DE2310616B2 - Empfangsantenne fuer mehrere frequenzbereiche - Google Patents

Empfangsantenne fuer mehrere frequenzbereiche

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DE2310616B2 DE19732310616 DE2310616A DE2310616B2 DE 2310616 B2 DE2310616 B2 DE 2310616B2 DE 19732310616 DE19732310616 DE 19732310616 DE 2310616 A DE2310616 A DE 2310616A DE 2310616 B2 DE2310616 B2 DE 2310616B2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antenne in Form eines Dipols oder Unipols für den Empfang des amplitudenmodulierten Rundfunks in einem unteren Frequenzbereich sowie des frequenzmodulierten Rundfunks in einem oberen Frequenzbereich, wobei die Länge des Dipols oder Monopols so gewählt ist, daß sie im unteren Frequenzbereich sehr kurz gegen die Wellenlänge ist. Ferner ist an die Ausgangsklemmen des Dipols oder Monopols eine Frequenzweiche angeschlossen, an deren einen Ausgang der Übertragungsweg für den unteren Frequenzbereich und an deren anderen Ausgang der Übertragungsweg für den oberen Frequenzbereich angeschlossen ist. Hierbei enthält ferner die Frequenzweiche für den unteren Frequenzbereich eine Tiefpaßschaltung, deren Eingang an den Dipol oder Monopol angeschlossen ist und deren Ausgang an die Steuerstrecke eines Feldeffekttransistors oder eines ähnlich wirkenden elektronischen Verstärkerelemetits mit hochohmig kapazitivem Eingang als Eingangstransistor des Übertragungsweges für den unteren Frequenzbereich angeschlossen ist. Ferner ist die Längsinduktivität der Tiefpaßschaltung ganz oder teilweise die Primärspule eines Übei tragers, an dessen Sekundärspule der Übertragungsweg des oberen Frequenzbereichs angeschlossen ist.
Die Fig. 1 beschreibt in einem einfachen Beispiel die Anordnung, soweit sie beim Betrieb des unteren Preüucü/b-cieichs. wirksam ist. Der kurze Dipol oder Monopol ist schematisch als Quelle 7 mit den Ausgangsklemmen 3 und 4 dargestellt. An diese Klein men angeschlossen ist der Tiefpaß, der im unteren Frequenzbereich durch seine Längsinduktivität Ll
ίο und die Querkapazitäten C1 und C2 wirkt. Am Ausgang des Tiefpasses liegt das elektronische Verstärkerelemem 9. dargestellt als Feldeffekttransistor, als Eingangstransistor des Ubertragungsweges 5 des unteren Frequen/bereichs. In Fig. 2 findet man den Übertrager, dessen Primärspule (LJ als Längsinduktivität des Tiefpasses vor dem Eingang des Übertragungsweges 5 des unteren Frequenzbereichs liegt und an dessen Sekundärspule ( L2) der Übertragungsweg 6 des oberen Frequenzbereichs angeschlossen ist.
Hs gibt verschiedene Möglichkeiten zur Gestaltung der Frequenzweiche, wobei die zahlreichen bekannten Frequenzweiche!! hier insofern nicht anwendbar sind, als sie für Quellen mit reellem Innenwiderstand und reelle Verbraucherimpedanzen geschaffen sind.
In der deutschen C)S i 919749 ist in den Fig. 1 und 2 eine Autoantenne in Form eines Monopols für den Empfang der beiden Rundfunkbereiche beschrieben, wobei die im unteren Frequenzbereich wirksame elektrische Länge des Monopols sicher kurz gegen die Wellenlänge ist. Für den unteren Frequenzbereich sind der Punkt 14 der Fig. 1 dereine Anschlußpunkt des Monopols und die !eilende Karosserie des Autos der /weite Anschlußpunkt. Der Punkt 14 ist mit dem Punkt 15 von Fig. 2 verbunden, 16 ist die kleine Längsinduktivilät des Tiefpassesund 4 der Eingangstransistor des Übertragungsweges des unteren Frequenzbereichs. Die Querkapazitäten C1 und C, der Tiefpaßschaltung sind in diesen Figuren nicht gesondert gezeichnet, sondern sind die unvermeidbaren Schaltungskapazitäten einschließlich der Kapazität der Schutzdiode 18. In der QS ist die Ankopplung des zweiten Übertragungsweges dadurch erfolgt, daß die Antenne eine kompliziertere Form besitzt und mit Hilfe der zwischen den Leitern 2 und 7 bestehenden Kapazität in zwei Teile derart geteilt ist, daß am Punkt 10 das Signal des oberen Frequenzbereichs entnommen werden kann, ohne daß an diesem Punkt merkliche Anteile eines Signals des unteren Frequenzbereichs bemerkbar sind. Die Frequenzweiche ist dort also Bestandteil der Antenne im allgemeinsten Sii;n In der deutschen OS 2 1 1 5657 ist eine Anordnuni: für den breitbandigen Empfang im unteren Frequenzbereich beschrieben, wobei der Eingangstransistor T für den unteren Frequenzbereich so gewählt ist, dal er eine hochohmig kapazitive Eingangsimpedan/ be sitzt, z. B. ein Feldeffekttransistor ist. In den Fig. ' und 8 dieser OS erzeugt die Spule /., ein Tiefpaßver halten. Die Auftrennung in zwei Übertragungsweg! für die verschiedenen Frequenzbereiche erfolgt i ''ig. Π am Ausgang des Transistors 7,
In der US-PS 3 465 344 ist in Fig. 1 eine Anord nung beschrieben, bei der ein Empfänger 7 an seinei Eingang eine ahstimmbare Resonanzschaltung besit; und über die Primärspule eines Übertragers an ein Antenne 5 angeschlossen ist und an die Sekunda: spule des Übertragers 13 der Empfänger 9 angt schlossen ist.
Die DT-AS 1 275 701 zeigt in ihrer Fig. 7 die S.
rienschaltung eines Verbrauchers K1' und von Primärspulen von Übertragern, aus deren Sekundärseiten jeweils über Bandfilter BP-η Signale anderer Frequenzbereiche entnommen werden. Die Ausgangssignale aller Bandfilter werden dem gleichen Verbraucher R1 zugeführt. Ebenso findet man in der Zeitschrift Nachrichtentechnik 8, Heft I, 1958, in Bild 4 eine Video schaltung, bei der durch ein Filter aus /- und Γ das Ciesamtsignal in zwei Teilsignale zerlegt wird, ein Teilsignal für ein unteres Frequenzband und diese Tcilsignale durch getrennte Übertrager übertragen und am Ausgang der Übertrager wieder /u einem Gesamtsignal kombiniert werden.
Die beiden letztgenannten Vorverötfentlichungen gehen aus von einer Quelle mit einem nahezu frequenzunabhängigen, reellen Innenwiderstand und Verbrauchern gleicher Art, wie es in der Fernmeldetechnik üblich ist. Sie geben keine Hinweise für den Fall, daß die Quelle eine frequenzabhängige Impedanz wie ein Dipol hat und zumindest im unteren Frequenzbereich einen frequenzabhängigen kapazitiven Verbraucherin Form eines Transistors. Im vorliegenden Anwcndungsfall gibt es nur dann einen weitgehend frequenzunabhängigen Empfang im unteren Frequenzbereich, wenn die Gesamtanordnung wie ein kapazitiver Spannungsteiler nach der bereits genannten OS 2 115657, dort Fig. 1 und CJl. (I) wirkt. In dieser Gleichung ist C1. die Summe aller Kapazitäten, die an den Dipol bzw. Monopol angeschlossen sind, z. B. in Fig. 1 der Beschreibung die Eingangskapazität des Feldeffekttransistors und die Kapazitäten des Tiefpasses. Wenn man im vorliegenden Fall nach Fig. 2 den Übertragungsweg 6 des oberen Frequenzbereichs zuschaltet, so verursacht dieser wie in Fig. 3 beim Betrieb im unteren Frequenzbereich eine zusätzliche Impedanz 6« parallel zum Übertragungsweg 5 des unteren Frequenzbereichs, d. h. parallel zu Cf.. Dadurch verkleinert sich die Signalspannung des Übertragungsweges 5, und zwar um so mehr, je kleiner die Impedanz 6e ist. Bei Anordnungen wie in der OS 1919749, bei denen die Antenne durch eine Kapazität in zwei Teile geteilt wird, bestimmt diese Unterbrechungskapazität die Impedanz 6«, die dann etwa gleich der Unterbrechungskapazität ist. Bei der Anordnung nach unserer Fig. 2 besteht die Impedanz (ta teils aus Impedanzbestandteilen, die der Übertrager von seiner Sekundärseite in seine Primärseite überträgt, teils aus der unvermeidbaren Kapazität, die in jedem Übertrager zwischen seiner Primärwicklung und seiner Sekundärwicklung besteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Übertragungsweg des oberen Frequenzbereichs in der Frequenzweiche so an den Übertragungsweg des unteren Frequenzbereichs anzuschließen, daß dabei die zusätzliche Impedanz 6a, die die Empfangsspannung des Übertragungswegs des unteren Frequenzbereichs vermindert, möglichst hochohtnig wird und gleichzeitig für die Übertragung des oberen Frequenzbereichs eine günstige Form erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Übertrager des oberen Frequenzbereichs lose gekoppelt ist und eine primäre und/oder sekundäre Resonanz im oberen Frequenzbereich besitzt. Hierbei ist unter Resonanz zu verstehen, daß bei gegebener Feldstärke der empfangenen Welle in Abhängigkeit von der Frequenz die Signalampütude im Übertragungsweg des oberen Frequenzbereichs ein Maximum bei der Resonanzfrequenz erreicht. Hierbei ergibt im Fall der primären Resonanz die Primärspule des Übertragers zusammen mit der Kapazität des Dipols oder Monopols, dci Bestandteilen der Tiefpaßschaltung utid der Fingangskapazität des Eingangsverstärkcrelenients 9 des unteren Frequenzbereichs die Resonanz. Hierbei ergibt ferner im Fall der sekundären Resonanz die Sekundärspule des Übertragers zusammen mit der Eingangsimpedan* des Ubertragungsweges 6 des oberen Frequenzbereichs die Resonanz. Durch Anwendung der losen Kopplung des Ubei tragers kanr. die störende Wirkung der Impedanz 6a erheblich vermindert und dadurch der Empfang im unteren Frequenzbereich entscheidend verbessert werden, insbesondere mit wesentlich kürzeren Dipolen die erstrebte Empfangsqualität erreicht werden. Der lose gekoppelte Übertrager ergibt die wesentlich kleinere Kapazität zwischen der primären und der sekundären Wicklung, aber auch die kleinere Impedanzpickwirkung der Sekundärseite auf die Primärseitc im unteren Frequenzbereich.
Ausgehend von den Forderungen nach Emplangsqualität im unteren Frequenzbereich müßte der Übertrager extrem lose gekoppelt sein. Dies würde jedoch der gleichzeitigen Forderung nach hochwertiger
Übertragung im oberen Frequenzbereich widersprechen. Jedoch kann man mit sehr loser Kopplung eine hochwertige Übertragung des oberen Frequenzbereichs erreichen, wenn man erfindungsgemäß Übertragerresonanzen im oberen Frequenzbereich schafft und dadurch die Ströme und Spannungen vergrößert. Übertrager mit sekundärer Resonanz sind von H. Meinke. Einführung in die Elektrotechnik höherer Frequenzen, 1. Band (Berlin 1965), Seite 80, beschrieben worden.
3j Eine Übertragung mit kleinem L1 und kleiner Kopplung wird durch die Schaffung einer Resonanz auf derSekundärseitcdes Übertragers möglich, wobei die Resonanzfrequenz im Frequenzbereich des Weges 6 liegt. Diese Resonanz kann dadurch erreicht werden, daß die Eingangsimpedanz des Weges 6 aus einer Kombination eines Kondensators und eines Widerstandes besteht oder wie eine solche wirkt, wobei Kondensator und Widerstand parallel wie in Fig. 4 oder in Serie wie in Fig. 5 liegen können.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft Antennen für mehr als zwei getrennte Frequenzbereiche. Als Beispiel werden Antennen mit drei Frequenzbereichen und getrennten Übertragungswegen 5.6,7 beschrieben. Entsprechend Fig. 6 sind füi
die beiden höheren Frequenzbereiche je ein Übertrager vorgesehen, wobei die beiden Übertrager in Serie geschaltet sind und beide Übertrager eine sekundäre Resonanz verwenden, wobei die Resonanzfrequen? jedes Übertragers im zugehörigen Frequenzbereich
1^g'
Man kann den Aufwand bei mehr als zwei Übertragungswegen dadurch verringern, daß man nach Fig. Ί nur eine Primärspule verwendet und an sie mehren Sekundärspulen ankoppelt. Wenn es sich um Luftspu len handelt, ordnet man beispielsweise die Sekundär spulen wie in Fig. 8a an, wobei die Sekundärspulei über die Primärspule gewickelt sind. Wesentlich is bei derartigen Anordnungen, daß auch die Kopplunj zwischen den beiden Sekundärspulen klein bleibt
Vorteilhaft ist die VeiWendung eines Ferritstabes al Übertragerkern, wobei man bei Verwendung mehre rer Sekundärspulen alle Spulen wie in Fig. 8b auf dei gleichen Ferritstab wickelt. Bei Verwendung eine
Ferritstabes kann man die Abstände zwischen den Spulen gröBcr als bei Luftkopplung machen und dadurch unerwünschte kapazitive Kopplungen zwischen ilen Spulen klein halten.
Die Schaltung mit Feldeffekttransistor macht es möglich, den Übertrager auch in Primärresonanz mit einer Resonanzfrequenz im Frequenzbereich der höheren Frequenzen zu verwenden. Den Vorteil der Primärresonanz beschreibt das bereits zitierte Buch von H. Mcinkc auf Seite 79, Diese Primärresonanz entsteht erfindungsgemäß dadurch, daß die Primärinduktivität L.\ so gewählt wird, daß sie zusammen mit allen Kapazitäten des in Fig. 1 gezeichneten Eingangskreises (Aniennenkapazität, Zuleitungskapazität C1, Zuleitungskapazität C2 und Eingangskapazität des Feldeffekttransistors) die gewünschte Resonanzfrequenz ergibt. Der Vorteil der Primärresonanz besteht darin, daß die Kopplung zwischen Primärspule und Sekundärspule kleiner sein kann als ohne Resonanz und die Impedanzrückwirkungen der Sekundärseite auf die Primärspule außerhalb des Resonanzbereichs, d. h. im Frequenzbereich der niedrigeren Frequenzen besonders klein sind. Primärseitige Resonanz und sekundärseitige Resonanz können unabhängig voneinander verwendet werden.
Mehrere, später noch beschriebene Vorteile werden erzielt, wenn man in der Schaltung der Fig. 2 den Übertragungsweg 6 der höheren Frequenzen mit einem Transistor beginnen läßt. Eine solche Schaltung zeigt Fig. 9 mit einem Transistor 10. Grundsätzlich können hier alle bekannten Transistorschaltungen und Transistortypen verwendet werden. Nach dem derzeitigen Stand der Technik werden für höhere Frequenzen bipolare Transistoren bevorzugt, vorzugsweise in Basisschaltung oder Emitterschaltung, wobei die Wahl der Schaltung sich nach der Aufgabenstellung richtet und die bekannten Vorzüge der jeweiligen Schaltung ausgenutzt -werden.
In manchen dieser Schaltungen wirkt der Transistor 10 wie die in Fig. 4 dargestellte Kombination einer Kapazität und eines Wirkwiderstandes. Bei richtiger Dimensionierung der Sekundärinduktivität entsteht dann die bereits beschriebene sekundäre Resonanz zwischen der Eingangskapazität des Transistors und der Induktivität der Sekundärspule, gegebenenfalls unter Einschluß der in diesem Kreis vorhandenen weiteren Kapazitäten, z.B. C3 in Fig. 10.
Die Antenne als Spannungsquelle wird im Frequenzbereich der höheren Frequenzen durch den Übertrager an die Eingangsklemmen des Transistors 10 übertragen. Den Innenwiderstand der so übertrag3nen, an den Eingangsklemmen des Transistors 10 erscheinenden Quelle kann man durch Einstellung der Kopplung des Übertragers auf verschiedene Werte einstellen, beispielsweise vorteilhaft auf solche Werte, die bei einer Frequenz des Frequenzbereichs der höheren Frequenzen Rauschanpassung zwischen Quelle und Transistor herstellen. Rausch anpassung ist in allgemeiner Form in der deutschen OS 1591300 beschrieben worden.
Man kann die bereits beschriebene Resonanz der Primärseite und die Resonanz der Sekundärseite des Übertragers auch gleichzeitig anwenden und neben den bereits genannten Vorteilen zusätzliche Vorteile durch die Kombination beider Maßnahmen herbeiführen. Man kann dann die Kopplung des Übertragers noch mehr verkleinern, so daß die Rückwirkung des Übertragungsweges der höheren Frequenzen auf den Übertragungsweg der niedrigeren Frequenzen im Bereich der niedrigeren Frequenzen noch kleiner wird. Diese Resonanzen werden besonders wirksam, wenn die Resonanzfrequenzen beider Resonanzkreise gleich oder annähernd gleich sind. Es ist dann besonders günstig, wenn die Kopplung des Übertragers so eingestellt wird, daß ein zweikreisiges, kritirrh oder schwach überkritisch gekoppeltes Resonanzbandfilter entsteht. Dadurch entsteht in bekannter Weise eine breitere und gleichmäßigere Durchlaßkurve des Übertragers im Vergleich zu anderen Resonanzformen.
Es ist für die Selektivität und die Durchlässigkeit des Übertragungsweges 6 der höheren Frequenzen
IS vorteilhaft, die Bandbreite des genannten Bandfilters möglichst genau auf die Sollbandbreite dieses Frequenzbereichs einzustellen. Wenn alle Kapazitäten des Bandfilters Werte haben, die bereits durch die Antenne und die Transistoren vorgegeben sind, wenn
ao ferner die Resonanzfrequenz und als Konsequenz die Induktivitätswerte festliegen und die Kopplung des Übertragers durch die Forderung nach kritischer Kopplung festgelegt ist, kann man die Bandbreite nicht mehr frei erwählen, um die Freiheit bei der
,5. Wahl der verlangten Bandbreite und der Steilheit der Filterflanken zu gewinnen, wird daher eine Zusatzkapazität parallel zu den Eingangsklemmen des Transistors 10 geschaltet (C3 in Fi g. 10) und die Resonanz des Sekundärkreises einschließlich dieser Zusatzkapazität hergestellt. Die freie Wahl des Wertes dieser Kapazität schafft in vielen Fällen den Freiheitsgrad, der zur Erfüllung der genannten Bandbreitenforderung benötigt wird.
In einer solchen Schaltung läßt sich auch durch geeignete Dimensionierung Rauschanpassung zwischen Antenne und Transistor 10 in einem größeren Frequenzbereich herstellen. Das Grundprinzip der breitbandigen Rauschanpassung ist in der deutschen OS 1 591 300 im Prinzip beschrieben worden; dort ist insbesondere in den Fig. 9, 10 und 13 dargestellt, daß die Impedanz der Antenne eine Schleife in der komplexen Widerstandsebene durchlaufen muß, wobei die Schleifenkurve zweimal durch die optimale Impedanz läuft oder die optimale Impedanz umläuft. Da der Transistor 10 für den Bereich der höheren Frequenzen in der Schaltung nach der Erfindung nicht direkt an die Antenne angeschlossen wird, ist hier die Rauschanpassung in der Form zu schaffen, daß die Schaltung die für Rauschanpassung optimale Impedanz an denjenigen Klemmen (12 und 13 in Fig. 10) besitzt, ar die de; Transistor angeschlossen ist. Die Antenne als Quelle wird dann durch die Schaltung so transformiert, daß sie zwischen den Klemmen 12 und 13 al: transformierte Quelle mit einem transformierten Innenwiderstand erscheint, der in Abhängigkeit von dei Frequenz in der komplexen Widerstandsebene ah Schleifenkurve erscheint, wobei diese Kurve entwedei zweimal durch den für Rauschanpassung optimaler Punkt geht oder die Schleife der Impedanzkurve die
go sen Punkt umschließt.
Wenn beispielsweise die Antenne die Form eine: Unipols hat und im Frequenzbereich der höheren Fre quenzen nicht langer als eine Vierielwellenlänge ist so stellt die Schaltung der Fig. 10 im Bereich der hö heren Frequenzen ein zweikreisiges, transformato risch gekoppeltes Bandfilter dar, das bei überkriti scher Kopplung in bekannter Weise eine Impedanz schleife in der komplexen Widerstandsebene bildet
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Durch Wahl der induktiven Kopplung, Einstellung der Resonanzfrequenzen und richtige Wahl der Kreiskapazitäten kann diese Impedanzschleife in der komplexen Widerstandsebene so festgelegt werden, daß im vorgeschriebenen Betriebsfrequenzbereich optimale Rauschanpassung erzeugt wird.
In der DT-OS 2 115657 werden weitere Einzelheiten über die Schaltung des Feldeffekttransistors für den Übertragungsweg 5 der niedrigeren Frequenzen beschrieben, die auch in der vorliegenden Antenne verwendbar sind, insbesondere die Maßnahmen zur rauscharmen Linearisierung des Feldeffekttransistors und das Ausfiltern des Frequenzbereichs der höheren Frequenzen auf der Ausgangsseite des Feldeffekttransistors. Fig. Il zeigt die Schaltung einer realisierten Antenne, in der ein Serienresonanzkreis aus L4 und C4 die höheren Frequenzen vom Ausgang des Übertragungswegs der niedrigeren Frequenzen fernhält.
Falls die genannten Linearisierungsmaßnahmen für den Feldeffekttransistor auch in der Antenne nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ergibt sich die Möglichkeit, den Transistor 10 zweifach zu verwenden, einmal als Verstärker für den Bereich der höheren Frequenzen und gleichzeitig zur Erzeugung und Stabilisierung des Gleichstroms des Feldeffekttransistors, d. h. als Transistor T3 der Schaltung von Fig. 5 und 6 der DT-OS 2115657. Fig. 11 zeigt das vollständige Schaltbild einer so ausgeführten Antenne. Der Gleichstrom, der durch den Transistor 9 [ließt, fließt auch durch den Transistor 10, wobei die zwischengeschaltete Drossel D verhindert, daß die Wechselströme des einen Transistors durch den anderen Transistor fließen. Die Gleichspannung an der Basis des Transistors 10 wird durch die Diode Dl stabilisiert. LMK ist in Fig. 11 der Ausgang für daa verstärkte Signal der niedrigeren Frequenzen, UKW der Ausgang des verstärkten Signals der höheren Frequenzen. Zwischen den Punkten 4 und 5 wird die
ίο speisende Gleichspannung zugeführt.
Antennen nach der Erfindung, bei denen die beiden, an die Klemmen 3 und 4 angeschlossenen Antennenteile keine leitende Verbindung besitzen, können sich durch elektrische Felder der Atmosphäre oder durch Berührung mit geladenen Körpern oder durch Reibungselektrizität aufladen und diese Aufladespannungen auf den Eingang des übertragungsweges der niedrigeren Frequenzen übertragen. Sie erzeugen dadurch Störspannungen im Übertragungsweg
so oder zerstören empfindliche Transistoren. Daher isl in solchen Fällen in Fig. 11 ein Entladungswiderstanci /?, vorgesehen. Dieser Widerstand ergibt ein zusätzliches Rauschen, das um so geringer ist, je größer dei Widerstand ist. Wenn man diesen EntladungsschuU
as mit einer Serienkapazität C5 in der Zuleitung zwischer Antenne und Primärspule kombiniert, kann man der Schutz des Übertragungsweges 5 so ausreichend gestalten, daß R1 so groß gemacht werden kann, da£ sein Rauschen niedriger ist als das Eigenrauschen dei Übertragungswege.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:
1. Antenne in Form eines Dipols oder Unipols (I, 2) für den Empfang des ampiiiuuemiioduiierten Rundfunks in einem unteren Frequenzbereich sowie des frequenzmodulierten Rundfunks in einem oberen Frequenzbereich, bei der die Länge des Dipols oder Monopols so gewählt ist, daß sie im unteren Frequenzbereich sehr kurz gegen die Wellenlänge ist, und bei der ferner an die Ausgangsklemmen (3, 4) des Dipols bzw. Monopols eine Frequenzweiche angeschlossen ist, an deren einen Ausgang der Übertragungsweg (5) für den unteren Frequenzbereich und an deren anderen Ausgang der Übertragungsweg (6) für den oberen Frequenzbereich angeschlossen ist, und die Frequenzweiche eine Tiefpaßschaltung (C1, L1, C2) für den unteren Frequenzbereich enthält, deren Eingang an den Dipol bzw. Monopol angeschlossen ist und deren Ausgang an die Steuerstrecke eines Feldeffekttransistors oder eines ähnlich wirkenden elektronischen Verstärkerelements mit hoehohmig kapazitivem Eingang als Eingangstransistor (9) des Übertragungsweges für den un- teren Frequenzbereich angeschlossen ist, und die Längsinduktivität (L1) der Tiefpaßschaltung ganz oder teilweise die Primärspule eines Übertragers ist, an dessen Sekundärspule (L2) der Übertragungsweg (6) des oberen Frequenzbereichs angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (L1, L3) lose gekoppelt ist und eine primäre und/oder sekundäre Resonanz im oberen Frequenzbereich derart besitzt, daß bei gegebener Feldstärke der empfangenen Welle in Abhängigkeit von der Frequenz die Signalamplitude im Übertragungsweg (6, 7) des oberen Frequenzbereichs ein Maximum bei der Resonanzfrequenz erreicht, wobei im Fall der primären Resonanz die Primärspule (L,) des Übertragers zusammen mit der Kapazität des Dipols oder Monopols (1, 2), den Bestandteilen der Tiefpaßschaltung (C1, L1. C2) und der Eingangskapazität des Eingangsverstärkerelements (9) des unteren Frequenzbereichs die Resonanz ergibt, und im Fall der sekundären Resonanz die Sekundärspule ( L2) des Übertragers zusammen mit der Eingangsimpedanz des Übertragungsweges des oberen Frequenzbereichs die Resonanz ergibt.
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie zur Primärspule (L1) des Übertragers (L1, L2) weitere Primärspulen von Übertragern liegen und an die Sekundärspulen (L2) dieser Übertrager die Übertragungswege (7) weiterer, getrennter Frequenzbereiche angeschlossen sind und jeder dieser Übertragungswege in Kombination mit der zu ihm gehörenden Sekundärspule (L2) innerhalb des zu ihm gehörenden Frequenzbereichs eine Resonanz des Eingangskreises besitzt (Fig. 6).
3. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Primärspule (L1) des Übertragers (L1, L2) mehrere Sekundärspulen (L2) induktiv angekoppelt sind und jede dieser Sekundärspulen (L2) an einen gesonderten, von den anderen Frequenzbereichen getrennten Übertragungsweg (6,7) angeschlossen ist und jeder dieser Übertragungswege in Kombination mit der zugehörigen Sekundärspule (L,) innerhalb des zugehörigen Frequenzbereichs eine Resonanz der Eingangsschaltung besitzt (Fig. 7).
4. Antenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager ( L.. L2) einen stablärmigen Ferritkern besitzt und alle Spulen des Übertragers nebeneinander auf diesen Ferritstab aufgewickelt sind (Fig. 8b).
5. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsimpedanz des an die Sekundärspule (L2) angeschlossenen Übcrtragungsweges der höheren Frequenzen aus der Serienschaltung eines Wirkwiderstandes und einer Kapazität besteht (Fig. 5) oder wie eine solche Kombination wirkt, und die Kombination der Induktivität der Sekundärspule (L,) und der Ein gangskapazität dieses Übertragungsweges die sekundäre Resonanz ergibt.
6. Amenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsimpedanz des Übertragungsweges der höheren Frequenzen aus der Parallelschaltung eines Wirkwiderstandes und einer Kapazität (Fig. 4) besteht, oder wie eine solche Kombination wirkt, und die Kombination der Induktivität der Sekundärspule und der Eingangskapazität dieses Uberiragungsweges die sekundäre Resonanz ergibt.
7. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung zwischen Antenne und Primärspule möglichst kurz, und kapazitätsarm ausgeführt ist.
8. Antenne nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung zwischen Primärspule und Feldeffekttransistor möglichst kurz und kapazitätsarm ausgeführt ist.
y. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstrecke eines Transistors (10) an die Sekundärseite des Übertragers geschaltet ist und dieser Transistor den Eingang des Übertn»gungsweges (6. 7) der höheren Frequenzen darstellt.
H). Antenne nach Anspruch y, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität der Sekundärspule (L2) so dimensioniert wird, daß zusammen mit der Eingangskapazität des an sie angeschlossenen Transistors (10) die sekundäre Resonanz entsteht.
11. Antenne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung des Übertragers (Z. 1, L2) so eingestellt ist, daß die Impedanz der Antenne als Quelle durch den Übertrager so an die Eingangsklemmen des Transistors (10) transformiert wird, daß die Rauschanpassung des Transistors bei einer Frequenz des oberen Frequenzbereichs eintritt.
12. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenzen der Resonanz der Primärseite und der Resonanz der Sekundärseite gleich oder annähernd gleich sind.
13. Antenne nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzschaltung der Primärseite und die Resonanzschaltung der Sekundärseite zusammen ein Bandfilter ergeben und die Kopplung des Übertragers (L1, L2) so eingestellt ist. daß kritische oder schwach überkritische Kopplung besteht.
14. Antenne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreite des Bandfilters
durch eine Zusatzkapazität (C3) auf der Sekundärseite des Übertragers auf den für den oberen Frequenzbereich geforderten Wert eingestellt ist.
15. Antenne nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandfilter so dimensionien ist, daß es die Antenne als Quelle so an die Eingangsklemmen des Transistors (H)) transformiert, daß bestmögliche Rauschanpassuug im ganzen oberen Frequenzbereich entsteht, also uer an den Eingangsklemmen des Transistors erscheinende, transformierte Innenwiderstand der Quelle in Abhängigkeit von der Frequenz in der komplexen Impedanzebene eine Schleifenkurve in der Umgebung der für Rauschanpassung optimalen Impedanz erzeugt.
16. Antenne nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrom des Transistors (9) des Übertragungsweges (S) des unteren Frequenzbereichs auch durch den gleichstrommäßig in Serie geschalteten Transistor (10) des Übertragungsweges des oberen Frequenzbereichs fließt.
17. Antenne nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung der beiden Transistoren (9,10) eine Drossel (/)) liegt, die so groß gewählt ist, daß nahezu keine Wechselströme des einen Transistors durch den anderen Transistor fließen (Fig. II).
18. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Anschlußklemmen der passiven Antenne ein Entladungswiderstand (Rl) liegt.
19. Antenne nach Anspruch 18. dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung von der passiven Antenne zur Primärspule des Übertragers ein Serienkondensator (CS) liegt, der wesentlich größer als die Eigenkapazität der Antenne ist, und der Entladungswiderstand so gewählt ist, daß sein Rauschen kleiner als das Eigenrauschen der Übertragungswege ist.
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DE2310616A1 DE2310616A1 (de) 1974-09-05
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2753352A1 (de) * 1977-11-30 1979-05-31 Hirschmann Radiotechnik Hochfrequenz-verstaerkerkombination
DE3243052A1 (de) * 1982-11-22 1984-05-24 Gerhard Prof. Dr.-Ing. 8012 Ottobrunn Flachenecker Hochlineare aktive empfangsantenne mit zwei frequenzbereichen

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