DE10015315A1 - Antennenverstärker - Google Patents

Antennenverstärker

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Abstract

Der Antennenverstärker für mobilen UKW-Rundfunkempfang weist einen Signalverstärker, ein regelbares Stellglied mit einer PIN-Diode zur Impedanzanpassung, sowie einen Regelverstärker zur Regelung des Stellgliedes auf. Der Antennenverstärker weist eine Kompensation des aufgrund sehr hoher Unterschiede in der Umgebungstemperatur (Sommer/Winter) anfallenden Temperaturgangs, der PIN-Dioden-Anschlußpunkt ist optimiert und der Regelbereich wird maximiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antennenverstärker für mobilen UKW-Rundfunkempfang mit einem Signalverstärker, einem Regel­ verstärker sowie einem regelbaren Stellglied zum Anpassen der Impedanzen und zum Dämpfen des Antennensignals. Ferner be­ trifft die Erfindung ein derartiges regelbares Stellglied.
Zum Stand der Technik gehören UKW-Antennenverstärker, wie sie zum mobilen Empfang zur Verbesserung des Rundfunkempfangs eingesetzt werden, wenn die Antennen entweder schlecht ange­ paßt sind und/oder einen geringen Antennenwirkungsgrad be­ sitzen. Bei Empfang in Sendernähe treten sehr hohe Pegel im Antennenverstärker und auch im nachgeschalteten Autoradio auf. Diese hohen Pegel bewirken eine Intermodulation, die den Empfang stört, wenn ein Intermodulationsprodukt in seiner Frequenz in den eingestellten Empfangskanal fällt. Zur Ver­ hinderung dieser Störungen werden Antennenverstärker mit ei­ nem Pegeleinstellglied am Verstärkereingang eingesetzt. Dies bewirkt bei Erreichen der eingestellten Regelschwelle, daß der Pegel am Ausgang des Stellgliedes und die Intermodu­ lationsprodukte nicht weiter ansteigen, auch wenn der Ein­ gangspegel sich weiter erhöht, d. h. weiter ansteigt. Das gilt jedoch nur für den innerhalb der Schaltung realisierten Regelbereich. Oberhalb des Regelbereichs steigt der Aus­ gangspegel im gleichen Maß wie der Eingangspegel an.
Verstärker mit diesen oben genannten Merkmalen sind bekannt und werden beispielsweise in die USA exportiert. Insbesondere werden solche Verstärker in Kraftfahrzeugen eingesetzt, die zum Export in die USA bestimmt sind. Die bekannten Verstärker haben die folgenden wesentlichen Nachteile:
Die Größe des geregelten Ausgangspegels hängt stark von der Umgebungstemperatur ab. Ferner ist der Regelbereich, d. h. der Bereich innerhalb dem der Ausgangspegel bei steigendem Ein­ gangspegel konstant bleibt, unzureichend groß.
Die Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur bewirkt, daß der geregelte Ausgangspegel in einem kalten Winter, wo am Anten­ nenverstärker Temperaturen von beispielsweise -40°C auftreten können, einen anderen Wert hat als im heißen Sommer, wo die Temperatur am Antennenverstärker auf ca. 90°C ansteigen kann. Damit ist das Verhalten des Empfangssystems beim Durchqueren von Großsignalgebieten von der Jahreszeit abhängig.
Der unzulängliche Regelbereich bedeutet, daß der Eingangspe­ gel im Stellglied nur um wenige Dezibel gedämpft wird. Da­ durch wird der Empfang kaum verbessert, da die Intermodula­ tion nur wenig unterdrückt wird.
Fig. 5 zeigt das Schaltbild eines Antennenverstärkers nach dem Stand der Technik, bei dem der Ausgangspegel geregelt wird. Der Antennenverstärker umfaßt dabei einen Signalver­ stärker V, sowie eine Regelschaltung RS, die eine PIN-Diode PIN steuert und eine Antennenanpassung A mit einem Eingang HF-E für das Antennensignal sowie einem Ausgang HF-A für das verstärkte Signal. Vom Ausgangssignal des Signalverstärkers V wird ein geringer Anteil der Leistung zu einem Gleichrichter Dg, Rg, Cg abgezweigt. Eine Richtspannung Ug wird in der Regelschaltung RS in einer ersten Operationsverstärkerstufe OP1 verstärkt und in einer zweiten Stufe OP2 integriert. Das Ausgangssignal steuert eine PIN-Diode PIN, deren Anode an der Plusspannung angeschlossen und hochfrequenzmäßig über einen Kondensator mit Masse verbunden ist. Die Diode PIN schließt die HF-Spannung zur Masse hin kurz, wenn sie vollständig durchgeschaltet ist. Die Temperaturabhängigkeit entsteht in der Diode Dg des HF-Gleichrichters. Damit der hier auftretende große Schwankungsbereich der Durchlaßspannung nicht zu Funktionsausfällen führt, muß die Höhe der Re­ gelschwelle so gewählt werden, daß die entstehende Richtspannung groß im Vergleich zum temperaturbedingten Schwankungsbereich der Durchlaßspannung ist. Bei dieser be­ kannten Verstärkereinrichtung besteht die Lösung darin, daß die Ausgangsspannung am Hochpunkt eines Serienschwingkreises Ls/Cs abgenommen wird, wo die Spannung wegen der hohen Impedanz höher als direkt am Verstärkerausgang ist. Nun liegt aber an der Gleichrichterdiode Dg eine hohe Spannung an, die dort ein Intermodulationsproblem bewirkt.
Die Größe des Regelbereichs und damit die maximal erreichbare Dämpfung durch die PIN-Diode PIN ist hier von der Antennenim­ pedanz abhängig, die mit der PIN-Diode PIN einen Spannungs­ teiler bildet. Das Verhältnis dieses Spannungsteilers muß groß sein, um eine hohe Dämpfung des Antennensignals zu be­ wirken. Dies ist mit einer hohen Quellimpedanz der Antenne erreichbar, jedoch ändert sich diese Impedanz sehr stark fre­ quenzabhängig. Mit dem Schwanken der Impedanz ist auch der Frequenzgang der Dämpfung, der sich bei maximalem PIN-Dioden- Strom ergibt, ungleichmäßig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Anten­ nenverstärker der eingangs genannten Art und eine Schaltung zum Anpassen des Antennensignals zu schaffen, wodurch eine Vergrößerung des Intermodulations-Abstands im Regelbereich erreicht, sowie Abhängigkeit des geregelten Ausgangspegels von der Umgebungstemperatur deutlich verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Stellglied nach Anspruch 1 sowie einen Antennenverstärkers nach Anspruch 6 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Bei der Erfindung wird die Antennenanpassung in einem Stell­ glied mit mindestens einer PIN-Diode in zwei Schritten durchgeführt. Im ersten Schritt wird in einer ersten als Bau­ gruppe ausgeführten Anpassung die Anpassung von der Antenne zur PIN-Diode durchgeführt, mit dem Ziel, eine möglichst große Dämpfung mit geringem Frequenzgang zu erreichen. Im zweiten Schritt erfolgt in einer zweiten Anpassungsschaltung die Anpassung an die Impedanz des Verstärkers in einer zwei­ ten, in Serie geschalteten Baugruppe.
Dabei kann die PIN-Diode parallel oder seriell geschaltet sein. Bei einer parallel geschalteter Diode wird die Anten­ nenimpedanz durch die erste Anpassung in den hochohmigen Be­ reich transformiert. Bei einer seriell geschalteter Diode wird die Antennenimpedanz durch die erste Anpassung in den niederohmigen Bereich transformiert.
In dem erfindungsgemäßen Antennenverstärker für mobilen UKW- Rundfunkempfang, der einen Signalverstärker, ein Stellglied sowohl zur Anpassung der Antennenimpedanz an die Impedanz des Signalverstärkers als auch zum Dämpfen des Antennensignals und einem Regelverstärker aufweist, wird die PIN-Diode des Stellgliedes vom Regelverstärker mit einem Regelungssignal beaufschlagt.
In dem Regelverstärker, der aus dem am Ausgang des Signalver­ stärkers anliegenden HF-Signals ein Regelsignal ableitet, ist ein Gleichrichter angeordnet, der zwei Dioden aufweist Zur Kompensation von Temperaturschwankungen sind die beiden Dioden thermisch miteinander gekoppelt, beispielsweise in dem sie auf einem gemeinsamen Trägerelement angeordnet sind.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Stellgliedes mit paralleler PIN-Diode gemäß der Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Stellgliedes mit serieller PIN-Diode gemäß der Erfindung;
Fig. 3 zeigt die komplexen Reflexionsfaktoren von PIN- Diode und Antenne für Parallelschaltung und Serienschaltung der PIN-Diode;
Fig. 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Antennenverstärker mit Proportional- bzw. Integral-Gleichrichter-Regelverstär­ ker; und
Fig. 5 zeigt einen Antennenverstärker nach dem Stand der Technik.
Die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen der Stell­ glieder beschränkt sich auf die Verwendung nur einer PIN- Diode. Die Vorteile einer einzigen - gegenüber mehreren PIN- Dioden in Anordnung als T- oder Pi-Glieder bzw. Halbglieder - liegt im geringen Aufwand für ihre Ansteuerung. Allerdings wird die Verwendung von mehr als einer PIN-Diode in einem Stellglied nicht ausgeschlossen, wobei in diesem Fall die Ströme der PIN-Dioden untereinander abgestimmt werden müssen und parallelgeschaltete Dioden mit 180° Phasenverschiebung zu in Serie geschalteten Dioden angesteuert werden müssen, wo­ durch der Aufwand gegenüber der Lösung mit einer PIN-Diode deutlich erhöht ist.
Fig. 1 zeigt ein regelbares Stellglied 2 das zwischen einer Antenne 1 mit der Antennenimpedanz ZA und einem Antennenver­ stärker 3 mit der Eingangsimpedanz ZV geschaltet ist. Das Stellglied 2 umfaßt eine parallel geschaltete PIN-Diode 4, wobei vor bzw. hinter der Diode 4 jeweils eine Anpassung 5 bzw. 6 angeordnet ist. Ferner weist das Stellglied 2 einen Steuereingang 7 auf. Die Anpassung der Antennenimpedanz ZA an die Impedanz ZV des Verstärkers 3 erfolgt in zwei Schritten, nämlich durch die erste Anpassung 5, mit der die Antennenim­ pedanz auf eine erste Zwischenimpedanz ZAP* zur Anpassung an die Impedanz ZPP der PIN-Diode 4 transformiert wird, und die zweite Anpassung 6, mit der die erste Zwischenimpedanz ZAP* auf eine zweite Zwischenimpedanz ZV* zur Anpassung der PIN- Diode 4 an die Impedanz ZV des Verstärkers 3 transformiert wird.
Für maximale Dämpfung mit geringem Frequenzgang muß die An­ tennenimpedanz ZA bei paralleler PIN-Diode 4 in Fig. 1 in den hochohmigen Bereich symmetrisch zur reellen Achse transfor­ miert werden (ZAP*).
Fig. 3 stellt eine beispielhafte Antennenimpedanzkurve ZAP* derjenigen Impedanz gegenüber, die sich bei Parallelschaltung von PIN-Diodenimpedanzen ZPP und transformierter Eingangsim­ pedanz ZV* des angeschlossenen Verstärkers, in Fig. 3 als ZPP//ZV* ergibt. Bei den dargestellten Impedanzverhältnissen wird die Fehlanpassung zwischen der Quelle mit der Impedanz ZAP* und der Last mit der Impedanz ZPP//ZV* maximal und die Ausgangsleistung minimal, wenn die Diode 4 eingeschaltet ist. Das Dämpfungsmaximum liegt in der Mitte des Übertra­ gungsfrequenzbereiches. Mit dieser Maßnahme ist der Fre­ quenzgang des kompletten Verstärkers nicht nur im ungedämpf­ ten Fall weitgehend flach - wofür die beiden Anpassungsbau­ gruppen gemeinsam sorgen - sondern auch im oben beschriebenen gedämpften Fall. Mit fm wird die durch die Pfeile angedeutete Mittenfrequenz bezeichnet.
Fig. 2 gibt den Fall wieder, in dem die PIN-Diode 4 in Serie angeordnet ist. Auch hier ist ein Stellglied 2 zwischen einer Antenne 1 und einem Verstärker 3 angeordnet, wobei das Stell­ glied 2 eine erste Anpassung 5 zur Anpassung der Antennenim­ pedanz ZA an die PIN-Diode 4 und eine zweite Anpassung 6 zur Anpassung der PIN-Diode 4 an die Verstärkerimpedanz ZV auf­ weist. Ferner weist das Stellglied 2 einen Steuereingang 7 auf, der über eine Induktivität 8 mit der Anode der Diode 4 verbunden ist. Kathodenseitig ist eine weitere Induktivität 9 mit Masse verbunden.
Bei der Serienschaltung verursacht die Diode 4 auch im einge­ schalteten Zustand wegen ihres endlichen Leitwertes je nach Impedanzverhältnissen eine Dämpfung des Signals von minde­ stens 0,5 bis 2 dB und verschlechtert damit den Si­ gnal/Rauschabstand um den gleichen Wert. Andererseits lassen sich im allgemeinen höhere Dämpfungswerte als bei der Paral­ lelschaltung erreichen, wenn die PIN-Diode 4 abgeschaltet ist.
Im seriellen Fall wird die maximale Dämpfung bei gesperrter Diode 4 erreicht. Für maximale Dämpfung bei ausgeschalteter serieller PIN-Diode 4 muß daher die Antennenimpedanz ZA in den niederohmigen Bereich symmetrisch zur reellen Achse transformiert werden. In der Fig. 3 ist dazu eine beispiel­ hafte transformierte Antennenimpedanz ZAS* der Impedanz ge­ genübergestellt, die sich bei Serienschaltung aus der PIN- Diodenimpedanz ZPS und der transformierten Verstärker-Ein­ gangsimpedanz ZV* im seriellen Fall der Fig. 2 ergibt, d. h. ZPS + ZV*. Bei den dargestellten Impedanzverhältnissen wird die Fehlanpassung zwischen der Quelle mit der Impedanz ZAS* und der Last mit der Impedanz ZPS + ZV* maximal und folglich die Ausgangsleistung minimal, wenn die Diode 4 ausgeschaltet ist.
Die Eingangsimpedanz bei nachgeschaltetem Verstärker 3 hat sowohl bei paralleler als auch bei serieller PIN-Diode 4 kei­ nen merklichen Einfluß auf die maximal erreichbare Dämpfung, weil sie bei Parallelschaltung groß im Vergleich zur PIN- Diodenimpedanz und bei Serienschaltung klein im Vergleich zur PIN-Diodenimpedanz ist.
Schließlich ist zu erwähnen, daß bei Verwendung von Stell­ gliedern mit mehreren PIN-Dioden sich das Problem ergibt, daß die Ströme der einzelnen Dioden aufeinander abgestimmt werden müssen. Des weiteren müssen parallelgeschaltete Dioden mit einer Phasenverschiebung von 180° zu in Serie geschalteten Dioden angesteuert werden. Das erhöht den Aufwand, so daß bei Fahrzeug-Antennenverstärkern eine Lösung mit lediglich einer parallelgeschalteten Diode bevorzugt wird. Für eine Schaltungsanordnung mit mehreren PIN-Dioden kämen ein Pi- oder T-Glied bzw. Pi- oder T-Halbglieder in Frage.
Fig. 4 zeigt das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Antennen­ verstärkers mit Signalverstärker 3, Regelverstärker 10 sowie Stellglied 2, wobei die PIN-Diode 4 des Stellgliedes 2 vom Ausgangssignal des Regelverstärkers 10 geregelt wird. Ferner weist der Antennenverstärker einen Eingang HF-E für das Si­ gnal der Antenne (nicht dargestellt) sowie einen Ausgang HF-A für das verstärkte Signal auf. Es wird zuerst der Fall be­ trachtet, in dem oben im Regelverstärker 10 der Fig. 4 der Widerstand R2 und nicht die Kapazität C2 angeschlossen ist. In diesem Fall wirkt der Regelverstärker 10 als Proportional- Gleichrichter-Regelverstärker. Der Operationsverstärker OP bildet zusammen mit den vier Widerständen R1, R2, R1*, R2* einen Subtrahierer mit der Eingangsspannung U1 am Eingang E2 und der Summenspannung U1 + Uref am Eingang E1. In der bevor­ zugten Ausführungsform sind die Widerstände R1 und R1* sowie R2 und R2* identisch. Die Ausgangsspannung Ua des Operati­ onsverstärkers OP unterhalb der Regelschwelle ist Ua = - Uref . (R2/R1), wenn der Operationsverstärker OP mit gegenüber Massepotential positiver und negativer Be­ triebsspannung versorgt wird. Bei lediglich positiver Be­ triebsspannung ist Ua = 0 Volt. Die beiden Dioden D1 und D2 bilden in Serie zu den Eingängen des Operationsverstärkers OP geschaltete Spannungsquellen. Sie werden beide von einem gleich großen Ruhestrom durchflossen, der im wesentlichen durch die Spannungen U1 und Uref, wobei Uref klein ist im Vergleich zu U1, und die Widerstände Rg bestimmt wird. Um eine thermische Kopplung zu erreichen, befinden sich die beiden Dioden D1 und D2 im gleichen Gehäuse, bzw. auf dem gleichen Chip, und haben deshalb einen nahezu gleichen Temperaturkoeffizienten. Bei Änderung der Umgebungstemperatur ändert sich die Durchlaßspannung der Dioden D1, D2 deshalb im gleichen Maß. Die Ausgangsspannung bleibt unverändert.
Die am Ausgang des Verstärkers 3 ausgekoppelte HF-Spannung UHF verursacht an der Diode D1 die Richtspannung UR, die mit dem Faktor R2/R1 verstärkt wird. Die Regelschwelle wird mit dem Widerstand Rref eingestellt - erst wenn UR < Uref ist, ergibt sich eine positive Ausgangsspannung des Operationsver­ stärkers OP und damit ein Strom durch die PIN-Diode 4 - und die Steilheit der Regelkennlinie wird durch das Widerstands­ verhältnis R2/R1 eingestellt. Die Steilheit der Regelkennli­ nie ist ein Maß für den Anstieg der HF-Ausgangsspannung im Verhältnis zur HF-Eingangsspannung innerhalb des Regelbe­ reichs. Bei diesem Regelprinzip bleibt eine Regelabweichung erhalten, aber die Regelung ist sehr schnell, weil lediglich der Kondensator Cg im HF-Gleichrichter umgeladen werden muß.
Wird in dem Antennenverstärker nach Fig. 4 im Regelverstärker 10 nicht der Widerstand R2, sondern der Kondensator C2 ange­ schlossen, so ergibt sich ein Antennenverstärker mit Inte­ gral-Gleichrichter-Regelverstärker 10. Im Integrator wird die Richtspannung nach der Formel
integriert und verstärkt. Der Integrator bewirkt, daß keine Regelabweichung auftritt. Dies bedeutet, daß der geregelte Ausgangspegel des Antennenverstärkers innerhalb des Regelbe­ reichs konstant bleibt. Die Ausgangsspannung des Integral- Gleichrichter-Regelverstärkers 10 liegt bei HF-Pegeln unter­ halb der Regelschwelle bei Ua = OV. Der Wert der geregelten Ausgangsspannung wird mit Uref eingestellt - erst wenn die Differenz Uref-UR einen positiven Wert ergibt, wird auch die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers OP positiv und es ergibt sich ein Strom durch die PIN-Diode 4.
Der Widerstand Rv reduziert die zum Gleichrichter abgezweigte Leistung und verbessert damit den Intermodulations-Abstand.

Claims (11)

1. Regelbares Stellglied mit mindestens einer PIN-Diode (4) zur Anpassung der Impedanz (ZA) einer Antenne (1) an die Im­ pedanz (ZV) eines Signalverstärkers (3), dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (2) eine erste Anpassung (5) zur Anpassung der Antennenimpedanz (ZA) an die Impedanz (ZPS, ZPP) der PIN- Diode (4) und eine zweite Anpassung (6) zur Anpassung der Im­ pedanz der PIN-Diode (4) an die Impedanz(ZV) des Verstärkers (3) aufweist.
2. Stellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die PIN-Diode (4) parallel oder seriell geschaltet ist.
3. Stellglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei parallel geschalteter Diode (4) die Antennenimpedanz (ZA) durch die erste Anpassung (5) in den hochohmigen Bereich (ZAP*) transformiert wird.
4. Stellglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei seriell geschalteter Diode (4) die Antennenimpedanz (ZA) durch die erste Anpassung (5) in den niederohmigen Bereich (ZAP*) transformiert wird.
5. Stellglied nach einem der vorangegangenen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stellglied (2) mehrere PIN- Dioden (4) als Pi- oder T-Glied bzw. -Halbglieder aufweist.
6. Antennenverstärker für mobilen UKW-Rundfunkempfang, mit einem Signalverstärker (3), einem Stellglied (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche zur Anpassung der Antennenimpedanz (ZA) an die Impedanz (ZV) des Signalverstärkers und ei­ nem Regelverstärker (10) zur Regelung des Stellgliedes (2).
7. Antennenverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Regelverstärker (10) einen Gleichrichter für eine Richtspannung und einen die Richtspannung verstärkenden Operationsverstärker (OP) aufweist.
8. Antennenverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß
  • - der Operationsverstärker (OP) des Regelverstärkers (10) zu­ sammen mit vier Widerständen (R1, R2, R1*, R2*) einen Subtra­ hierer mit einer ersten Eingangsspannung (U1) am zweiten Ein­ gang (E2) und einer zweiten Eingangsspannung (U1 + Uref) am er­ sten Eingang (E1) des Regelverstärkers bildet,
  • - zwei Dioden (D1, D2) in Serie geschaltete Spannungsquelle zu den Eingängen des Operationsverstärkers darstellen, die beide von einem annähernd gleich großen Ruhestrom durchflossen werden, der durch die Spannungen (U-, U+) und Widerstände (Rg) bestimmt wird,
  • - beide Dioden (D1, D2) thermisch derart auf mechanischem Wege gekoppelt sind, daß sie einen nahezu gleichen Tempera­ turkoeffizienten haben, und
  • - die am Ausgang des Verstärkers (3) ausgekoppelte HF-Span­ nung (UHF) an einer der beiden Dioden (D1) eine Richtspannung (UR) verursacht, die mit einem Faktor (R2/R1) verstärkt wird.
9. Antennenverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß
  • - der Operationsverstärker (OP) zusammen mit drei Widerstän­ den (R1, R1*, R2*) und dem Kondensator (C2) einen integrie­ renden Subtrahierer mit einer Eingangsspannung (U1) am ersten Eingang (E1) und einer zweiten Eingangsspannung (U1 + Uref) am zweiten Eingang des Regelverstärkers (10) bildet,
  • - zwei Dioden (D1, D2) in Serie geschaltete Spannungsquelle zu den Eingängen des Operationsverstärkers darstellen, die beide von einem annähernd gleich großen Ruhestrom durchflossen werden, der durch die Spannungen (U-, U+) und Widerstände (Rg) bestimmt ist,
  • - beide Dioden (D1, D2) thermisch derart auf mechanischem Wege gekoppelt sind, daß sie einen nahezu gleichen Tempera­ turkoeffizienten haben, und
  • - die am Ausgang des Verstärkers ausgekoppelte HF-Spannung (UHF) an einer der beiden Dioden (D1) eine Richtspannung (UR) verursacht, die mit einem Faktor (R2/R1) verstärkt wird.
10. Antennenverstärker nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß der Antennenverstärker einen Wi­ derstand (Rr) zum Einstellen des Diodenruhestroms und einen Widerstand (Rref) zum Einstellen der Regelschwelle aufweist.
11. Antennenverstärker nach einem der Ansprüche 8-10, mit einen Widerstand (Rv) zum Reduzieren der zum Regelverstärker (10) abgezweigten Leistung.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012200265A1 (de) * 2012-01-10 2013-07-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Empfangseinrichtung mit zumindest einem Antennensystem

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1990656A1 (de) * 2007-05-07 2008-11-12 Sick Ag Dämpungsglied mit PIN-Dioden für optischen Entfernungsmesser
EP2099092A1 (de) * 2008-03-04 2009-09-09 Bury Sp.z.o.o Verfahren zur Übertragung eines Satellitenpositionierungssignals von einer externen Antenne an einen nicht exponierten Empfänger, insbesondere in mechanischen Fahrzeugen, und Vorrichtung, die für die Verwendung dieses Verfahrens angepasst ist
KR101283059B1 (ko) 2011-07-28 2013-07-05 엘지이노텍 주식회사 안테나 및 이를 포함하는 임피던스 매칭 장치
CN104953959B (zh) * 2015-06-05 2018-06-19 苏州经贸职业技术学院 一种简易稳定放大器
WO2018202958A1 (fr) * 2017-05-05 2018-11-08 Stmicroelectronics Sa Procédé de contrôle de l'adaptation d'une antenne à un chemin de transmission, et dispositif correspondant

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3624561A (en) * 1970-02-24 1971-11-30 Ben H Tongue Broadband aperiodic attenuator apparatus
US3801522A (en) 1971-12-17 1974-04-02 Du Pont Coating composition of a silicone fluid,a silicone resin and a zirconium silicate hardening agent
US3801922A (en) * 1972-08-21 1974-04-02 Gte Sylvania Inc Rf amplifier control system
GB2108644B (en) * 1981-10-27 1985-01-09 British Gas Corp Coal gasification plant
JPS6130114A (ja) * 1984-07-20 1986-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd チユ−ナ−装置
JPS6361824A (ja) * 1986-08-30 1988-03-18 Toshiba Corp 電子レンジ
JP3156078B2 (ja) * 1989-07-14 2001-04-16 マスプロ電工株式会社 テレビ受信用増幅器
JPH07118617B2 (ja) * 1990-07-19 1995-12-18 沖電気工業株式会社 電力増幅装置及び送信装置
EP0506333B1 (de) * 1991-03-26 1997-08-06 Sumitomo Chemical Company Limited Scheibenantennensystem für Kraftfahrzeug
JPH05300043A (ja) * 1992-04-22 1993-11-12 Pioneer Electron Corp アッテネータ回路
FR2714548B1 (fr) * 1993-12-23 1996-03-15 Sgs Thomson Microelectronics Amplificateur à correction de tension de décalage.
DE19547602A1 (de) * 1995-12-20 1997-06-26 Sel Alcatel Ag Breitbandverstärkereinheit und Sende-/Empfangseinheit für ein Breitbandkommunikationssystem
KR100190610B1 (ko) * 1996-05-28 1999-06-01 이형도 자동 이득 제어 회로
DE19644339C1 (de) * 1996-10-25 1998-06-10 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Transformation einer Antennenimpedanz
SE508506C2 (sv) * 1997-02-25 1998-10-12 Ericsson Telefon Ab L M Anordning och förfarande vid telekommunikation
DE69811272T2 (de) * 1997-12-05 2003-09-25 Thomson Licensing Sa Selbstabstimmendes planares antennensystem für vhf/uhf
JP3292121B2 (ja) * 1997-12-10 2002-06-17 日本電気株式会社 Agcアンプ制御回路
JP2000022466A (ja) * 1998-06-29 2000-01-21 Harada Ind Co Ltd 可変減衰回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012200265A1 (de) * 2012-01-10 2013-07-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Empfangseinrichtung mit zumindest einem Antennensystem

Also Published As

Publication number Publication date
CN1255944C (zh) 2006-05-10
US7253682B2 (en) 2007-08-07
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CN1421069A (zh) 2003-05-28

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