ANTENA MULTIBANDA.

Antena para teléfono móvil que comprende un plano de masa (PM) y un elemento radiante (ER) destinado a recibir una señal de radiofrecuencia en un punto de estimulación (E) y un potencial de masa en un punto de masa (R),

con dicha antena capaz de emitir radiaciones, por una parte, según una frecuencia alta y, por otra parte, según una frecuencia baja, comprendiendo dicho elemento (ER):

- una parte que se extiende parcialmente enfrentada al plano de masa (PM) seguida de una parte (Zb) que no se encuentra enfrentada a dicho plano de masa (PM) y que define dicha frecuencia de resonancia baja, y

- una parte (Zh) situada enfrentada a dicho plano de masa (PM) que define dicha frecuencia alta, con el elemento radiante (ER) posicionado ligeramente en paralelo y a una distancia de dicho plano de masa (PM)

Antena multibanda.

La presente invención se refiere a una antena microcinta o patch que ocupa un espacio reducido, adaptada para resonar al menos una frecuencia de resonancia respetando al mismo tiempo la reglamentación en vigor referente a la protección de la salud de los usuarios.

De modo general, un teléfono móvil es un dispositivo de comunicación por ondas de radiofrecuencia que comprende elementos metálicos tales como un circuito impreso, una batería, etc., y una antena destinada a resonar al menos a una frecuencia de resonancia. En el caso en que un teléfono móvil resuena según dos frecuencias cuyos valores son normalmente del orden de 1GHz (baja frecuencia) y 2 GHz (alta frecuencia), se habla de antena bibanda.

En la tecnología actual, existen varios tipos de antenas bibandas y en particular las antenas denominadas antenas microcintas o patch. La patente europea EP 1113524 describe una antena multibanda para teléfono móvil.

La figura 1 representa un esquema de un ejemplo de una antena microcinta o patch A1 bibanda según el estado actual de la técnica. La antena microcinta o patch A1 está constituida además por un plano de masa PM cuyas dimensiones geométricas se encuentran a menudo limitadas por las dimensiones geométricas del teléfono móvil y por un elemento radiante ER posicionado en forma paralela al plano de masa PM, situado a una distancia d de dicho plano de masa (típicamente algunos milímetros) y enfrentado a dicho plano de masa. La forma y las dimensiones geométricas del elemento radiante ER se determinan de modo que la antena A1 (plano de masa PM y elemento radiante ER) pueda resonar según, por una parte, una frecuencia de resonancia baja y, por otra parte, una frecuencia de resonancia alta cuando el elemento resonante ER está estimulado por una señal de radiofrecuencia en un punto de estimulación E y que dicho elemento radiante ER está conectado a un potencial de masa en un punto de masa R. Para ello, el elemento resonante ER puede ser considerado como un punto de radiofrecuencia constituido por dos partes Zb y Zh. Estas dos partes cuya separación virtual se encuentra representada esquemáticamente por el trazo discontinuo S, por sus formas, sus dimensiones geométricas y sus posicionamientos relativos definen respectivamente los valores de la frecuencia de resonancia baja y de la frecuencia de resonancia alta.

Las antenas microcintas o patch, tales como la antena A1 descrita en relación con la figura 1, están bien adaptadas a la telefonía móvil ya que su diagrama de radiación en campo lejano es comparable al de las antenas convencionales que, como recordamos, no utilizan plano de masa, mientras que en campo próximo generan pocas corrientes debido a su radiación en estructuras situadas en la proximidad del teléfono móvil. Esta propiedad de las antenas microcintas o patch es particularmente interesante ya que permite preservar al usuario que utiliza un teléfono equipado con tal antena de las radiaciones electromagnéticas emitidas por estas antenas. En efecto, considerando una antena microcinta o patch que comprendería un plano de masa MP con dimensiones geométricas consideradas como infinitas (típicamente 2 metros por 2 metros) y un elemento radiante que sería paralelo, situado a distancia y frente a dicho plano de masa (disposición similar a la de la antena A1), no habría radiación por debajo del plano de masa, es decir del lado de la cabeza del usuario cuando está comunicando.

No obstante, en la práctica, las dimensiones del plano de masa PM al estar limitadas por las dimensiones geométricas del teléfono móvil cuya superficie proyectada es típicamente de algunos centímetros cuadrados, se producen unos rayos electromagnéticos por debajo del plano de masa PM, que pueden exceder los límites reglamentarios de exposición del usuario cuando estas radiaciones son demasiado grandes.

Por precaución, instancias internacionales establecieron una reglamentación en base a observaciones efectuadas en laboratorio. La misma se traduce en términos de caudal de absorción específico D.A.S. igualmente conocido con el término S.A.R. (Specific Absorption Rate en inglés) cuya unidad se expresa en W/kg y representa el porcentaje de transferencia de potencia a una masa corporal unitaria. El D.A.S. se establece en función de la frecuencia, de la intensidad, de la configuración fuente de radiación-organismo, de la presencia o la ausencia de factores absorbentes o reflejantes, de la dimensión, de la forma y de las propiedades bioeléctricas del organismo considerado.

El objetivo de la presente invención es por tanto resolver el problema mencionado definiendo una antena microcinta o patch con ocupación reducida de espacio, que permita obtener diagramas de radiación convenientes garantizando al mismo tiempo unos valores de TAS inferiores a los valores límites fijados por la reglamentación vigente.

Para ello, la presente invención prevé una antena que comprende un plano de masa y un elemento radiante posicionado ligeramente en paralelo y distanciado de dicho plano de masa y destinado a recibir una señal de radiofrecuencia en un punto de estimulación y a un potencial de masa en un punto de masa, caracterizada porque una parte de dicho elemento radiante no se encuentra enfrentado a dicho plano de masa.

Esta característica de la antena es particularmente ventajosa ya que el hecho de utilizar sólo parcialmente el plano de masa permite disminuir la ocupación de espacio de la antena sin por ello modificar significativamente el funcionamiento de la misma.

Según un modo de realización de la presente invención, como dicha antena puede producir radiaciones según una frecuencia de resonancia baja, la forma y las dimensiones geométricas de dicha parte de dicho elemento radiante contribuyen a la definición del valor de dicha frecuencia de resonancia baja.

El hecho de que la parte del elemento radiante que no está enfrentada al plano de masa contribuye a la definición del valor de la frecuencia de resonancia baja es particularmente ventajoso ya que, a valores de frecuencia baja típicamente del orden de 1GHz, los valores de caudal de absorción específico DAS sólo se degradan ligeramente por la supresión parcial del plano de masa. En efecto, en estos valores de frecuencia, no es la antena (elemento radiante y plano de masa) la que irradia propiamente dicho sino principalmente los elementos metálicos que comprende el teléfono móvil, y principalmente el circuito impreso, con el elemento radiante dimensionado a fin de hacer coincidir la frecuencia de resonancia de dichos elementos metálicos a la frecuencia de resonancia deseada.

Según un modo de realización de la presente invención, dicha parte del elemento radiante está constituida por una primera zona y al menos una segunda zona perpendicular a dicha primera zona.

Esta característica es ventajosa porque permite aumentar el perímetro de la parte del elemento radiante que contribuye a la definición de la frecuencia de resonancia baja, aumentando así las potencialidades de la antena (en particular la banda pasante localizada alrededor de la frecuencia de resonancia) cuando la misma resuena a esta frecuencia baja. Así, el elemento radiante comprende elementos paralelos al plano de masa pero igualmente elementos que le son perpendiculares. Si tales elementos radiantes fuesen utilizados en las antenas existentes con la técnica actual, las potencialidades de la antena se verían degradadas porque todas las partes del elemento radiante se encuentran enfrentadas al plano de masa, y la función primera de la antena que es la de resonar podría ser anulada en el caso en que una parte del elemento radiante tocara el plano de masa.

Las características de la invención mencionadas anteriormente, así como otras, surgirán con más claridad con la lectura de la descripción siguiente de un ejemplo de realización, descripción realizada con referencia a los dibujos adjuntos, donde:

La figura 1, representa un esquema sinóptico de una antena microcinta o patch según el estado actual de la técnica.

La figura 2, representa un esquema sinóptico de la vista en planta de una antena microcinta o patch según la presente invención.

La figura 3, representa un esquema sinóptico de una antena microcinta o patch según un modo de realización de la presente invención.

La figura 2 representa un esquema sinóptico de la vista en planta de una antena microcinta o patch A2 según la presente invención. Los elementos de la antena A2 idénticos a los de la antena A1 descritos en relación con la...

1. Antena para teléfono móvil que comprende un plano de masa (PM) y un

elemento radiante (ER) destinado a recibir una señal de radiofrecuencia en un punto de estimulación (E) y un potencial de masa en un punto de masa (R), con dicha antena capaz de emitir radiaciones, por una parte, según una frecuencia alta y, por otra parte, según una frecuencia baja, comprendiendo dicho elemento (ER):