DE10328701A1

DE10328701A1 - Antenna for receiving electromagnetic waves in the high-frequency range

Info

Publication number: DE10328701A1
Application number: DE2003128701
Authority: DE
Inventors: Eugeniusz Swoboda; Viktor Thiel
Original assignee: C MAX EUROP GmbH; C-MAX EUROPE GmbH; Neosid Pemetzrieder GmbH and Co KG
Current assignee: C MAX EUROP GmbH; C-MAX EUROPE GmbH; Neosid Pemetzrieder GmbH and Co KG
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-01-13
Also published as: WO2005006492A1

Abstract

Eine Antenne zum Empfang von elektromagnetischen Wellen im Hochfrequenzbereich auf mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen. Auf einem Ferritkern (5) sind zwei Drahtwicklungen (6.1, 6.2) räumlich voneinander getrennt angeordnet, denen zur Bildung von Schwingkreisen jeweils ein Kondensator zugeschaltet ist. Einer der Schwingkreise ist direkt mit einem Antennen-Ein/Ausgang verbunden, während der andere Schwingkreis nur über den Ferritkern (5) an den Antennen-Ein/Ausgang angekoppelt ist. Der Koppelungsgrad zwischen den Schwingkreisen ist durch den Abstand der jeweiligen Drahtwicklungen auf dem Ferritkern und/oder eine zwischen den jeweiligen Drahtwicklungen (6.1, 6.2) auf dem Ferritkern (5) angeordnete Abschirmung (5.3) aus Ferritmaterial derart eingestellt, dass die Antenne auf mindestens zwei vorgegebene Frequenzwerte, die durch die Dimensionierung der jeweiligen Schwingkreise und den Koppelungsgrad bestimmt sind, abgestimmt ist.An antenna for receiving electromagnetic waves in the high frequency range on at least two different frequencies. On a ferrite core (5) two wire windings (6.1, 6.2) are arranged spatially separated from each other, which in each case a capacitor is connected to form resonant circuits. One of the resonant circuits is directly connected to an antenna input / output, while the other resonant circuit is coupled only via the ferrite core (5) to the antenna input / output. The degree of coupling between the oscillating circuits is set by the spacing of the respective wire windings on the ferrite core and / or a shield (5.3) of ferrite material arranged between the respective wire windings (6.1, 6.2) on the ferrite core (5) in such a way that the antenna has at least two predetermined frequency values, which are determined by the dimensioning of the respective resonant circuits and the degree of coupling, is tuned.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antenne zum Empfang von elektromagnetischen Wellen im Hochfrequenzbereich.The The invention relates to an antenna for receiving electromagnetic Waves in the high frequency range.

Es sind Antennen bekannt, die einen Ferritkern aufweisen, auf dem eine Drahtwicklung aufgebracht ist, dem zur Bildung eines Schwingkreises ein Kondensator zugeschaltet ist. Derartige Antennen sind durch die Dimensionierung des Schwingkreises auf eine vorgegebene Frequenz abgestimmt.It Antennas are known which have a ferrite core on which a Wire winding is applied, the formation of a resonant circuit a capacitor is switched on. Such antennas are through the dimensioning of the resonant circuit to a predetermined frequency Voted.

Es ist bekannt, Uhren mit einer elektrisch über Funk ansteuerbaren Einrichtung zu versehen, mittels der die Uhr mit einem in einer Zentrale angeordneten Zeitnormal verglichen und entsprechend nachgestellt oder bei einem Wechsel der Zeit, beispielsweise von Winterzeit auf Sommerzeit, umgestellt werden kann.It is known, watches with an electrically controlled by radio device to provide, by means of which the clock with a arranged in a central office Time normal compared and adjusted accordingly or at a Change of time, for example from winter time to summer time, can be changed.

Es hat sich nun hierbei das Problem ergeben, dass in einigen Ländern, insbesondere Ländern mit großer Ausdehnung und Ländern, die sich über mehrere Zeitzonen erstrecken, mehrere derartige Zentralen angeordnet sind, die Signale mit unterschiedlichen Frequenzen aussenden. Dies hat zur Folge, dass eine Uhr, die eine auf eine bestimmte Frequenz abgestimmte Einrichtung zum Nachstellen aufweist, nur im Einflussbereich einer einzigen Zentrale die entsprechenden Nachstellsignale empfangen kann. Dies bedeutet, dass beim Uhrenkauf bereits genau festgelegt werden muss, im Gebiet welcher Zentrale die Uhr verwendet werden soll, und diese Uhr muss dann mit der entsprechend abgestimmten Antenne ausgerüstet sein. Dies bedeutet einerseits einen erheblichen Aufwand bei der Ausrüstung der Uhren und hat den Nachteil, dass die Uhr beim Verlassen des Gebietes, auf dessen Zentrale sie abgestimmt ist, nicht mehr nachgestellt wird.It This has now revealed the problem that in some countries, especially Countries with greater Extent and countries, which spread over several Extend time zones, several such centers are arranged, send the signals with different frequencies. this has As a result, a watch is tuned to a specific frequency Means for readjustment, only in the sphere of influence of a single central receive the corresponding readjustment signals can. This means that when buying a watch already specified must be used in the area of which center the clock should, and then this clock must be matched with the appropriate Antenna equipped be. This means on the one hand a considerable effort in the Equipment of the Watches and has the disadvantage that the clock when leaving the area, on whose headquarters she is tuned, no longer readjusted becomes.

Es sind Antennen bekannt, die durch Umrüstungs- oder Umschaltmaßnahmen von einer Empfangsfrequenz auf eine andere Empfangsfrequenz umgerüstet bzw. umgeschaltet werden können.It Antennas are known that by conversion or Umschaltmaßnahmen converted from a reception frequency to another reception frequency or can be switched.

Ausgehend von der oben genannten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antenne zum Empfang von elektromagnetischen Wellen im Hochfrequenzbereich zu schaffen, die ohne zusätzliche Umrüstungs- oder Umschaltmaßnahmen auf mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen abgestimmtist, so dass die Einrichtung zum Nachstellen der Uhr mit mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen und damit von zwei unterschiedlichen Zentralen aus angesteuert werden kann.outgoing Of the above problem, the invention is the task underlying, an antenna for receiving electromagnetic waves in the high-frequency range, without additional conversion or switching measures tuned to at least two different frequencies, so that means to readjust the clock with at least two different frequencies and thus of two different Central can be controlled from.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht mit einer Antenne, welche die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Antenne sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The solution This task is done with an antenna, which features of claim 1. Advantageous developments of the antenna according to the invention are described in the dependent claims.

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine mehrkreisige Koppelungsantenne, bestehend aus mindestens zwei über eine Reaktanz gekoppelte Parallelschwingkreise zu schalten, die ohne weitere Umrüstungs- und/oder Schaltmaßnahmen einen gleichzeitigen Empfang von Signalen mindestens zweier Frequenzen gewährleistet.One The basic idea of the invention is to provide a multi-circuit coupling antenna, consisting of at least two over to switch a reactance coupled parallel resonant circuits, the without further conversion and / or switching measures a simultaneous reception of signals of at least two frequencies guaranteed.

Bei einer z.B. transformatorischen Koppelung sind auf einem beispielsweise stabförmigen Ferritkern zwei räumlich voneinander getrennte Drahtwicklungen anzuordnen, denen jeweils zur Bildung eines Schwingkreises ein Kondensator zugeschaltet ist. Einer von den beiden Schwingkreisen ist direkt mit dem Antennen-Ein/Ausgang verbunden, während der andere lediglich über den Ferritkern angekoppelt ist. Der Koppelungsgrad kann dabei durch den Abstand der Drahtwicklungen auf dem Ferritkern und/oder durch eine zwischen den Drahtwicklungen auf dem Ferritkem angeordnete Abschirmung aus Ferritmaterial bestimmt sein. Es ist nun ohne weiteres möglich, durch die Dimensionierung der Schwingkreise und die Einstellung des Koppelungsgrades zu erreichen, dass die Antenne auf zwei unterschiedliche vorgegebene Frequenzwerte abgestimmtist. Eine Abschirmung zwischen den Drahtwicklungen kann erzielt werden, indem zwischen den Drahtwicklungen ein den Ferritkern umfassender Trennring aus Ferritmaterial angeordnet ist, der eine vorgegebene, die Drahtwicklungen überragende Höhe und eine vorgegebene Dicke besitzt und beispielsweise als Kragen ausgebildet sein kann, der einstückig an den Ferritkern angeformt ist.at a e.g. Transformative coupling are on an example rod-shaped Ferrite core two spatially to arrange separate wire windings, each of which to form a resonant circuit, a capacitor is connected. One of the two oscillating circuits is directly connected to the antenna input / output connected during the others just over is coupled to the ferrite core. The degree of coupling can by the distance of the wire windings on the ferrite core and / or through one arranged between the wire windings on the ferrite core Shield made of ferrite material to be determined. It's easy now possible, by the dimensioning of the oscillating circuits and the adjustment the degree of coupling to achieve that the antenna on two different predetermined frequency values are tuned. A shield between The wire windings can be achieved by passing between the wire windings a ferrite core comprising separating ring of ferrite material arranged is a predetermined, the wire windings towering height and a has given thickness and formed, for example as a collar that can be one piece is formed on the ferrite core.

Die in dieser Weise ausgebildete Antenne kann außerordentlich klein dimensioniert werden, so dass sie auch zum Einbau in Armbanduhren geeignet ist.The formed in this way antenna can be extremely small dimensions so that it is also suitable for installation in wristwatches.

Im folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen Ausführungsbeispiele für Antennen nach der Erfindung näher erläutert.in the The following will be with reference to the accompanying drawings embodiments for antennas closer to the invention explained.

In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:

1 eine erste Ausführungsform einer Antenne für zwei unterschiedliche Frequenzen in Seitenansicht; 1 a first embodiment of an antenna for two different frequencies in side view;

2 die Antenne nach 1 in axialer Richtung gesehen; 2 the antenna after 1 seen in the axial direction;

3 eine weitere Ausführungsform einer Antenne für zwei Frequenzen in Seitenansicht; 3 a further embodiment of an antenna for two frequencies in side view;

4 die Antenne nach 3 in axialer Richtung gesehen; 4 the antenna after 3 seen in the axial direction;

5 in einer Darstellung analog 3 eine Variante der Ausführungsform der Antenne nach 3; 5 in a representation analog 3 a variant of the embodiment of the antenna according to 3 ;

6 das prinzipielle Schaltbild der Antennen nach den 1 bis 5; 6 the schematic diagram of the antennas after the 1 to 5 ;

7 den Frequenzgang einer Antenne nach den in 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen. 7 the frequency response of an antenna according to the in 1 to 5 illustrated embodiments.

Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer Antenne mit einem Ferritkern 1, auf den zwei Drahtwicklungen in Form von Spulen 2.1 und 2.2 axial aufgeschoben sind. Zwischen Ferritkern 1 und den Spulen 2.1 bzw. 2.2 ist in üblicher Weise eine Kernbremse 4 angeordnet. Die Spulen 2.1 und 2.2 werden so auf dem Kern angeordnet, dass sie einen vorgegebenen Abstand a voneinander aufweisen und werden dann durch Klebepunkte 3 auf dem Kern fixiert.The 1 and 2 show a first embodiment of an antenna with a ferrite core 1 on which two wire windings in the form of coils 2.1 and 2.2 are pushed axially. Between ferrite core 1 and the coils 2.1 respectively. 2.2 is in the usual way a core brake 4 arranged. The spools 2.1 and 2.2 are placed on the core so that they are at a predetermined distance a from each other and then through adhesive dots 3 fixed on the core.

Die 3 und 4 zeigen eine Antenne mit einem Ferritkern 5, auf dem zwei Drahtwicklungen 6.1 und 6.2 angeordnet sind. Zwischen den beiden Drahtwicklungen 6.1 und 6.2 besitzt der Ferritkern 5 einen einstückig an ihn angeformten Kragen 5.3, der die beiden Drahtwicklungen 6.1 und 6.2 um eine vorgegebene Höhe überragt und der eine vorgegebene Dicke aufweist. Die Enden der beiden Drahtwicklungen 6.1 und 6.2 sind jeweils um an den verdickten Enden 5.1 und 5.2 des Ferritkerns 5 angeordnete Anwickelzapfen 5.11 und 5.21 gewickelt. Auf diese Weise ergeben sich die Anschlußstellen der beiden Drahtwicklungen auf einer nicht dargestellten Leiterplatte.The 3 and 4 show an antenna with a ferrite core 5 , on which two wire windings 6.1 and 6.2 are arranged. Between the two wire windings 6.1 and 6.2 owns the ferrite core 5 a collar integrally formed on it 5.3 who made the two wire windings 6.1 and 6.2 surmounted by a predetermined height and having a predetermined thickness. The ends of the two wire windings 6.1 and 6.2 are each around at the thickened ends 5.1 and 5.2 of the ferrite core 5 arranged winding pin 5.11 and 5.21 wound. In this way, the connection points of the two wire windings arise on a printed circuit board, not shown.

Eine Variante der Ausführungsform nach 3 und 4 ist in 5 dargestellt. Die sich entsprechenden Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, die mit einem Apostrophstrich versehen sind, so dass die Ausführungsform nicht noch einmal beschrieben werden muss.A variant of the embodiment according to 3 and 4 is in 5 shown. The corresponding parts are designated by the same reference numerals, which are provided with an apostrophe, so that the embodiment need not be described again.

6 zeigt die grundsätzliche Schaltung der Antennen nach 1 bis 5. Die Induktivitäten L1 und L2 entsprechen den Spulen 2.1 und 2.2 bzw. den Drahtwicklungen 6.1 und 6.2. Ihnen ist jeweils zur Bildung des Schwingkreises ein Kondensator C1 und C2 zugeschaltet. Diese Kondensatoren sind in den 1 bis 5 nicht dargestellt. Über den in 6 mit K bezeichneten Ferritkern, der den Ferritkernen 1 und 5 entspricht, sind die beiden Induktivitäten L1 und L2 gekoppelt. Die Antenne kann entweder über den Ein/Ausgang E1-A1 oder über den Ein/Ausgang E2-A2 angeschlossen werden. 6 shows the basic circuit of the antennas 1 to 5 , The inductors L1 and L2 correspond to the coils 2.1 and 2.2 or the wire windings 6.1 and 6.2 , They each have a capacitor C1 and C2 connected to form the resonant circuit. These capacitors are in the 1 to 5 not shown. About the in 6 K ferrite core, the ferrite cores 1 and 5 corresponds, the two inductors L1 and L2 are coupled. The antenna can be connected either via the input / output E1-A1 or via the input / output E2-A2.

7 zeigt in einem Diagramm den Frequenzgang einer gemäß den Ausführungsbeispielen der 1 bis 5 aufgebauten Antenne. Es ist deutlich erkennbar, dass die Antenne auf zwei unterschiedliche Frequenzen, nämlich einmal bei ca. 39,5 kHz und einmal bei ca. 77,5 kHz abgestimmt ist. 7 shows in a diagram the frequency response of one of the embodiments of the 1 to 5 built-up antenna. It can be clearly seen that the antenna is tuned to two different frequencies, namely once at about 39.5 kHz and once at about 77.5 kHz.

Claims

Antenna for receiving electromagnetic waves in the high frequency range on at least two different frequencies, characterized in that the antenna is constructed as a multi-circuit coupling antenna consisting of at least two coupled via a reactance parallel resonant circuits (L1-C1, L2-C2), the same time the reception of Ensure signals with at least two frequency values.

Antenna according to claim 1, characterized by a ferrite core ( 1 ; 5 ), on which at least two wire windings ( 2.1 . 2.2 ; 6.1 . 6.2 ) are spatially separated from each other, which in each case a capacitor is connected to form resonant circuits, wherein one of the resonant circuits is connected directly to an antenna input / output, while each other resonant circuit only via the ferrite core ( 1 ; 5 ) is coupled to the antenna input / output and the degree of coupling between the resonant circuits by the distance of the respective wire windings ( 2.1 . 2.2 ) on the ferrite core ( 1 ) and / or between the respective wire windings ( 6.1 . 6.2 ) on the ferrite core ( 5 ) arranged shielding ( 5.3 ) is set from ferrite material such that the antenna is tuned to at least two predetermined frequency values, which are determined by the dimensioning of the respective resonant circuits and the degree of coupling.

Antenna according to claim 2, characterized in that the ferrite core ( 5 ) is designed as a rod core and the wire windings ( 6.1 . 6.2 ) on the core ( 5 ) are arranged at predetermined intervals and the ferrite core ( 5 ) each in the area between two wire windings ( 6.1 . 6.2 ) a ferrite core which separates the two wire windings and projects beyond a predetermined height, has a predetermined thickness and consists of ferrite material ( 5 ) comprehensive separating ring ( 5.3 ) having.

Antenna according to claim 3, characterized in that the separating ring ( 5.3 ) as a collar in one piece to the ferrite core ( 5 ) is formed.

Antenna according to one of claims 2 to 4, characterized in that at least one of Wire windings ( 2.1 . 2.2 ) displaceable and fixable after displacement on the ferrite core ( 1 ) is arranged.

Antenna according to one of Claims 2 to 5, characterized in that it comprises two wire windings ( 2.1 . 2.2 ; 6.1 . 6.2 ) to form two resonant circuits.