BRPI0904735A2 - antena para tv digital - Google Patents

Abstract

ANTENA PARA TV DIGITAL. A antena em questão compreende uma base metálica (10); um imã (50) fixado à base (10) e a ela eletricamente acoplado; uma primeira porção de dobradiça (60) horizontalmente articulada a uma segunda porção de dobradiça (70), sendo essa última fixada sobre a base (10); um elemento irradiante (30), em forma de haste (31), metálica, tendo um extremo básico (31a) fixado à primeira porção de dobradiça (60), dito elemento irradiante (30) sendo angularmente deslocável entre posições operacionais nas quais forma um ângulo entre O<198> e 90<198> em relação ao plano da base (10); e um cabo coaxial (C) tendo uma malha (M) e um fio central (E') respectiva e eletricamente conectados à base (10) e ao elemento irradiante (30) através das porções de dobradiça (60,70).

Description

"ΑΝΤΕΝΑ PARA TV DIGITAL"Campo da invenção

A presente invenção diz respeito a uma antena pararecepção de sinais de TV digital em ambientes internos,residenciais ou comerciais, externos ou ainda em veículosem condição de deslocamento, referida antena apresentandouma construção que permite sua fácil e rápida instalação,por meio de uma estrutura de dimensões relativamentereduzidas e de aspecto agradável, e(i. ainda a recepção desinais digitais com polarização horizontal, vertical,circular ou elíptica.Antecedentes da invenção

Grande parte dos receptores de TV digital funciona comantena interna devido à dificuldade de se instalar umaantena externa. O sinal recebido das emissoras detel evisão pode ser de polarização vertical, horizontal,circular ou elíptica, conforme a polarização usada naantena do transmissor ou devido à degradação provocadanas ondas, pelas múltiplas reflexões do sinal em váriosobstáculos, tais como edificações e outros.

Uma conhecida e bem usual construção de antena, pararecepção do sinal de TV digital em ambientes internos,compreende a provisão de um dipolo de um quarto docomprimento de onda do sinal a ser recebido, conforme esquematicamente mostrado na figura 1 dos desenhosanexos. Essa conhecida construção de antena inclui umabase 10, uma estrutura de suporte 20 e dois elementosirradiantes 30, cujos comprimentos podem ser ajustáveisconforme o canal a ser sintonizado. O cabo coaxial 40,que alimenta o receptor do aparelho de televisão, tem suamalha externa conectada a um dos elementos irradiantes30, sendo o condutor central do cabo coaxial 40,conectado ao outro elemento irradiante 30.

No tipo de construção da técnica anterior ilustrado nafigura 1, a antena recebe os sinais cuja direção depolarização do campo é paralela aos elementos irradiantes30. Contudo, as transmissões convencionais de TV podemincluir propagação de ondas de polarização vertical,circular ou eliptica. Assim, caso seja necessária arecepção, pela antena, dos diversos tipos de sinalprovenientes de diferentes transmissores, o ângulo derecepção da antena tem que ser ajustado para cada tipo depolarização.

No exemplo de construção ilustrado na figura 1, a antenapode receber, de modo claro, os sinais polarizadoshorizontalmente. Entretanto, a antena não poderá receber,simultaneamente, sinais apresentando outras polarizaçõesque não a horizontal. Nesse caso, sendo apenas possívelum adequado recebimento de sinais com polarizaçãohorizontal, todas as recepções têm que ser realizadas,obrigatoriamente, na horizontal. Essas antenas nãopossuem meios que permitam ao usuário realizar um fácil erápido ajuste do ângulo de recepção dos sinais emdiferentes polarizações.

Além da limitação operacional acima comentada, esseconhecido tipo de antena possui dimensão e formato dedifícil harmonização estética com o ambiente interno noqual são instaladas. Um outro inconveniente dessasconhecidas antenas deve-se ao fato de não serem adequadasà instalação em veículos.

Sumário da invenção

Em função das limitações e deficiências das conhecidasantenas para TV digital, para uso em ambientes internos,a presente invenção tem o objetivo de prover um tal tipode antena que apresente baixo custo, pequeno porte efácil instalação e que seja ajustável, manual ouautomaticamente, para prover uma recepção simultânea, combom ganho de sinal, de sinais transmitidos compolarizações horizontal, vertical, circular ou eliptica.

Considerando que o sinal, a ser recebido, pode vir demúltiplas direções, conforme a localização do receptor emrelação à torre de transmissão, a invenção em questão,conforme acima mencionado, provê uma antenaomnidirecional que garante uma adequada recepção em todaa banda dos sinais de TV digital, por exemplo, na faixade 174 MHz a 806 MHz.

De acordo com a presente invenção, a antena em questãocompreende: uma base metálica; um imã fixado à base e aela eletricamente acoplado; uma primeira porção dedobradiça horizontalmente articulada a uma segundaporção de dobradiça, ambas as porções de dobradiça sendoformadas em material condutor elétrico e sendo a segundaporção de dobradiça fixada sobre a base; um elementoirradiante, em forma de haste, metálica, tendo um extremobásico fixado à primeira porção de dobradiça, ditoelemento irradiante sendo angularmente deslocável entreposições operacionais nas quais forma um ângulo entre 0oe 90° em relação ao plano da base; e um cabo coaxialtendo uma malha e um fio central respectiva eeletricamente conectados à base e ao elemento irradianteatravés das porções de dobradiça.

Breve descrição dos desenhos

A invenção será descrita a seguir fazendo-se referênciaaos desenhos anexos, dados a titulo de exemplo de umapossível concretização para antena e nos quais:

A figura 1 representa uma vista em perspectivaesquemática e simplificada de uma antena, construída deacordo com a técnica anterior;

A figura 2 representa uma vista em planta superior daantena construída de acordo com a presente invenção, ditavista ilustrando o elemento irradiante em uma posiçãohorizontal;

A figura 3 representa uma vista em corte verticallongitudinal da antena em questão, dita vista tendo sidotomada segunda a linha III-III na figura 2 e aindailustrando, em linha cheia, o elemento irradiante únicoem uma posição vertical e, em linha tracejada, o mesmoelemento radiante nas posições inclinada e horizontal;

A figura 4 representa uma vista em planta superior dabase metálica da antena, carregando um imã anelar; eA figura 5 representa uma vista lateral, parcialmentecortada e explodida, do elemento irradiante e do elementopara a sua adaptação à base da antena.

Descrição da invenção

Conforme ilustrado nos desenhos anexos, a antena emquestão compreende uma base 10, preferivelmente em chapade alumínio, com espessura de, por exemplo, 2mm eapresentando um contorno substancialmente retangular comlados menores em arco de círculo. A base 10 incorporaainda, superiormente e preferivelmente em peça única,obtida por estampagem da chapa metálica, uma projeçãomediana 11, tubular e geralmente cilíndrica, provida deum furo central 12 em sua parede superior 11a.

Sobre a base 10 e em torno de sua projeção mediana 11 éassentado e fixado, por exemplo, por cola condutoraelétrica, um imã 50 que, na construção ilustrada, tomaforma anelar. O conjunto formado pela base 10 metálica epelo imã 50 tem duas funções operacionais. A primeiradelas é a de garantir a fixação ou a estabilidade daantena sobre uma superfície metálica ferrosa de apoio,tornando desnecessários outros meios de fixação ou deretenção da antena. Uma segunda função do conjunto base-imã é a de aumentar a massa condutora da base, para quedito conjunto opere como um dos elementos irradiantes daantena, ou seja, como um pólo dessa última.

Outro elemento irradiante 30 é definido por uma haste 31,preferivelmente cilíndrica, construída em alumínio e cujafunção é a de captar o campo eletromagnético provenientedos transmissores dos sinais de TV digital. A haste 31 doelemento irradiante 30 deve ter seu comprimentoequivalente a aproximadamente um quarto do comprimento deonda do sinal a ser captado pela antena.

Em uma possível construção da antena, o elementoirradiante 30 pode apresentar um comprimento de 120 mm, oqual corresponde à média geométrica da freqüência dafaixa de UHF das transmissões de televisão. Do mesmomodo, pode ser utilizado um diâmetro de 21 mm para ahaste 31 do elemento irradiante 30, diâmetro estedeterminado para que a perda de energia em freqüênciasaltas, devido ao efeito skin, seja mínima. Isso significaque, para a referida freqüência média, a antena tem omáximo de ganho.

A haste 31 do elemento irradiante 30 apresenta um extremobásico 31a no qual é incorporada, por exemplo, porsoldagem ou em peça única, uma primeira porção dedobradiça 60, em forma de "U" invertido, com sua pernabásica fixada à haste 31 e com cada uma de suas pernaslaterais provida de um furo passante 61, alinhado com ofuro passante .61 da outra perna, para recebimento eretenção de um pino 62, preferivelmente em latão e queopera como eixo de articulação do elemento irradiante 30.

É provida ainda uma segunda porção de dobradiça 70,preferivelmente construída de latão, diferente domaterial metálico da primeira porção de dobradiça 60 emalumínio. A segunda porção de dobradiça compreende, empeça única, um corpo básico 71 que é provido de um furoaxial roscado 72, e um braço axial 73, oposto ao furoaxial roscado 72 e também provido de um furo transversalpassante 74. O braço axial 73 é alojado no interior daprimeira porção de dobradiça 60, para ter seu furopassante 74 alinhado com os furos passantes 61 daprimeira porção de dobradiça 60, sendo que através dostrês furos passantes alinhados é inserido o pino 62. Comisso, as duas porções de dobradiça 60, 70 são articuladasentre si em torno do pino 62. A construção da segundaporção de dobradiça 70, em latão, evita riscos de seuempastamento no interior da primeira porção de dobradiça 60.

Para a montagem do elemento irradiante 30, é provido umprimeiro parafuso 80, formado em cobre e carregando umacabeça alargada 81, uma arruela 82 e uma porca 83,elementos esses que constituem um terminal para fixaçãoda malha M do cabo coaxial C que conduz ao receptor doaparelho de televisão (não ilustrado).É ainda provido um segundo parafuso 80, igual ao primeiroparafuso 80 e cujo conjunto de cabeça alargada 81,arruela 82 e porca 83 constitui um outro terminal parafixação do fio central F do já mencionado cabo coaxial C,conforme ilustrado na figura 3.

Os dois parafusos 80 são posicionados segundo um mesmoalinhamento axial, ortogonal ao adjacente extremo do cabocoaxial C, tendo suas cabeças alargadas confrontantes eespaçadas entre si por uma lâmina 85, em materialisolante elétrico, por exemplo, teflon, com certaespessura e cuja função é prover o casamento daimpedância de 35 ohm do elemento irradiante 30 com aimpedância de 75 ohm do cabo coaxial C. É montado umconector para conexão com o receptor com o aparelho detelevisão.

O conjunto formado pelos dois parafusos 80, pela malha Me pelo fio central F do cabo coaxial C e ainda pelalâmina 85 é encapsulado por um corpo de junção 90, naforma de um cubo em material isolante elétrico, por exemplo, ABS e tendo uma face inferior, da qual seprojeta, ortogonalmente, o primeiro parafuso 80, uma facesuperior, da qual se projeta, ortogonalmente, o segundoparafuso 80 e uma face lateral da qual se projeta umpassa cabo 91, geralmente de borracha, para proteger aregião de introdução do cabo coaxial C no corpo de junção90. O corpo de junção 90 envolve os parafusos e osterminais do cabo coaxial de modo a manter a rigidez doselementos encapsulados e evitar a penetração de umidadenos terminais de contato definidos pelos dois parafusos 80.

A projeção do primeiro parafuso 80 para fora do corpo dejunção 90 é encaixada através do furo central 12 daparede superior lia da base 10, para receber um outroconjunto de porca 87 e arruela 88, para aperto e fixaçãodo bloco 90 sobre a parede superior lia da projeçãomediana 11 da base 10, garantindo a conexão elétricaentre esta última e a malha M do cabo coaxial C.A porção extrema do segundo parafuso 80, projetante parafora e para cima do corpo de junção 90, é engatada nointerior do furo axial 72, internamente roscado, dasegunda porção de dobradiça 70, garantindo a sólidaretenção desta última ao corpo 90 e, conseqüentemente, àbase 10 da antena. Essa construção permite que o elementoirradiante 30 possa ser angularmente deslocado em tornodo eixo de articulação definido pelo pino 62, para ocuparqualquer uma das posições vertical, inclinada ehorizontal, conforme ilustrado na figura 3. 0 aperto dopino 62 é regulado para permitir o deslocamento angulardo elemento radiante 30, mas garantindo o seuposicionamento estável em qualquer uma de suas posiçõesoperacionais. A provisão das porções de dobradiça 60, 70permite, assim, que seja facilmente ajustado o ângulo derecepção da antena, entre 0o e 90° em relação ao plano dabase.

Terminada a montagem do elemento irradiante 30 na base10, essa última tem sua projeção mediana 11 preenchidacom um enchimento 17, em poliéster insaturado ou em outromaterial sintético adequado, não condutor elétrico einjetável. O enchimento 17 protege a região de montagemdo primeiro parafuso 80, através do furo central 12 dabase 10, contra corrosão ou degradação por intempérie.

Em seguida, a base 10, já carregando o corpo de junção 90e o elemento radiante 30, é fixada, por parafusos auto-atarrachantes passantes através de seus furos 18, sob umacarcaça de acabamento 1, geralmente moldada em materialplástico, tal como ABS, e apresentando um formatoesteticamente agradável. A carcaça 1 pode sersuperiormente provida de um canal longitudinal rebaixado,para alojar e encobrir as porções de dobradiça 60, 70.

Conforme pode ser observado, a antena ora propostaapresenta uma construção extremamente simples e compacta,permitindo o uso de uma carcaça 1 com diferentesconfigurações estéticas harmonizáveis com o ambiente deinstalação, podendo ainda ser instalada em ambientesexternos pois é a prova de intempéries.

A construção proposta permite ainda que a antena realizea captação adequada em campos eletromagnéticos depolarização vertical, horizontal, circular ou eliptica,podendo ter o posicionamento angular do elementoirradiante 30 facilmente ajustada para a melhor condiçãoem cada local de uso para permitir um ganho superior aoconseguido com as antenas omnidirecionais existentes (até4,5 dBi), incluindo a atenuação do cabo coaxial que podealcançar 5m de comprimento. 0 uso de um cabo coaxial de75 ohm, permite que ele tenha sua impedânciacorrespondente àquela de entrada dos receptores de TVdigital.

Claims (10)

1. Antena para TV digital, caracterizada pelo fato decompreender: uma base metálica (10); um imã (50) fixado àbase (10) e a ela eletricamente acoplado; uma primeiraporção de dobradiça (60) horizontalmente articulada a umasegunda porção de dobradiça (70), ambas as porções dedobradiça (60,70) sendo formadas em material condutorelétrico e sendo a segunda porção de dobradiça (70)fixada sobre a base (10); um elemento irradiante (30), emforma de haste (31), metálica, tendo um extremo básico(31a) fixado à primeira porção de dobradiça (60), ditoelemento irradiante (30) sendo angularmente deslocávelentre posições operacionais nas quais forma um ânguloentre 0o e 90° em relação ao plano da base (10); e umcabo coaxial (C) tendo uma malha (M) e um fio central (F)respectiva e eletricamente conectados à base (10) e aoelemento irradiante (30) através das porções de dobradiça(60, 70) .

2. Antena, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de a haste (31) do elemento irradiante (30)apresentar um comprimento equivalente a um quarto docomprimento de onda do sinal a ser captado pela antena.

3. Antena, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de a segunda porção de dobradiça (70) serfixada à base (10) por meio de um corpo de junção (90),na forma de um cubo de material isolante elétricoencapsulando e retendo um primeiro e um segundo parafuso(80) que se projetam para fora e, respectivamente, parabaixo e para cima do corpo de junção (90), o primeiroparafuso (80) sendo fixado na base (10) e o segundoparafuso recebendo e fixando sobre si a segunda porção dedobradiça (70).

4. Antena, de acordo com a reivindicação 3, caracterizadapelo fato de a base (10) incorporar, superiormente umaprojeção mediana (1) tubular, e tendo uma parede superior(Ila) provida de um furo central (12) no qual é encaixadoe fixado o primeiro parafuso (80) do corpo de junção(90).

5. Antena, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadapelo fato de a base (10) ser estampada, em peça única, apartir de uma chapa metálica.

6. Antena, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadapelo fato de o imã (50) apresentar um formato anelar eser fixado sobre a base (10), em torno da projeçãomediana (11) dessa última.

7. Antena, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadapelo fato de a primeira porção de dobradiça (60) ser emforma de U invertido, com sua perna básica fixada à haste(31) e com cada uma de suas pernas laterais provida de umfuro passante (61) para recebimento de um pino (62) queopera como eixo de articulação entre as duas porções dedobradiça (60, 70), sendo que a segunda porção dedobradiça (70) compreende, em peça única, um corpo básico(71), provido de um furo axial roscado (72) no interiordo qual é fixado o segundo parafuso (80) do corpo dejunção (90), e um braço axial (73) alojado no interior daprimeira porção de dobradiça (60) e tendo um furopassante (74) no interior do qual é inserido o pino (62).

8. Antena, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadapelo fato de o primeiro e o segundo parafuso (80)carregarem, cada um, no interior do corpo de junção (90),uma cabeça alargada (81) uma arruela (82) e uma porca(83) definindo um terminal no qual é fixada uma malha (M)e um fio central (F), respectivamente, do cabo coaxial(C).

9. Antena, de acordo com a reivindicação 8, caracterizadapelo fato de o primeiro e o segundo parafuso (80) seremposicionados, no interior do corpo de junção (90),segundo um mesmo alinhamento axial, ortogonal aoadjacente extremo do cabo coaxial (C) e tendo suascabeças alargadas (81) confrontantes e espaçadas entre sipor uma lâmina (85) em material isolante elétrico.

10. Antena, de acordo com qualquer uma das reivindicações-1 a 9, caracterizada pelo fato de compreender ainda umacarcaça de acabamento (1) fixada sobre a base (10),envolvendo essa última e o corpo de junção (90).