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Elektrostatisch abgeschirmte Schleifenantenne
Die vorliegende Erfindung betrifft für den Radioempfang geeignete Schleifenantennen und insbesondere elektrostatische Abschirmungseinrichtungen hiefür, welche befähigt sind, elektrostatische Störungen, die durch in der Nähe befindliche elektrische Einrichtungen ausgelöst werden, zu unterdrücken.
Viele der in weiter Verbreitung benutztenRadioempfänger werden durch über Steckeranschluss gespeiste
Zuleitungen aus dem Netz betrieben, Derartige Speiseleitungen stehen häufig mit Störungsquellen. z. B.
Glimm-oder Neonleuchten, Motoren od. dgl. Geräten in Verbindung. Ein so angeschlossener Empfänger ist daher der Aufnahme elektrischer Störungen zugänglich, die aus den Störströmen resultieren und aus der Speiseleitung usw. in das Gerät geraten, u. zw. über die elektrostatische oder verteilte kapazitive An- kopplung des abgestimmten Antennenkreises gegen Erde. Da die Störströme durch die Antennenkreisimpedanz fliessen, wird über dem Antennenkreis eine Störspannung erzeugt, die nach entsprechender Um- formung im Schallausgang des Empfängers aufscheint. Dies führt bisweilen dazu, dass solche Apparate in gestörten Bereichen, wie dies manche Stadtgebiete sind, praktisch nicht verwendet werden können.
Eine Verminderung der elektrostatischen oder verteilten kapazitive ;) Kopplung eines abgestimmten Antennenkreises gegen Erde erzeugt eine entsprechende Abschwächung der durch die Antennenkrei & impe- danz fliessenden Störströme und mithin auch einen geringeren Störungsanteil im Schallausgang des Emp- fänger. Im allgemeinen ist ein grosse) Teil dieser Kopplung eine Folge der kapazitiven Impedanz der Windungen der Schleifenantennenspule gegen Erde und es sfnd auch verschiedene und ziemlich kostspielige Vorschläge gemacht worden, um diese Kopplung auszuschalten.
Im allgemeinenhat man die elektrostatische, unter Verwendung von Kupfer oder Aluminium in einem Faraday'schen Käfig erfolgende Abschirmung der Schleifenantenne vorgeschlagen, oder andere diskontinuierliche leitende metallische Abschirmungen, um die Auswirkungen von Wirbelstromverlusten in der Antenne zu verringern. Bei praktisch in Frage kommenden Abschirmungsabmessungen ergibt sich jedoch eine Verringerung derGütezahl"Q"und der Induktivität der Antenne.
Aus diesem Grund muss die Antenne schon von Anfang an mit einem grösseren Q-Wert ausgelegt und mit einer grösseren Induktivität versehen werden, als dies für eine Antenne, die eine elektrostatische Abschirmung nicht aufweist, der Fall sein müsste, wodurch aber der Verbrauch an Ferritmaterial ansteigt, falls es sich um eine Antenne mit Ferrit- kern handelt. Überdies ist auch eine besondere Art von Wicklungen erforderlich. Aus diesen Gründen haben Erwägungen der Kostensenkung, die für den Bau handelsüblicher Rundfunkempfänger wesentlich ist, sich gegen die Anwendung der Abschirmung bei Schleifenantennen ausgewirkt. Das Ergebnis ist, dass die Wie- dergabe von Empfängern mitSchleifenantennen in solchen Gebieten minderwertig ist, in denen Entladunglampen oder andere elektrische Störungen erzeugende Geräte in Betrieb stehen.
Es ist nun Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine abgeschirmte Schleifenantenne für Radioempfänger u. dgl. zu schaffen, die sich durch gute Wirksamkeit bei niedrigen Herstellungskosten auszeichnet und eine wirksame Abschirmung gegen elektrische Störungen gewährleistet, ohne dass die Induktivität und der Q-Wert der Antennenwicklung eine wesentliche Änderung erfährt.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine elektrostatisch abgeschirmte Schleifenantenne für Radiosignalempfänger, mit einem Kern aus Hochfrequenzmagnetmaterial und einer darüber aufgebrachten induktiven Schleifenwicklung sowie mit einer diese Schleifenwicklung im Abstand umgebende Abschirmung, wobei Wicklung und Abschirmung mit dem Empfänger verbindbar sind.
Bei einer solchen Schleifenantenne kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, dass die Abschirmung eine elektrostatische Abschirmung ist, die
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aus einen Widerstandsmaterial besteht, dessen Widerstandswert zwischen 50 und 5000 Ohm pro Flächen- einheit liegt, so dass der Widerstand. den hindurchfliessende Störströme hinsichtlich der elektrostatischen
Kopplung zu Masse finden, vergleichsweise gering, jedoch der Widerstand vergleichsweise hoch mit Bezug auf Wirbelströme ist, welche Signale in diesem Widerstandsmaterial vermittels der genannten Wicklung in- duzieren.
Das Widerstandsmaterial kann eine billige nichtmetallische Auftragung, etwa fein verteilter Kohlen- stoff, Graphit od. dgl. auf einem Träger sein. Eine bekohlte Papierform oder eine solche aus leitend be- schichtetem Gewebe, oder ein mit Aquadag (eingetragene Schutzmarke) bestrichenes Papierrohr oder einePapierform die mit einem Nichtmetall, z. B. Graphit, imprägniert ist, kann entsprechend der Erfin- dung als hochwirksamer, billiger, elektrostatischer Abschirmkörper der Antennenwicklung verwendet werden. EinKohlenstoffilm oder eine ebensolche Schicht ist auf einem Träger aus nichtleitendem Papier.
Bakelit (eingetragene Schutzmarke), auf einem Rohr oder einer Form aus Polystyrol mit ebenfalls be- schichteten Endkappen mit Erfolg verwendet worden.
Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung eines solchen billigen Widerstandsmaterials als Abschirmung einer Ferritstab -Schleifenantenne die Aufnahme von elektrostatischen Störungen der angegebenen Art praktisch gänzlich beseitigt, ohne die Induktivität zu beeinträchtigen oder die Güte, den"Q-Wert", zu verändern, und ohne dass die Fähigkeit der Signaltrennung der Antenne leidet. Für Antennen vergleichbarer Leistung ist dieses billige Abschirmsystem im wesentlichen ebenso wirksam wie eine Faraday'sche Abschirmung aus Kupfer oder Aluminium aber um so viel billiger, dass ihre Anwendung auch bei billigen Empfängern kleinerer Abmessungen und natürlich auch bei allen andern Typen möglich ist.
Diese verbesserte Schleifenantenne mit elektrostatischer Abschirmung arbeitet in Übereinstimmung mit dem Prinzip, dass die kapazitive Impedanz der Antenne gegen Erde vergleichsweise gross ist, so dass die elektrostatische Abschirmung mit einem ohm'schen Widerstand ausgeführt werden kann, der für Signalwirbelströme gross aber noch immer vergleichsweise klein ist im Vergleich mit der vorhin genannten kapazitiven Impedanz der Antenne gegen Erde. Daher kann die Abschirmung aus Widerstandsmaterial ein mitgeríngerImpedanzarbeitender Endbereich für elektrostatische Kraftlinien sowie als um die Schleifenantennenwicklung herum sich erstreckender Leiter für aus dem Netz stammende Störströme wirken.
Des weiteren vermindert die mit ohm'schem Widerstand behaftete Abschirmung das Strömen der Wirbelströme, so dass der Effekt der geschlossenen Windung nicht eintreten kann und es wird der ziemlich teure Faraday'sche Schirmgänzlich vermieden, ohnedassdessen Vorzüge verloren gehen. Wirkungsmässigwerden die elektrostatischen Kraftlinien, die sich an die Antennenschleife anzukoppeln trachten, in die körperliche Umgrenzung der Abschirmung verbannt, was auf die Bildung eines Äquipotentialleiters hinausläuft, der die Wicklung umgibt, ohne aber den Fluss der elektromagnetischen Kraftlinien von einer Signalquelle zu ihr wesentlich zu beeinträchtigen.
Demnach kann die Antenne innerhalb eines Bereiches von Widerstandwerten durch die Abschirmung zur Gänze eingeschlossen werden, ohne dass es auf Grund von Auswirkungen dielektrischer Verluste zu einer merklichen Verminderung des Antennen-Q-Wertes kommt, was unter Einhaltung eines vernünftigen Abstandes zwischen Wicklung und Abschirmung geschehenkann, so dass die Wirksamkeit des Signalempfanges nicht wesentlich beeinträchtigt ist. Bekohltes Papier, leitend beschichtetes Gewebe und Aquadag auf nichtleitenden Formen mit Widerstandswerten von 100 bis 2000 Ohm pro Flächeneinheit haben zufriedenstellende Ergebnisse gezeigt.
Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert, in denen zeigen :
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemässen elektrostatisch abgeschirmten Ferritstab-Schleifenantenne für netzgespeiste Rundfunkempfänger od. dgl., Fig. 2 eine Seitenansicht der Antenne nach Fig. 1 mit weiteren Konstruktionseinzelheiten, Fig. 3 das schematische Schaltbild eines Rundfunkempfängers für Netzspeisung der mit einer erfindungsgemässen Antenne versehen ist und der Erläuterung ihrer Wirkungsweise dient.
In den Figuren bedeutet 10 eine längliche Stange oder einen Kern aus Ferrit oder einem andern ge- eigneten magnetisch leitendenMaterial, einerRadioapparatantenne auf dem die einlagige Schleifen- oder Aufnahmewicklung 11 angeordnet ist. Die Wicklung kann jeden Längsbereich des Kerns einnehmen, doch erstreckt sie sich in vorliegendem Beispiel über erheblich weniger als die gesamte Kernlänge und endet, wie gezeigt, im Abstand von jedem Ende. Die Wicklung wird mit Abstand von einer konzentrischen Abschirmung 12 umgeben, die in geringem Abstand von den Enden des Ferritstabes endet und die jede geeignete Form haben kann, wenn sie nur die Wicklung umgibt. In manchen Fällen kann sie die Wicklung 11 und den Kern 10 auch gänzlich umgeben.
Im vorliegenden Fall ist der Abschirmkörper ein längliches, rohrförmiges, dünnwandiges Gebilde mit geschlossenen Enden, das mit einer relativ dünnen Oberflächen-
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