JP2004072445A - Antenna feeder circuit for medium wave broadcasting - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は中波放送装置のアンテナへの給電回路に関し、特に整合調整が容易で、伝送帯域内SWRの劣化が少なく、雷サージ保護を図る上でも有効な中波放送用アンテナ給電回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来技術による耐雷機能を有する中波放送用アンテナ給電回路の一例を図1に示す。同図において、1はアンテナ、2は落雷時に誘起した過大電圧をアース間でショートして放送機を保護するためにアレスタとして接続するボールギャップ、3はアンテナ1に過大な電圧が誘起しないように直流的にアースし、かつ、雷エネルギー(雷サージ)の直流分を含む低周波成分をアースに流すための耐雷コイル、4は雷サージに含まれる直流成分が放送機へ移行するのを防ぐDCカットコンデンサである。ボールギャップ2、耐雷コイル3及びDCカットコンデンサ4は避雷回路を構成する。5はアンテナインピーダンスをインピーダンス整合回路6で調整可能な範囲内の値に変換するための整合用コイルであり、インピーダンス整合回路6はアンテナインピーダンスを中波放送用放送機7の出力インピーダンスに整合させるためのコイルとコンデンサの回路である。このように従来技術では、直並列のコイルおよびコンデンサを多用して、放送機の出力インピーダンスをアンテナインピーダンスに整合を取る手法が用いられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で製作した整合回路においては、雷サージによりDCカットコンデンサや、耐雷コイルおよび整合用コイルが破壊されて、放送が中断することがあり、これらの部品の雷サージによる破壊を防止するためには、個々の部品に十分な耐電流耐電圧特性を持たせる必要があり、回路の大型化や複雑化の要因となっていた。
【0004】
給電側から見たアンテナインピーダンスは一般に、Z=R+jXにて表され、ここに、Rはアンテナの放射抵抗、Xは放射リアクタンスであり、実効高が低いアンテナにおいては一般的に、アンテナインピーダンスZの実数項が低く、放射リアクタンスの虚数項が高い傾向を示すため、この場合、従来技術によるインピーダンス整合手法では整合条件が非常にクリチカルとなり、短い放送休止時間内での調整が困難な場合が生じていた。特に、山頂に設置される小規模ラジオ局では地形状アンテナ高を高くすることができず、またアース網の面積もとれないため、アンテナを基部接地や折り返しにするなどの工夫をせざるを得ない。このようなアンテナでは、中波用の高い周波数帯域においてリアクタンス分が負の大きな値となることが多かった。
【0005】
さらに、アンテナインピーダンスの実数項が低い場合には、アンテナに所要の電力を供給するには大きな電流を流す必要があるが、アンテナの虚数項が高いために、アンテナ基部および給電回路に高電圧が発生するために、非常に高耐圧の部品を使用する必要から、整合装置が大型化していた。
【0006】
また、アンテナインピーダンスの実数項が低い場合は、整合回路の各素子を通過する度に、伝送帯域内のSWRは劣化し、放送機入力プログラムの高域成分により放送機の保護回路が動作し、放送が中断することがあった。
そこで、本発明の目的は、整合回路の使用素子数も少なく、簡素な構成で、インピーダンスの整合調整も容易に行え、伝送帯域内SWRの劣化が著しく少ない耐雷性能に優れた中波放送用アンテナ給電回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に係る発明は、中波放送機用のインピーダンス整合回路とアンテナとの間に接続される中波放送用アンテナ給電回路であって、前記インピーダンス整合回路に一次コイルが接続された高周波トランスと、該高周波トランスの二次コイルに接続され、アンテナインピーダンスのリアクタンス成分を打ち消すための直列回路と、を備えることを特徴とする。
【0008】
また、請求項2の発明は、請求項1において、前記高周波トランスを、一次コイルがリング型フェライトコアーに漏れ磁束が最小限となるように均等に巻回され、かつ、二次コイルがリングの中心を貫通する耐雷型の構造としたことを特徴とする
【0009】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して、実施例により本発明を詳細に説明する。
【0010】
図2は、本発明による中波放送用アンテナ給電回路の一実施例を示すブロック図であり、ここに、10はアンテナ、11は想定を上回る雷サージを放電させるために安全を見越して挿入したボールギャップ、12は一般的に高い傾向を示すアンテナインピーダンスの虚数項成分を打ち消すためにアンテナ10に直列に接続した直列コイル、13はアンテナインピーダンスを整合回路14で調整可能な範囲内のインピーダンス値に変換する整合用の高周波トランスであり、直列コイル12と高周波トランス13は中波帯トランス給電部を構成する。14は中波放送用の放送機であり、15はアンテナインピーダンスを放送機14の出力インピーダンスに微調整合させるインピーダンス整合回路である。
【0011】
本発明によれば、従来の直並列リアクタンスを使用した整合方式とは異なり、先ず直列コイル12でアンテナ10の虚数項成分を打ち消し、高周波トランス13でアンテナインピーダンスを整合回路15で調整可能な範囲内の最適値にステップアップさせてから整合回路15にてインピーダンスを整合させる。高周波トランス13は、整合回路15に接続される一次コイルの巻回数と、直列コイル12を経てアンテナ10に接続される側の二次コイルの巻回数との比をn:1として、一次側の電流と電圧を二次側に対して著しく低下させる。これにより、インピーダンス整合回路15において使用部品の電圧電流定格を低く抑えることができる。また、高周波トランス13によりインピーダンスは最適値に変換されているので、伝送帯域内のSWRの劣化は最小限となり、また整合回路は簡易な構成で十分である。
【0012】
高周波トランス13は、図3にその構成を示すように、トランスの伝送損失を最小限に抑え、高周波特性の良好なリング型のフェライトコアー20に一次コイル21を必要な巻数に応じて均等に巻回し、二次コイル22はフェライトコアー20のリングの中心を貫通する構造とし、一次コイル21と二次コイル22とを十分に離間させて高電圧耐力を向上させる。
なお、この高周波トランスは上記の耕造に限るものではなく、中波周波数帯域での伝送特性が良好で、それ以外の周波数帯域では減衰量が大きく、かつ耐電圧耐電流の大きいものが使用可能である。
【0013】
本発明によるアンテナ給電回路によれば、アンテナ10を直列コイル12と高周波トランス13の二次コイルで直流的にアースして、直流電位を固定させることができるので、従来技術で必要とされた耐雷コイルを省くことができる。インピーダンス変換用高周波トランス13の二次コイルの電流容量は、図3に示したその構造からして非常に大きくなることからして、雷サージによる大電流に対して十分な強度を保つためには、アンテナ10に直列に挿入したコイル12のみを強固な構造とするだけで十分である。
【0014】
【発明の効果】
本発明によれば、アンテナが直流的にアースされて直流電位が固定されるために、従来回路で必要とされた耐雷コイルが不要になる。また、インピーダンス変換用高周波トランスの二次側コイルの電流容量が極めて大きいため、この二次側コイルに接続するアンテナインピーダンスの虚数項成分打ち消し用直列コイルのみを強固な構造とするだけで、雷サージによる大電流に対して十分な強度を保つことができる。さらに、雷サージによる高電圧に対しても、高周波トランスの一次と二次コイルとの間に十分な距離がとれるため十分な耐電圧特性を確保できる。
【0015】
さらに、従来は実効高が低いアンテナへの給電に際し、整合調整が非常に困難であり、大電流高電圧の発生による回路素子の大型化等の問題があったが、本発明によれば高周波トランスの二次側に接続する直列コイルによってアンテナインピーダンスを最適値にステップアップ簡単な構成とし、また、トランスの一次側の電流と電圧を著しく低くするために、整合回路において放電の危険性が著しく改善され、かつ、使用部品の電圧電流定格が低くて良いことから給電回路全体が非常に小型化される。
【0016】
また、従来は実数項が低いアンテナへの給電に際し、整合回路で伝送帯域内SWRが劣化し、放送機入力プログラムの高域成分で放送機の保護回路が動作し、放送が中断されることがあったが、本発明によれば、トランスでインピーダンスは巻数比n2に比例して変換されるため、伝送帯域内SWRの劣化は著しく改善される。また、インピーダンス微調整用の整合回路でもインピーダンスが最適値に変換されているため、伝送帯域内SWRの劣化は最小限となる。この結果、放送の安定度は格段に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の中波放送用アンテナ給電回路の一例を示す構成図である。
【図2】本発明による中波放送用アンテナ給電回路の一実施例を示す構成図である。
【図3】高周波トランスの構成図である。
【符号の説明】
10 アンテナ
11 ボールギャップ
12 直列コイル
13 高周波トランス
14 放送機
15 インピーダンス整合回路
20 リング型フェライトコアー
21 一次コイル
22 二次コイル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a feeder circuit for an antenna of a medium-wave broadcasting device, and more particularly to a feeder circuit for a medium-wave broadcast antenna, which is easy to adjust and match, has little deterioration in SWR in a transmission band, and is effective in protecting against lightning surge. is there.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 shows an example of a medium-wave broadcasting antenna feed circuit having a lightning-resistant function according to the prior art. In the figure, 1 is an antenna, 2 is a ball gap connected as an arrester to protect the broadcaster by short-circuiting the excessive voltage induced at the time of lightning to ground, and 3 is to prevent an excessive voltage from being induced in the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the matching circuit manufactured by the conventional technology, the lightning surge may destroy the DC cut capacitor, the lightning-resistant coil and the matching coil, and the broadcasting may be interrupted. Therefore, it is necessary to provide each component with a sufficient withstand voltage characteristic, which has been a factor of increasing the size and complexity of the circuit.
[0004]
The antenna impedance viewed from the feed side is generally represented by Z = R + jX, where R is the radiation resistance of the antenna, X is the radiation reactance. Since the real term is low and the imaginary term of the radiance reactance tends to be high, in this case, the matching condition is very critical in the impedance matching method according to the related art, and it may be difficult to adjust within a short broadcast pause time. Was. In particular, small-scale radio stations installed on the top of a mountain cannot increase the height of the terrestrial antenna and the area of the earth network cannot be reduced, so the antenna must be grounded or folded back. Absent. In such an antenna, the reactance component often has a large negative value in a high frequency band for a medium wave.
[0005]
Furthermore, when the real term of the antenna impedance is low, a large current needs to flow to supply the required power to the antenna. However, since the imaginary term of the antenna is high, a high voltage is applied to the antenna base and the feed circuit. In order to cause such a problem, it is necessary to use a component having a very high withstand voltage, so that the matching device has been increased in size.
[0006]
Also, when the real term of the antenna impedance is low, the SWR in the transmission band is degraded each time it passes through each element of the matching circuit, and the protection circuit of the broadcaster operates by the high frequency component of the broadcaster input program. Broadcasts were sometimes interrupted.
Therefore, an object of the present invention is to provide a medium-wave broadcasting antenna having a small number of elements used in a matching circuit, a simple configuration, easy adjustment of impedance matching, and excellent lightning resistance with extremely little deterioration of SWR in a transmission band. An object of the present invention is to provide a power supply circuit.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to
[0008]
The invention according to
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of an antenna feed circuit for medium-wave broadcasting according to the present invention, where 10 is an antenna, and 11 is inserted in anticipation of safety in order to discharge a lightning surge exceeding expected. The
[0011]
According to the present invention, unlike the matching method using the conventional series-parallel reactance, first, the imaginary term component of the
[0012]
As shown in FIG. 3, the high-
The high-frequency transformer is not limited to the above-mentioned cultivation, but may be used that has good transmission characteristics in the medium-wave frequency band, a large attenuation in other frequency bands, and a large withstand voltage and withstand current. is there.
[0013]
According to the antenna feed circuit according to the present invention, the
[0014]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the antenna is DC grounded and the DC potential is fixed, the lightning protection coil required in the conventional circuit becomes unnecessary. In addition, since the current capacity of the secondary coil of the high-frequency transformer for impedance conversion is extremely large, it is only necessary to make the series coil for canceling the imaginary component of the imaginary component of the antenna impedance connected to this secondary coil a strong structure. Sufficient strength against a large current caused by the Further, even with a high voltage due to a lightning surge, a sufficient distance can be secured between the primary and secondary coils of the high-frequency transformer, so that sufficient withstand voltage characteristics can be secured.
[0015]
Further, in the past, when power was supplied to an antenna having a low effective height, it was very difficult to perform matching adjustment, and there was a problem that a large current and a high voltage generated a circuit element, and the like. Step up the antenna impedance to the optimum value with a series coil connected to the secondary side of the transformer.Since the configuration is simple, and the current and voltage on the primary side of the transformer are significantly reduced, the danger of discharge in the matching circuit is significantly improved. In addition, since the voltage and current ratings of the components used can be low, the entire power supply circuit can be extremely reduced in size.
[0016]
Conventionally, when power is supplied to an antenna with a low real number term, the matching circuit degrades the SWR within the transmission band, and the protection circuit of the broadcaster operates due to the high-frequency component of the broadcaster input program, and the broadcast is interrupted. there was, but according to the present invention, since the impedance transformer is converted in proportion to the turns ratio n 2, deterioration of the transmission band SWR is significantly improved. Further, even in the matching circuit for fine-tuning the impedance, the impedance is converted to the optimum value, so that the deterioration of the SWR in the transmission band is minimized. As a result, the stability of the broadcast is significantly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a conventional medium-wave broadcasting antenna feeding circuit.
FIG. 2 is a configuration diagram showing one embodiment of a medium-wave broadcasting antenna feed circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a high-frequency transformer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記インピーダンス整合回路に一次コイルが接続された高周波トランスと、
該高周波トランスの二次コイルに接続され、アンテナインピーダンスのリアクタンス成分を打ち消すための直列回路と、
を備えることを特徴とする中波放送用アンテナ給電回路。A medium-wave broadcasting antenna feeding circuit connected between an impedance matching circuit and an antenna for a medium-wave broadcasting machine,
A high-frequency transformer having a primary coil connected to the impedance matching circuit,
A series circuit connected to a secondary coil of the high-frequency transformer and for canceling a reactance component of an antenna impedance;
A medium-wave broadcasting antenna feeding circuit, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002229534A JP2004072445A (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Antenna feeder circuit for medium wave broadcasting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002229534A JP2004072445A (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Antenna feeder circuit for medium wave broadcasting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004072445A true JP2004072445A (en) | 2004-03-04 |
Family
ID=32015875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002229534A Withdrawn JP2004072445A (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Antenna feeder circuit for medium wave broadcasting |
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Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-08-07 JP JP2002229534A patent/JP2004072445A/en not_active Withdrawn
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