DE2036809C2

DE2036809C2 - Variable reactance type active receiver aerial - uses two electronic reactance elements kept at equal ambient temp. to facilitate tuning tracking of aerial and oscillator

Info

Publication number: DE2036809C2
Application number: DE19702036809
Authority: DE
Inventors: Gerhard Prof. Dr.-Ing. 8012 Ottobrunn Flachenecker; Friedrich Prof. Dr.-Ing. 8000 München Landstorfer; Heinz Prof. Dr.-Ing. 8033 Planegg Lindenmeier; Hans Heinrich Prof. Dr. 8035 Gauting Meinke, (verstorben)
Original assignee: Individual
Current assignee: LINDENMEIER, HEINZ, PROF. DR.-ING., 8033 PLANEGG,
Priority date: 1970-07-24
Filing date: 1970-07-24
Publication date: 1983-01-13
Also published as: DE2036809A1

Abstract

The active reception aerial comprises an electronic reactance arranged across the output of a passive aerial. The impedance of the reactance is voltage-controlled to provide resonance at the input circuit of a transistor amplifier. Exact tracking of aerial and oscillator tuning is achieved so as to allow single-dial control. A mixer stage (U2,T3) is connected to the oscillator (U3, C2, T2) at the output of the amplifier and the frequency setting circuit of the oscillator is provided with a second electronic reactance (D2). The latter's impedance can be varied via a d.c. voltage (UR). Both electronic reactances D1,D2) have, at the same temp., approx. equal reactance characteristics; thus devices are provided to provide the reactances (D1,D2) with approx. the same ambient temp. PS.

Description

Die Erfindung betrifft eine aktive Empfangsantenne, bestehend aus einer passiven Antenne, einem mit ihr integrierten Transistorverstärker und einem in dessen Eingangsschaltung befindlichen parallel zum Ausgang der passiven Antenne liegenden elektronischen Blindwiderstand, dessen Impedanz mit Hilfe einer Gleichspannung so verändert werden kann, daß eine Resonanz der Eingangsschaltung des Verstärkers herstellbar ist.The invention relates to an active receiving antenna, consisting of a passive antenna, a transistor amplifier integrated with it and one in its Input circuit located parallel to the output of the passive antenna lying electronic reactance whose impedance can be changed with the help of a DC voltage so that a resonance the input circuit of the amplifier can be produced.

Aktive Empfangsantennen, welche durch einen regelbaren elektronischen Blindwiderstand abgestimmt werden können, sind aus der Zeitschriftenstelle NTZ, 1969, Heft 12, Seiten 698-700. insbes. Bild 13, bekannt. Die dortige Antenne hat einen gewendelten Leiter, von dem einige Wendelwindungen durch eine gesteuerte Kapazitätsdiode überbrückt sind.Active receiving antennas, which are tuned by an adjustable electronic reactance are from the Zeitschriftenstelle NTZ, 1969, issue 12, pages 698-700. especially Fig. 13, known. The antenna there has a coiled conductor, some of which are coiled by a controlled Capacitance diodes are bridged.

Ferner ist eine konische Wendelantenne bekannt, die an ihrer Speisestelle einen Transistorverstärker aufweist, dessen Ausgangskreis durch eine gesteuerte Varaktordiode iagestimmt wird (NTZ 1966. Heft 12. Seite 700-703, insbes. Bild 7c). Aus der gleichen Veröffentlichung (Bild 7b) ist es auch bekannt, an der Speisestelle einer allerdings nicht aktiven, konischen Wendelantenne eine Mischdiodenschaltung vorzusehen, so daß nur die wesentlich niedrigere Zwischenfrequenz über das Antennenkabel geführt wird. Die Oszillatorfrequenz muß der Antenne gesondert zugeführt werden.Furthermore, a conical helical antenna is known which has a transistor amplifier at its feed point, the output circuit of which is controlled by a Varactor diode is determined (NTZ 1966, issue 12. Pages 700-703, especially Fig. 7c). From the same publication (Fig. 7b) it is also known at the Provide a mixer diode circuit for the feed point of a conical helical antenna that is not active, so that only the much lower intermediate frequency is passed over the antenna cable. The oscillator frequency must be fed to the antenna separately.

Eine Antenne der eingangs geschilderten Art ist Gegenstand eines älteren Vorschlags (DE-OS 17 66 720). Dort ist in Fig. 4d das Ersatzschaltbild einer aktiven Antenne angegeben, derem passiven Antennenteil zum Zwecke der Abstimmuc eine Kapazitätsdiode parallelgeschaltet ist.An antenna of the type described above is the subject of an older proposal (DE-OS 17 66 720). There is in Fig. 4d the equivalent circuit diagram active antenna specified, whose passive antenna part for the purpose of tuning a capacitance diode is connected in parallel.

Bei diesen aktiven Antennen müssen beide, die Antenne und der nachgeschaltete Empfänger, auf die Empfangsfrequenz abgestimmt werden. Wird von der Antenne eine gewisse Selektionswirkung erwartet, so stellt sich das Problem des Gleichlaufs zwischen der Resonanzfrequenz der Antenne und der Empfangsfrequenz des Empfängers.With these active antennas, both the antenna and the downstream receiver must point to the Reception frequency can be tuned. If a certain selection effect is expected from the antenna, so the problem of synchronization between the resonance frequency of the antenna and the receiving frequency of the receiver arises.

Für Antennen geringer Höhe wird im Mittelwel'enbereich die Bandbreite der Antennenresonanz wegen des kleinen Antennenwiderstandes Ra stets klein sein. Die höchstmögliche Signalspanrung und bestmögliche Selektion gegen unerwünschte Störsignale erhält man dann, wenn die Antennenbandbreite nur wenig größer als die Bandbreite des modulierten Empfangssignals ist. Bei Hörfunk wird man also Eingangsbandbreiten der abgestimmten, aktiven Antenne in der Größenordnung von 15 ... 2OkHz anstreben und einschließlich der unvermeidbaren Kreisverluste auch erreichen können. Dies hat die für die Erfindung sehr wichtige Konsequenz. daß die Abstimmung der aktiven Antenne «.ehr exakt erfolgen muß, wenn man diese ideale Bandbreite erreichen will. Abstimmfehler zwingen dazu, eine größere Bandbreite als die minimale zu verwenden, um das Signal mit Sicherheit innerhalb der Durchlaß-Bandbreite zu halten.For antennas with a low height, the bandwidth of the antenna resonance will always be small in the center wave area because of the small antenna resistance Ra. The highest possible signal voltage and the best possible selection against unwanted interference signals are obtained when the antenna bandwidth is only slightly larger than the bandwidth of the modulated received signal. In the case of radio, input bandwidths of the tuned, active antenna of the order of magnitude of 15 ... 20 kHz will be aimed for and, including the unavoidable circular losses, can also be achieved. This has the very important consequence for the invention. that the tuning of the active antenna must be done very precisely if one wants to achieve this ideal bandwidth. Tuning errors force a bandwidth greater than the minimum to be used in order to be sure to keep the signal within the pass bandwidth.

Wenn man die übliche Forderung nach Einknopfabstimmung der Anlage erfüllen will, muß man daher einen sehr genauen Gleichlauf zwischen der Antennenabstim-If you want to meet the usual requirement for one-button tuning of the system, you have to have one very precise synchronization between the antenna tuning

mung und der Einstellung der Oszillatorfrequenz des Umsetzers erreichen.mung and the setting of the oscillator frequency of the converter.

Nachteilig ist bei einer Abstimmung der beschriebenen Art, daß aufgrund der örtlichen Trennung der Abstimmblindwiderstände in Antenne und Empfänger für diese BlinHelemente unterschiedliche UniVreitbe-suigungen, insbesondere unterschiedliche Temperaturen vorliegen, die den Gleichlauf sehr erschweren und zumeist gänzlich unmöglich machen.The disadvantage of a vote of the type described that due to the local separation of Voting reactive resistances in antenna and receiver for these blinking elements different UniVreitbe-su-su -ungen, in particular, there are different temperatures that make synchronization very difficult and mostly completely impossible.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Hindernisse, die einer Abstimmung einer aktiven Antenne, wie oben dargelegt, im Wege stehen, zu beseitigen, um vor allem einen exakten Gleichlauf von Antennenabstimmung und Oszillatorabstimmung herzustellen, um Einknopfbedienung zu ermöglichen.The object of the invention is to remove the obstacles to tuning an active antenna, as above set out to stand in the way of eliminating, above all, an exact synchronization of antenna tuning and Establish oscillator tuning to enable one-button operation.

Diese Aufgabe wird erfindufigsgemäß dadurch gelöst, daß an den Ausgang des Verstärkers ohne längere Zwischenleitung eine Mischstufe mit Oszillator angeschlossen ist und der frequenzbestimmende Kreis des Oszillators einen zweiten elektronischen Blindwiderstand enthält, dessen Impedanz mit Hilfe einer Gleichspannung verändert werden kann, wo'«ei die elektronischen Blindwiderstände vom gleichen Typ sind und über eine gemeinsame Zuleitung mit der gleichen Gleichspannung beliefert sind und ein Gleichlauf zwischen der Oszillatorfrequenz und der Resonanzabstimmung des Verstärkereingangs dadurch erzielt wird, daß beide elektronischen Blindwiderstände bei gleicher Temperatur eine annähernd gleiche Blindwiderstandskennlinie besitzen und Maßnahmen getroffen sind, die den beiden Blindwiderständen annähernd die gleiche Umgebungstemperatur geben.This object is achieved according to the invention by that a mixer with an oscillator is connected to the output of the amplifier without a longer intermediate line and the frequency-determining circuit of the oscillator has a second electronic reactance contains whose impedance with the help of a DC voltage can be changed wherever the electronic reactances are of the same type and have a common lead with the same DC voltage are supplied and a synchronization between the oscillator frequency and the resonance tuning of the amplifier input is achieved that both electronic reactances with the same Temperature have approximately the same reactance characteristic and measures have been taken that give the two reactive resistors approximately the same ambient temperature.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der aufgelisteten Zeichnungen erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the listed drawings. It shows

Fig. I ein Beispiel einer aktiven Antenne nach der Erfindung mit Doppeldiode (D\ und Di), Fig. I an example of an active antenna according to the invention with double diode (D \ and Di),

F i g. 2 eine aktive Empfangsantenne nach der Erfindung mit Widerstand R zur Einstellung der Bandbreite,F i g. 2 an active receiving antenna according to the invention with resistor R for setting the bandwidth,

F i g. 3 eine aktive Empfangsantenne nach der Erfindung mit Transistorverstärker in Basisschaltung.F i g. 3 shows an active receiving antenna according to the invention with a transistor amplifier in a common base circuit.

Fig.4 eine aktive Empfangsantenne nach der Erfindung mit drei Dioden und abstimmbarem, zweikreisigem Eingangsbandfilter4 shows an active receiving antenna according to the invention with three diodes and a tunable, two-circuit Input band filter

Erfindungsgemäß wird der exakte Gleichlauf bei kleiner Resonanzbandbreite des Verstärkereingangs dadurch erreicht, daß neben dem Eingangsverstärker auch der Oszillator am Ort der Antenne liegt, bzw. mit der Antennenstruktur integriert wird. Es ist dann technisch sinnvoll, auch die Mischstufe in die integrierte Schaltung einzubeziehen. Entsprechend der Erfindung werden die beiden gleichen A^stimmdioden so montiert, daß sie gleiche Temperatur haben, wobei sie vorzugsweise als Doppeldioden auf gleichem Substrat ausgeführt werden.According to the invention, the exact synchronization with a small resonance bandwidth of the amplifier input is achieved achieved by the fact that, in addition to the input amplifier, the oscillator is also at the location of the antenna, or with the antenna structure is integrated. It then makes technical sense to also integrate the mixer stage into the integrated Include circuit. According to the invention, the two same tuning diodes are mounted so that that they have the same temperature, and they are preferably designed as double diodes on the same substrate will.

F i g. 1 zeigt ein Beispiel einer solchen Schaltung mit Doppeldiode D₁ und D₇. Die beiden Dioden werden durch die gemeinsame Steuerspannung U_K im Gleichlauf verändert. Der abgestimmte Eingangskreis besteht aus der Antennenkapazität C*. der Diodenkapazität D, und der Spule L_x. Die Wirkkomponenten dieses Kreises sind der Antennenwiderstand /?,, und der Verlustwiderstand Λ ν des Eingangskreises. Dieser Kreis ist mit dem Eingang des nachfolgenden Transistors T\ über einen verlustarmen Vierpol verbunden, der durch den Übertrager Ü\ repräsentiert ist. Dieser Vierpol kann ein wirklicher Übertrager sein oder allgemein eine Vierpolschaltung, die folgende Eigenschaften hat.F i g. 1 shows an example of such a circuit with double diodes D ₁ and D ₇ . The two diodes are changed synchronously by the common control voltage U _K. The matched input circuit consists of the antenna capacitance C *. the diode capacitance D, and the coil L _x . The active components of this circuit are the antenna resistance /? ,, and the loss resistance Λ ν of the input circuit. This circuit is connected to the input of the following transistor T \ via a low-loss four-pole, which is represented by the transformer Ü \ . This four-pole circuit can be a real transformer or, in general, a four-pole circuit which has the following properties.

I. Potentialtrennung für die Steuerspannung Ur der Varaktordiode D\ auf der einen Seite und der Eingangsgleichspannung des Transistors T\ auf der anderen Seite.I. Potential separation for the control voltage Ur of the varactor diode D \ on the one hand and the DC input voltage of the transistor T \ on the other.

2. Transformation des Resonanzwiderstandes des übgcoiimmten Eingangskreises in einen kleineren Wert, der so gewählt ist, daß er dem für die Rauschanpassung des Transistors T\ erforderlichen Wert möglichst nahe kommt.2. Transformation of the resonance resistance of the tuned input circuit into a smaller value, which is chosen so that it comes as close as possible to the value required for the noise adaptation of the transistor T \.

Für den Eingangsverstärker mit dem Transistor 71 kann jede bekannte Schaltung verwendet werden. Sein Ausgang wird durch eine verlustarme Koppelschaltung, in F t g. 1 schematisch dargestellt durch den ÜbertragerFor the input amplifier with transistor 71 any known circuit can be used. Its output is through a low-loss coupling circuit, in F t g. 1 shown schematically by the transformer

Qi, an den Eingang der Mischstufe mit dem Transistor Ti gelegt. Statt des Übertragers Oi kann jede andere verlustarme Vierpolschaltung verwendet werden, die eine Potentialtrennung zwischen der Kollektorspannung des 7Ί und der Basisspannung des T-j ermöglicht und die erforderliche Frequenzbandbreite besitzt. Qi, applied to the input of the mixer with the transistor Ti . Instead of the transformer Oi , any other low-loss four-pole circuit can be used, which enables a potential separation between the collector voltage of the 7Ί and the base voltage of the Tj and has the required frequency bandwidth.

Die Schaltung von F i g. 1 enthän ferner einen selbsterregten Oszillator mit Transistor Tl dessen Resonanzkreis aus der Spule Li, dem Kondensator Ci und der über einen Kondensator C/c^parallelgeschc'te-The circuit of FIG. 1 also contains a self-excited oscillator with transistor Tl whose resonance circuit consists of the coil Li, the capacitor Ci and the parallel-connected via a capacitor C / c ^

²^ ten Abstimmdiode Di besteht. Zur Selbsterregung kann jede der bekannten Selbsterregungsschaltungen verwendet werden. Der Übertrager U) dient in der als Beispiel gezeichneten Schaltung als rückkoppelndes Element und überträgt gleichzeitig die Oszillatorschwingung mit Hilfe des Widerstandes Ri in den Eingangskreis der Mischstufe. Am Ausgang des Mischtransistors 7"i wird die Zwischenfrequenz (ZF) entnommen und dem Zwischenfrequenzverstärker des Empfängers zugeführt. An dieser Steile können, falls ² ^ th tuning diode Di is made. Any of the known self-excitation circuits can be used for self-excitation. In the circuit shown as an example, the transformer U) serves as a feedback element and at the same time transmits the oscillator oscillation with the aid of the resistor Ri into the input circuit of the mixer. The intermediate frequency (IF) is taken from the output of the mixer transistor 7 ″ i and fed to the intermediate frequency amplifier of the receiver

^iS erforderlich, auch lange Leitungen zwischengeschaltet werden, ohne daß dadurch das Signal-Rausch-Verhältnis messbar verschlechtert wird. Kabelverluste sind hier wegen der niedrigeren Frequenz kleiner als bei den Antennenkabeln der höheren Empfangsfrequenzen. ^{As a rule} , long lines must also be connected in between without the signal-to-noise ratio being measurably impaired. Because of the lower frequency, cable losses are smaller here than with the antenna cables of the higher reception frequencies.

Ebenso sind die Anpassungsprobleme bei der niedrigen ZF geringer als bei den höheren Originalfrequenzen. Auch Störspannungen, die in diese Leitung von außen eindringen, sind nahezu unschädlich, weil das Empfangssignal an dieser Stelle durch die vorhergehende The adjustment problems with the low IF are also fewer than with the higher original frequencies. Interference voltages that penetrate this line from the outside are almost harmless because the received signal at this point is caused by the previous one

^⁵ Verstärkung schon einen relativ hohen Pegd hat. Wenn man also in einem Auto längere Leitungen zwischen Antenne und Empfänger benötigt, so ist es aus Gründen des Rauschens, der Anpassung und der Störungen die beste Lösung, diese Leitung als ZF-Kabel zu legen und^ ⁵ gain already has a relatively high level. So if you need longer cables between the antenna and the receiver in a car, for reasons of noise, adaptation and interference, the best solution is to lay this cable as an IF cable and

"^j0 erfindungsgemäß Oszillator und Mischstufe mit der Antenne zu integrierer:" ^{j0 according to the} invention to integrate the oscillator and mixer with the antenna:

Die in der hier gegebenen Erläuterung nicht erwähnten Kondensatoren der Fig. 1 dienen in beki.nnur Weise als Überbrückungskondensatoren zurThe capacitors of FIG. 1 not mentioned in the explanation given here are used in FIG known only as bridging capacitors

Potentialtrennung und die nicht erwähnten Widerstände zur Vervollständigung der Gleichstromkreise.Electrical isolation and the resistances not mentioned to complete the DC circuits.

Man kann die Schaltung von Fig. 1 durch weitere Varaktordioden ergänzen, die im Gleichlauf mit den Dioden Dy und D₁ Hurch die Spannung U_R geregeltThe circuit of FIG. 1 can be supplemented by further varactor diodes which regulate the voltage U _R in synchronism with the diodes Dy and D _{1 Hurch}

^b0 werden, und die vorteilhaft auch wieder als Kombination gleichartiger Dioden auf dem gleichen Substrat ausgeführt werden. Man verwendet solche zusätzlichen Dioden in F i g. 1 zwischen dem Punkt A und dem Punkt B] und/oder zwischen A und B₇ und/oder zwischen A ^b0 , and which are advantageously implemented again as a combination of diodes of the same type on the same substrate. Such additional diodes are used in FIG. 1 between point A and point B] and / or between A and B ₇ and / or between A.

*" und ßj. Jede dieser Dioden erhöht die Signalspanniing an dem Ort. an dem sie angeschlossen wird. Sie vermindert gleichzeitig an diesem Ort die Bandbreite der Schaltung und verbessert dadurch die Selektion* "and ßj. Each of these diodes increases the signal voltage at the place. to which it is connected. At the same time, it reduces the bandwidth at this location the circuit and thereby improves the selection

gegen unerwünschte Störfrequenzen. Ebenso kann man z. B. zwischen den Punkten B₂. Bi und Masse einen Resonanzdreipol schalten, der mit Hilfe einer zusätzlichen Diode so abgestimmt wird, daß er bei der jeweils eingestellten Empfangsfrequenz auf der zugehörigen ' Spiegelfrequenz eine Übertragungsnullstelle besitzt, so daß die Spiegelselektion des Empfängers wesentlich verbessert wird. Durch geeignetes Zusammenwirken zweier Dioden kann auch Bandfilterwirkung, d. h. ein abstimmbares zweikreisiges Bandfilter entstehen. Bei- '" spiele: Die Diode Di im Zusammenwirken mit einer zwischen A und B\ angeschlossenen Diode oder eine zwischen A und Bj angeschlossene Diode im Zusammenwirken mit einer zwischen A und ßj angeschlossenen Diode. ''against unwanted interference frequencies. You can also z. B. between points B ₂ . Bi and ground switch a resonance three-pole, which is tuned with the help of an additional diode so that it has a transmission zero point at the respective set receiving frequency at the associated 'image frequency, so that the mirror selection of the receiver is significantly improved. By suitable interaction of two diodes, a band filter effect, ie a tunable two-circuit band filter, can also be created. Examples '"play: The diode Di in cooperation with a connected between A and B \ diode or a connected between A and Bj diode in combination with a between A and ßj connected diode.'

Wichtig für die Qualität dieser aktiven Empfangsantenne ist die richtige Gestaltung und Dimensionierung der Eingangsschaltung des Transistorverstärkers Ti,Correct design and dimensioning is important for the quality of this active receiving antenna the input circuit of the transistor amplifier Ti,

_:_i :.:_ j:_ rr 1_: _ i:.: _ j: _ rr 1

t η. ιιλλ- ι ng uiv ι uiuLt η. ιιλλ- ι ng uiv ι uiuL

«.ιιιι,ι au3i Transistors Ti in F i g. I und in F i g. 3 gleich groß sind, so daß beide Schaltungen bei gleicher passiver Antenne gleiches Signal-Rausch-Verhältnis ergeben. Ein weiterer Vorteil der Schaltung von F i g. 3. die diese zu einer bevorzugten Ausführungsform macht, ist die Tatsache, daß die Hingangsspannung des Ti bei gleicher passiver Antenne in F i g. 3 wegen des kleineren Eingangswiderstandes wesentlich kleiner ist als in Fig. I, so daß die Schaltung von Fig.3 bei gleichem Signal-Rausch-Verhältnis kleinere Übersteuerungseffekte, d. h. geringere Nichtlinearilät zeigt. «.Ιιιι, ι au3i transistor Ti in FIG. I and in F i g. 3 are the same size, so that both circuits result in the same signal-to-noise ratio with the same passive antenna. Another advantage of the circuit of FIG. 3. What makes this a preferred embodiment is the fact that the input voltage of the Ti with the same passive antenna in FIG. 3 is significantly smaller than in FIG. I because of the smaller input resistance, so that the circuit of FIG.

Fig. 4 zeigt eine vorteilhafte Weiterführung der Erfindung. Dort ist die bereits erwähnte Möglichkeit dargestellt, durch Einbau einer drillen Gleichlaufdiode Dj in die Ausgangsseite des Oi ein abstimmbares, zweikreisiges Resonanzbandfilter zu schaffen, das die bekannten Vorteile im Durchlaßbereich und Sperrbereich ergibt.4 shows an advantageous development of the invention. There is the option already mentioned shown, by installing a triple synchronizing diode Dj in the output side of the Oi a tunable, To create a two-circuit resonance band filter that has the known advantages in the passband and stopband results.

tlifiC iyCSGnuCrStlifiC iyCSGnuCrS

großen Signalbandbreite, eines optimalen Signal-Rausch-Verhältnisses innerhalb der gesamten Selektion gegen unerwünschte Frequenzen und geringer Nichtlinearität des Transistors zu erfüllen sind. Das optimale Signal-Rausch-Verhältnis erreicht man dadurch, daß der Eingang des Transistors Ti mit Rauschanpassung betrieben wird. Hierzu muß der Übertrager Ü\ (oder der ihn ersetzende Vierpol) die Antennenimpedanz so transformieren, daß der transformierte Widerstand als Innenwiderstand der den Transistor Ti speisenden Signalquelle bei der mittleren Frequenz des jeweils gewünschten Signalkanals in der Nähe der für Rauschanpassung erforderlichen optimalen Impedanz Z_op, liegt, vgl. DE-OS 15 91300. Für den Fall eines abgestimmten Eingangskreises mit relativ geringer Bandbreite ergibt diese Rauschanpassung eine bestimmte Durchlaßkurve für das Signal mit einer Signalbandbreite, die zunächst nicht den gewünschten Wert haben wird, sondern zu groß oder zu klein ist. Ist die Signalbandbreite zu groß, so ist die Selektivität der Eingangsschaltung gegenüber Fremdstörern zu gering und kann verbessert werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zur Verkleinerung der Signalbandbreite ist die in Fig.2 dargestellte Zuschaltung eines Wirkwiderstandes R in Serie zur Ausgangsseite des O). Solange R kleiner als Z_op, ist, wird durch dieses R das Rauschen der Schaltung nicht meßbar, weil R mit Zimmertemperatur rauscht, während das Rauschen des in Serie zu R am Ausgang des Ü\ zwischen den Klemmen 2 und 2' erscheinenden Z_op, durch die wesentlich höhere Antennenrauschtemperatur bestimmt wird.large signal bandwidth, an optimal signal-to-noise ratio within the entire selection against unwanted frequencies and low non-linearity of the transistor. The optimum signal-to-noise ratio is achieved in that the input of the transistor Ti is operated with noise matching. For this purpose, the transformer Ü \ (or the quadrupole that replaces it) must transform the antenna impedance in such a way that the transformed resistance as the internal resistance of the signal source feeding the transistor Ti is close to the optimal impedance Z _op required for noise matching at the mean frequency of the respective desired signal channel, See DE-OS 15 91300. In the case of a matched input circuit with a relatively low bandwidth, this noise adaptation results in a certain transmission curve for the signal with a signal bandwidth which initially will not have the desired value, but is too large or too small. If the signal bandwidth is too large, the selectivity of the input circuit with respect to external interferers is too low and can be improved. An advantageous further development of the invention for reducing the signal bandwidth is the connection of an effective resistor R in series with the output side of the O) shown in FIG. As long as R is smaller than Z _op , the noise of the circuit cannot be measured by this R , because R rushes with room temperature, while the noise of Z _op appearing in series with R at the output of Ü \ between terminals 2 and 2 ' , is determined by the significantly higher antenna noise temperature.

Ist die Signalbandbreite zunächst zu klein, so wird die Dämpfung der Eingangsschaltung nach bekannten Methoden durch Parallelschalten von Wirkwiderständen an der Eingangsseite und/oder Ausgangsseite des Ü\ erhöht.If the signal bandwidth is initially too small, the attenuation of the input circuit is increased according to known methods by connecting effective resistances in parallel on the input side and / or output side of the Ü \ .

Mit einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird eine Erhöhung der Eingangsbandbreite auch dadurch erreicht, daß man den Transistor Ti nicht in Emitterschaltung wie in Fig. 1, sondern in Basisschaltung wie in F i g. 3 verwendet. Da der Eingangswiderstand des Ti in der Basisschaltung um den Faktor \lß\ niedriger ist als in der Emitterschaltung, bedämpft dieser niedrigere Eingangswiderstand die Eingangsschaltung entsprechend mehr. Es ist bekannt, daß (zumindest bei nicht zu hohen Frequenzen) der optimale Quellwiderstand Z₀₀, und das Eingangsrauschen des entsteht dadurch, daß man in Abweichung von den bisher üblichen Methoden das Bandfilter nicht auf optimale Durchlässigkeit für das Signal dimensioniert, sondern auf optimales Signal-Rausch-Verhältnis im ganzen Band des jeweils eingestellten Signalkanals. Da Impedanzen prinzipiell frequenzabhängig sind, wird eine Schaltung normalerweise den für Rauschanpassung erforderlichen Wert Z_n,,, nur für eine einzige FreqiTvi'.z annehmen. Ein schwach überkritisch gekoppeltes zweikreisiges Resonanzbandfilter kann jedoch ' bei geeigneter Dimensionierung den gleichen Impedanzwert bei zwri verschiedenen Frequenzen annehmen. Die zwischen den Punkten 2 und 2' von Fig. 3 erscheinende Impedanz der Eingangsschaltung (die Impedanz der Signalquelle, die den Transistor Ti an diesen Klemmen speist) soll daher in der Impedanzebene in Abhängigkeit von der Frequenz eine solche Schleifenkurve durchlaufen, die innerhalb des Frequenzbandes des jeweils eingestellten Signalkanals den optimalen Wert Z„_r, der Rauschanpassung zweimal ' durchläuft, so daß das Minimalrauschen für zwei benachbarte Frequenzen eintritt. Dies ist diejenige Schaltung, die bei Beschränkung auf zwei Resonanzkreise im Filter minimales Rauschen im Gesamtband des Signalkanals ergibt.With an advantageous further development of the invention, an increase in the input bandwidth is also achieved by not having the transistor Ti in an emitter circuit as in FIG. 1, but in a base circuit as in FIG. 3 used. Since the input resistance of the Ti in the basic circuit is lower by a factor of \ lß \ than in the emitter circuit, this lower input resistance dampens the input circuit correspondingly more. It is known that (at least at frequencies that are not too high) the optimal source resistance Z ₀₀ , and the input noise of the arises from the fact that the band filter is not dimensioned for optimal permeability for the signal, but for optimal signal, in deviation from the methods commonly used up to now -Noise ratio in the whole band of the set signal channel. Since impedances are in principle frequency-dependent, a circuit will normally _{only assume the value Z n} ,,, required for noise adaptation for a single FreqiTvi'.z. However, a weakly supercritically coupled two-circuit resonance band filter can, with suitable dimensioning, assume the same impedance value at two different frequencies. The impedance of the input circuit appearing between points 2 and 2 'of FIG. 3 (the impedance of the signal source which feeds the transistor Ti at these terminals) should therefore run through such a loop curve in the impedance plane as a function of the frequency that is within the frequency band of the signal channel set in each case the optimum value Z " _r , which runs through the noise adaptation twice, so that the minimum noise occurs for two adjacent frequencies. This is the circuit that, when limited to two resonance circuits in the filter, results in minimal noise in the entire band of the signal channel.

Die Dimensionierung der Eingangsschaltung auf die Impedanz Z_op, in der vorher erwähnten Form ergibt normalerweise nicht die optimale Durchlaßkurve für die Signalspannung und nicht die optimale Selektion gegen Störer. Denn der Widerstand Z_op, ist normalerweise weit entfernt von den Impedanzwerten, die für Bandfilter mit optimalem Signaldurchlaß zu fordern wären. Vergleiche Nachrichtentechn. Z. 22 (1969), S. 388. Mit Vorteil wird daher auf der Ausgangsseite des Ti durch Zufügen einer vierten Gleichlaufdiode ein weiterer Resonanzkreis geschaffen, der in seinem Amplituden- und Phasenverhalten so abgestimmt wird, daß er Amplituden- und Phasenfehler, die das auf optimales Rauschen abgestimmte Eingangsbandfilter möglicherweise im Signalkanal erzeugt hat, wieder weitgehend kompensiertDimensioning the input circuit to the impedance Z _op , in the aforementioned form, does not normally result in the optimal transmission curve for the signal voltage and not the optimal selection against interferers. This is because the resistance Z _op is normally far from the impedance values that would be required for band filters with optimal signal transmission. Compare telecommunications Z. 22 (1969), p. 388. It is therefore advantageous to create a further resonant circuit on the output side of the Ti by adding a fourth synchronizing diode, the amplitude and phase behavior of which is tuned so that it detects amplitude and phase errors that cause the may have generated input band filters tuned to optimum noise in the signal channel, largely compensated again

Die bisher beschriebenen Schaltungen benutzen zur Blindwiderstandsänderung regelbare Kapazitäten in der Form von Varaktordioden. Selbstverständlich kann man statt dieser Dioden jeden durch eine Gleichspannung regelbaren elektronischen Blindwiderstand verwenden. The circuits described so far use controllable capacitances in to change reactance the form of varactor diodes. Of course, you can use a DC voltage instead of these diodes Use adjustable electronic reactance.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Aktive Empfangsantenm-, Hestehe.id aus einer passiven Antenne, einem mit ihr integrierten Transistorverstärker und einem in dessen Eingangsschaltung befindlichen parallel zum Ausgang der passiven Antenne liegenden elektronischen Blindwiderstand, dessen Impedanz mit Hilfe einer Gleichspannung so verändert werden kann, daß eine Resonanz der Eingangsschaltung des Verstärkers herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Verstärkers ohne längere Zwischenleitung eine Mischstufe (O₂, T₁) mit Oszillator (Oy, C₁, T₇) angeschlossen ist und der frequenzbestimmende Kreis des Oszillators einen zweiten elektronischen Blindwiderstand (D₂) enthält, dessen Impedanz mit Hilfe einer Gleichspannung (Ur) verändert werden kann, wobei die elektronischen Blindwiderstände vom gleichen Typ sind und ober ein* gemeinsame Zuleitung mit der gleichen Gleichspannung (Ur) beliefert sind und ein Gleichlauf zwischen der Oszillatorfrequenz und der Resonanzabstimmung des Verstärkereingangs dadurch erzielt wird, daß beide elektronischen Blindwiderstände (Dt, Dt) bei gleicher Temperatur eine annähernd gleiche Blindwiderstandskennlinie besitzen und Maßnahmen getroffen sind, die den beiden Blindwiderständen (D₁, D₂) annähernd die gleiche Umgebungstemperatur geben.1. Aktiveempfantenm-, Hestehe.id from a passive antenna, a transistor amplifier integrated with it and an electronic reactance located in its input circuit parallel to the output of the passive antenna, the impedance of which can be changed with the help of a DC voltage so that a resonance of the Input circuit of the amplifier can be produced, characterized in that a mixer (O ₂ , T ₁ ) with oscillator (Oy, C ₁ , T ₇ ) is connected to the output of the amplifier without a longer intermediate line and the frequency-determining circuit of the oscillator has a second electronic reactance (D ₂ ) , the impedance of which can be changed with the help of a direct voltage (Ur) , the electronic reactances being of the same type and a * common supply line supplied with the same direct voltage (Ur) and a synchronization between the oscillator frequency and the Resonance tuning of the amplifier input is achieved by the fact that both electronic reactances (Dt, Dt) have approximately the same reactance characteristic curve at the same temperature and measures are taken to give the two reactances (D ₁ , D ₂ ) approximately the same ambient temperature.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. Haß die regelbaren Blindwiderstände (D\. D₂) Varaktordioden sind.2. Antenna according to claim 1, characterized. Hate the controllable reactances (D \. D ₂ ) are varactor diodes.

J. Amenne nach AnspiuchZ dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dioden (Dt, D₂) als Doppeldioden auf gleichen. Substrat ausgeführt sind.J. Amenne according to AnspiuchZ, characterized in that the two diodes (Dt, D ₂ ) are the same as double diodes. Substrate are executed.

4. Antenne nach Ansprüchen I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß sie einen dritten regelbaren elektronischen Blindwiderstand (Oj) im Gleichlauf zu den beiden anderen als Abstimmittel enthält.4. Antenna according to claims I to 3, characterized in that it has a third controllable electronic reactance (Oj) in synchronism with the other two as a tuning means.

5. Antenne noch Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser dritte Blindwiderstand (D) eine Varaktordiode ist.5. Antenna still claim 4, characterized in that this third reactance (D) is a varactor diode.

6. Antenne nach Ansprüchen 4 und 5. dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Varaktordiode (Dt) mit den beiden anderen zusammen als Dreifachdiode auf dem gleichen Substrat ausgeführt ist und mit diesen zusammen durch die gleiche Steuerspannung gesteuert ist.6. Antenna according to claims 4 and 5, characterized in that the third varactor diode (Dt) is designed with the other two together as a triple diode on the same substrate and is controlled with these together by the same control voltage.

7. Antenne nach Ansprüchen 5 und 6. dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Varaktordiode (Di) parallel zum Eingang des Transistorverstärkers liegt und dort zusammen mit der Eingangsschaltung ein abstimmbares zweikreisiges Resonanzbandfilter bildet (F ig. 4).7. Antenna according to claims 5 and 6, characterized in that the third varactor diode (Di) is parallel to the input of the transistor amplifier and there forms a tunable two-circuit resonance band filter together with the input circuit (Fig. 4).

S. Antenne nach Ansprüchen 5 und 6. dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Varaktordiode (D>) zur Abstimmung des Ausgangskreises des Transistorverstärkers verwendet ist. S. antenna according to claims 5 and 6, characterized in that the third varactor diode (D>) is used to tune the output circuit of the transistor amplifier.

9. Antenne nach Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Varaktordiode (D₁) zur Abstimmung des Eingangskreises der Mischstufe verwendet ist.9. Antenna according to claims 5 and 6, characterized in that the third varactor diode (D ₁ ) is used to tune the input circuit of the mixer.

10. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreite der Eingangsschaltung durch einen in Serie zu einem in der Eingangsschaltung enthaltenen Übertrager liegenden Wirkwidersland W verkleinert ist.10. Antenna according to claim 1, characterized in that the bandwidth of the input circuit is reduced by a counteracting region W located in series with a transformer contained in the input circuit.

ίοίο

11. Antenne nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistorverstärker in Basisschaltung ausgeführt ist (F i g. 3).11. Antenna according to claims 1 to 10, characterized characterized in that the transistor amplifier is designed in common base (Fig. 3).