositif d'emission et/ou de reception de signaux radiofrequences

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015018745A1 true WO2015018745A1 (fr) 2015-02-12

Family

ID=49510334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/066557 Ceased WO2015018745A1 (fr) 2013-08-05 2014-07-31 Dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10483632B2 (fr)
EP (1) EP3031097B1 (fr)
JP (1) JP6527865B2 (fr)
CA (1) CA2920445C (fr)
FR (1) FR3009443B1 (fr)
WO (1) WO2015018745A1 (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170008617A (ko) * 2015-07-14 2017-01-24 삼성전기주식회사 무선 전력 수신 장치 및 그 제조방법
JP6973347B2 (ja) * 2018-10-10 2021-11-24 オムロン株式会社 アンテナ装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5537123A (en) * 1994-03-10 1996-07-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antennas and antenna units
EP1933416A1 (fr) * 2006-12-13 2008-06-18 Alps Electric Co., Ltd. Module d'antenne intégrée
US7696927B2 (en) * 2005-03-15 2010-04-13 Galtronics Ltd. Capacitive feed antenna

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2885707B2 (ja) * 1996-07-26 1999-04-26 埼玉日本電気株式会社 板状アンテナ
JPH1093332A (ja) * 1996-09-13 1998-04-10 Nippon Antenna Co Ltd 複共振逆ｆ型アンテナ
US6218991B1 (en) * 1999-08-27 2001-04-17 Mohamed Sanad Compact planar inverted F antenna
JP2001156544A (ja) * 1999-12-01 2001-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置
US6515627B2 (en) * 2001-02-14 2003-02-04 Tyco Electronics Logistics Ag Multiple band antenna having isolated feeds
US6822616B2 (en) 2002-12-03 2004-11-23 Harris Corporation Multi-layer capacitive coupling in phased array antennas
JP2005072902A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Ngk Spark Plug Co Ltd 逆ｆ型アンテナ、無線装置
FI119577B (fi) * 2005-11-24 2008-12-31 Pulse Finland Oy Monikaistainen antennikomponentti
US7789089B2 (en) * 2006-08-04 2010-09-07 R. J. Reynolds Tobacco Company Filtered cigarette possessing tipping material
US7808434B2 (en) * 2006-08-09 2010-10-05 Avx Corporation Systems and methods for integrated antennae structures in multilayer organic-based printed circuit devices
JP4870509B2 (ja) * 2006-09-27 2012-02-08 新光電気工業株式会社 電子装置
EP2267834A1 (fr) 2009-06-19 2010-12-29 Insight sip sas Structure d'antenne miniature intégrée efficace pour applications sans fil multi-GHz
US8514132B2 (en) * 2009-11-10 2013-08-20 Research In Motion Limited Compact multiple-band antenna for wireless devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5537123A (en) * 1994-03-10 1996-07-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antennas and antenna units
US7696927B2 (en) * 2005-03-15 2010-04-13 Galtronics Ltd. Capacitive feed antenna
EP1933416A1 (fr) * 2006-12-13 2008-06-18 Alps Electric Co., Ltd. Module d'antenne intégrée

Also Published As

Publication number Publication date
EP3031097A1 (fr) 2016-06-15
US20160172747A1 (en) 2016-06-16
CA2920445A1 (fr) 2015-02-12
US10483632B2 (en) 2019-11-19
FR3009443B1 (fr) 2018-03-23
EP3031097B1 (fr) 2018-06-13
JP6527865B2 (ja) 2019-06-05
CA2920445C (fr) 2022-06-28
FR3009443A1 (fr) 2015-02-06
JP2016529821A (ja) 2016-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3669422B1 (fr) Antenne plaquée présentant deux modes de rayonnement différents à deux fréquences de travail distinctes, dispositif utilisant une telle antenne
EP3146593B1 (fr) Système d'antennes pour réduire le couplage électromagnétique entre antennes
FR2843832A1 (fr) Antenne large bande a resonateur dielectrique
EP1145378A1 (fr) Dispositif de transmission bi-bande et antenne pour ce dispositif
WO2008065311A2 (fr) Antenne multi secteurs
EP3235058B1 (fr) Antenne fil-plaque ayant un toit capacitif incorporant une fente entre la sonde d'alimentation et le fil de court-circuit
EP1751820A1 (fr) Antenne planaire à plots conducteurs à partir du plan de masse et/ou d'au moins un élément rayonnant, et procédé de fabrication correspondant
EP3031097B1 (fr) Dispositif d'émission et/ou de réception de signaux radiofréquences
US10403970B2 (en) Chip antenna, electronic component, and method for producing same
WO2003052872A1 (fr) Antenne a polarisation circulaire
EP2291923B1 (fr) Bloc frontal avec antenne intégrée
EP3840116B1 (fr) Antenne reconfigurable à réseau transmetteur avec intégration monolithique des cellules élémentaires
EP3537541B1 (fr) Découplage électromagnétique
EP3537540B1 (fr) Découplage électromagnétique
EP2889955B1 (fr) Structure antennaire compacte pour télécommunications par satellites
WO2011036418A1 (fr) Antenne miniature
FR3156253A1 (fr) Antenne radioélectrique double bande
EP2744311A1 (fr) Procede de realisation de motifs resonnants adaptes a la realisation de fonctions passives RF
FR3131463A1 (fr) Antenne fil plaque monopolaire à bande passante élargie
EP3537542A1 (fr) Antenne tridimensionnelle
FR2816114A1 (fr) Antenne multibande
WO2002087015A1 (fr) Bloc antenne pour dispositif sans fil particulierement compact
Damaj Versatile intricate antenna
FR2921762A1 (fr) Antenne compacte et accordable pour terminal d'emission et/ou de reception

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14747620

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2920445

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14910171

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016532334

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014747620

Country of ref document: EP