DE2167276C2

DE2167276C2 - Aktive Unipol-Empfangsantenne für den Empfang in zwei durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereichen

Info

Publication number: DE2167276C2
Application number: DE2167276A
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.Dr.-Ing.e.h. verstorben 8035 Gauting Meinke
Original assignee: Individual
Current assignee: LINDENMEIER, HEINZ, PROF. DR.-ING., 8033 PLANEGG,
Priority date: 1971-03-31
Filing date: 1971-03-31
Publication date: 1984-04-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aktive Unipol-Empfangsantenne für den Empfang in zwei durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereichen, bei der die beiden Ausgangsanschlüsse des passiven Unipols mit den Eingangsanschlüssen eines Verstärkers verbunden sind, wobei die Unipolantenne so kurz ist, daß ihr Innenwiderstand aus einer Kapazität Ca und einem sehr kleinen Wirkwiderstand R* besteht, und die Eingangsschaltung des Verstärkers ein dreipoliges, einen Steueranschluß, einen Quellanschluß und einen Senkenanschluß aufweisendes verstärkendes elektronisches Element 71 mit hochohmig-kapazitiver Eingangsimpedanz enthält und in der hochfrequenzmäßigen Verbin

55 dung zwischen dem Quellanschluß des dreipoligen verstärkenden elektronischen Elements und dem zweiten Anschluß der passiven Unipolantenne eine Gegenkopplungsschaltung üegL

Es ist bekannt, daß ein kurzer Unipol in einem sehr großen Frequenzbereich nahezu unabhängig von der Frequenz mit einem dreipoligen, verstärkenden Element zusammenwirken kann, wenn der Eingangsleitwert der an den Unipol angeschlossenen, elektronischen Schaltung im wesentlichen aus einer Kapazität besteht und der Eingangswirkleitwert relativ klein gegenüber diesem kapazitiven Blindleitwert ist und der Verstärkungsfaktor annähernd unabhängig von der Frequenz ist.

In der Nachrichtentechnischen Zeitschrift, Band 19 (1966), Seiten 697-705, dort insbesondere Bild 3, und in der Internationalen elektronischen Rundschau, Band 23 (1969), S. 141 — 144, dort insbesondere Bild la, ist ein an eine kurze Unipolantenne angeschlossener Verstärker beschrieben, der aus einer Triode besteht, deren Gitter und Kathode die Eingangsanschlüsse des Verstärkers bilden.

Die Impedanz der Steuerstrecke Gilter-Kathode ist die Eingangsimpedanz des Verstärkers und besteht aus einer nahezu frequenzunabhängigen Kapazität Ce und einem Eingangswirkleitwert Ge, der bei Kochfrequenz klein gegenüber dem kapazitiven Blindleilwert des Cf ist. Es e^rscheint naheliegend, die Triode in neuzeitlicher Technologie durch einen Transistor oder eine bekannte Kombination von Transistoren, die als Ganzes wie ein dreipoliges, verstärkendes Element wirkt, zu ersetzen.

Bei der beispielhaften Anwendung der Erfindung für den Rundfunkempfang ist der erste Frequenzbereich der sogenannte Lang-Mittel-Kurzwellenbereich, abgekürzt LMK-Bereich genannt, zwischen etwa 15OkHz und 20MHz und der zweite Frequenzbereich der Ultrakurzwellenbereich, abgekürzt UKW-Bereich genannt, zwischen etwa 85 bis 110 MHz.

Da bei diesen Antennen der Empfang in zwei Frequenzbereiche aufgeteilt ist, die durch eine Frequenzlücke getrennt sind, sind aus Gründen der Linearität getrennte Übertragungswege vorteilhaft.

Es wurden bereits in der Patentanmeldung P 19 19 749.0-35 zwei getrennte Wege für LMK und UKW vorgeschlagen, und zwar nach dem in Fig. 1 angegebenen Schema. Hierbei sollten hinter der passiven Antenne durch zwei Filter die Signale in zwei Frequenzbereiche aufgeteilt werden und in jedem Einzelweg jeder Bereich getrennt verstärkt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antenne der eingangs angegebenen Art so zu gestalten, daß die Aufteilung in zwei Wege am Ausgang der aktiven Antenne ohne Beeinträchtigung der einzelnen Fre quenzbereiche möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Verstärkerausgang getrennte, jeweils für einen der beiden durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereiche bestimmte Übertragungswege angeschlossen sind, daß am Anschluß der Übertragungswege an den Verstärker in diese Übertragungswege Filter eingebaut sind und daß der Übertragungsweg für den niedrigeren Frequenzbereich am Quellanschluß und der Übertragungsweg für den höheren Frequenzbereich am Senkenanschluß des dreipoligen verstärkenden Elements angeschlossen ist.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem als dreipoliges, verstärkendes Element nur ein einzelner Transistor 71 gezeichnet ist. Γι besitzt eine

UKW-Gegenkopplung aus C₂, L₂ und R₂. Der zum Ausgang des Verstärkers führende UKW-Übertragungsweg ist an den Punkt 5 angeschlossen, der LMK-Übertragungsweg an den Punkt 4. Der UKW-Übertragungsweg besitzt ein Filter F, das die UKW-Signale durchläßt und die LMK-Signale sperrt Das Filter F ist in diesem Beispiel als Hochpaßfilter mit der Induktivität L₅ und der Kapazität C₅ dargestellt Zur Erzielung einer rauscharmen Gegenkopplung im LMK-Bereich ist in Fi g. 2 der LMK-Gegenkopplungswiderstand Ri durch einen vorgeschalteten bipolaren Transistor T₄ ergänzt Der hochfrequente Emitterstrom des dreipoligen verstärkenden Elements Γι ist am Punkt 4 aufgeteilt in seiner. Gleichstrom, der über einen für Wechselstrom praktisch undurchlässigen Stromweg, dargestellt durch den Widerstand R₀ fließt und einen hochfrequenten LMK-Signalstrom, der über den Kondensator Ci fließt, und einen hochfrequenten UKW-Signalstrom, der über den Resonanzkreis C₂, Li, Ri fließt Stromwege, über die kein LMK-Strom 'ließt tragen prinzipiell nichts zum LMK-Rauschen bei. Das LMK-Rauschen der Gegenkopplungsschaltung wird daher lediglich von denjenigen Stromwegen zwischen den Punkten 4 und 2 verursacht die die LMK-Ströme führen. Im Beispiel der Fi g. 2 ist dies der LMK-Stromweg über die Basis-Emitterstrecke des zusätzlichen Transistors T₄ und den Gegenkopplungswiderstand R\.

In jeder für die Erfindung geeigneten Schaltung des Transistors T₄ erzeugt R\ die geforderte Gegenkopplung für 71, sobald der hochfrequente LMK-Stromanteil des Emitterstroms des Transistors 71 durch R\ fließt Maßgebend für das Ausmaß der Gegenkopplung des T_x ist die LMK-Signalspannung, die zwischen den Punkten 4 und 2 entsteht in Beispiel der Fig.2 also im wesentlichen die LMK-Signalspannung, die an fti ensteht In jeder Schaltungskombir.ation aus T₄ und R\ ist daher bei gleicher LMK-Gegenkopp!ung des 7, der Gegenkopplungswiderstand /?i kleiner als bei Abwesenheit des T₄, wenn durch das vorgeschaltete 7₄ eine weitere Verstärkung des LMK-Signals erfolgt also der LM K-Emitterwechselstrom des T₄ größer ist als der LMK-Emitterwechselstrom des Ti. Das kleinere R₁ erzeugt ein entsprechend kleineres LMK-Rauschen der Gegenkopplungsschaltung im Eingangskreis des Verstärkers. Je größer die Verstärkung durch T₄ ist desto kleiner wird bei gleicher LMK-Gegenkopplung das R₁, desto kleiner der Rauschbeitrag der Gegenkopplungsschaltung zum LMK-Rauschen des Verstärkereingangs.

Im Beispiel der Fig. 2 wird der zum Ausgang des Verstärkers führende LMK-Weg an die Ausgangsanschlüsse des Ta angeschlossen, um die in T₄ erfolgende LM K-Verstärkung auszunutzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aktive Unipol-Empfangsanter.ne fur den Empfang in zwei durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereichen, bei der die beiden Aus- gangsanschlüsse des passiven Unipols mit den Eingangsanschlüssen eines Verstärkers verbunden sind, wobei die Unipol-Antenne so kurz ist, daß ihr Innenwiderstand aus einer Kapazität (Ca) und einem sehr kleinen Wirkwiderstand (R_A) besteht, und die Eingangsschaltung des Verstärkers ein dreipoliges, einen Steueranschluß, einen Quellanschluß und einen Senkenanschluß aufweisendes verstärkendes elektronisches Element (Tt) mit hochohmig, kapazitiver Eingangsimpedanz enthält und in der hochfre- quenzmäßigen Verbindung zwischen dem Quellanschluß des dreipoligen verstärkenden elektronischen Elements und dem zweiten Anschluß der passiven Unipol-Antenne eine Gegenkopplungsschaitung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß am Verstärkerausgang getrennte, jeweils für einen der beiden durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereiche bestimmte Übertragungswege angeschlossen sind, daß am Anschluß der Übertragungswege an den Verstärker in diese Übertragungswege Filter eingebaut sind und daß der Übertragungsweg für den niedrigeren Frequenzbereich am Quellanschluß (4) und der Übertragungsweg für den höheren Frequenzbereich am Senkenanschluß (5) des dreipoligen verstärkenden Elements angeschlossen ist.

2. Aktive Unipol-Empfangsantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter im Übertragungsweg des Frequenzbereichs der niedrigeren Frequenzen zwischen dem Quellanschluß des dreipoligen verstärkenden elektronischen Elements und dem zweiten Anschluß (2) der passiven Unipolantenne geschaltet ist und als ein aus einer Kapazität (C2), einer Induktivität (L2) und einem Widerstand (R2) bestehender Serienresonanzkreis ausgebildet ist, dessen Resonanzfrequenz in der Mitte des Frequenzbereichs der höheren Frequenzen liegt und dessen Bandbreite so groß ist, daß sie gleich oder größer ist als die Breite des Frequenzbereichs der höheren Frequenzen (F i g. 2).

3. Aktive Unipol-Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsweg der höheren Frequenzen ein Hochpass-Filter enthält, bestehend aus einer Querinduktivität (Ls) und einer Längskapazität (d), dessen untere Grenzfrequenz in der Frequenzlücke zwischen den beiden Frequenzbereichen liegt (F i g. 2).