DE2654530C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Empfangsantennenanordnung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine solche Anordnung ist aus der DE-PS 9 73 146 bekannt; da­ bei handelt es sich um eine Antenne für einen weiten Frequenz­ bereich. Sie besteht aus zwei in einer Ebene angeordneten Halbwellendipolen, die zu einem Ring zusammengeschaltet sind. An der einen Trennstelle zwischen den beiden Halbwellen­ dipolen ist ein Serienresonanzkreis vorgesehen, der die bei­ den Halbwellendipole verbindet; an der gegenüberliegenden Trennstelle erfolgt die Speisung der Antenne gegebenenfalls über einen Symmetrierübertrager. Bei niedrigen Frequenzen sind die beiden Halbwellendipole durch den Serienresonanz­ kreis annähernd kurzgeschlossen und die Antenne hat eine Rundumempfangscharakteristik. Bei hohen Frequenzen jedoch weist der Serienresonanzkreis einen großen Scheinwiderstand auf, so daß sich die Antenne wie eine Doppeldiopolantenne mit ausgeprägter Richtungscharakteristik verhält. Eine solche ausgeprägte Richtungscharakteristik ist von Nachteil in An­ wendungsfällen, in denen an einer Empfangsstelle Signale aus unterschiedlichen Richtungen empfangen werden sollen oder wenn die Empfangsstelle ortsveränderlich ist, sich beispiels­ weise auf einem Fahrzeug befindet.

Aus der US-PS 24 13 745 ist eine Empfangsantenne bekannt, welche drei in einer Ebene angeordnete, zu einem Dreieck zusammengeschaltete Halbwellendipole enthält. Es handelt sich aber um eine Antenne, mit welcher man nur in einem Frequenz­ bereich (UHF) empfangen kann.

Zum Empfang in verschiedenen Frequenzbereichen ist es be­ kannt, mehrere für den Rundumempfang in jeweils einem der Frequenzbereiche geeignete Antenne übereinander anzuordnen und zusammenzuschalten. Die Ebenen der einzelnen Antennen müssen dabei einen Mindestabstand von einer Viertelwellen­ länge haben. Andernfalls treten Rückwirkungen und gegen­ seitige Beeinflussungen auf, die die Charakteristik der einzelnen Antennen in unerwünschter Weise verändern. Nach­ teilig dabei ist, daß dieser Mindestabstand der Ebenen der einzelnen Antennen zu Bauhöhen führt, die bei Fahrzeugen nicht zulässig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Empfangsantennenanordnung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie für den Rundumempfang in einem ersten, niederfrequenten sowie in einem davon getrennten zweiten höherfrequenten Frequenzbereich geeignet ist; dabei soll die Bauhöhe der Antennenanordnung minimal bleiben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Empfangsantennenanordnung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Für den höher­ frequenten Frequenzbereich hat der Tiefpaß einen annähernd unendlich großen Wellenwiderstand, wohingegen die Hochpässe Signale in diesem höherfrequenten Frequenzbereich durchlassen; die Empfangsantennenanordnung verhält sich deshalb im höher­ frequenten Frequenzbereich wie eine Anordnung aus drei oder gegebenenfalls mehreren Dipolantennen, welche so zusammen­ geschaltet sind, daß sie einen gemeinsamen Speisepunkt haben. Da die Dipole zu einem Ring angeordnet sind, hat die Anordnung insgesamt eine Rundumempfangscharakteristik.

Im niederfrequenten Frequenzbereich haben die Hochpässe einen annähernd unendlich großen Wellenwiderstand, der durch die Symmetrierübertrager zu einem annähernd verschwindenden Wellenwiderstand auf der Dipolseite der Symmetrierüber­ trager transformiert wird, so daß die Symmetrierübertrager als Verbindungsglieder zwischen den Halbwellendipolen dienen und diese gemeinsam eine Ringantenne bilden, welche über den Tiefpaß gespeist wird. Auf diese Weise hat man auch im niederfrequenten Frequenzbereich eine Rundumempfangscharakteri­ stik. Dabei sind die Elemente dieser Empfangsantennenanordnung in vorteilhafter Weise in einer gemeinsamen Ebene angeordnet.

Die Anzahl der Halbwellendipole ergibt sich aus dem Verhält­ nis der Wellenlängen des niederfrequenten zu den Wellenlängen des höherfrequenten Frequenzbereiches. Um eine ausreichende Rundumempfangscharakteristik für den höherfrequenten Bereich zu erhalten, sind mindestens drei Halbwellendipole zu einem Ring zusammenzuschalten.

Eine zum Rundumempfang in zwei Frequenzbereichen geeignete Antennenanordnung kann dadurch für den Rundumempfang in einem dritten, noch höherfrequenten Frequenzbereich erweitert wer­ den, daß man eine Rundumempfangsantenne für diesen dritten Frequenzbereich in einer gegenüber der Zweibereichsantennen­ anordnung parallel versetzten Ebene anordnet und mit ihr zusammenschaltet. Zweckmäßigerweise ist die Ableitung der Rund­ umempfangsantennenanordnung für den dritten Frequenzbereich über ein für diesen Frequenzbereich wirksames Sperrglied mit dem Speisepunkt für den höherfrequenten Bereich der Zwei­ bereichsantennenanordnung verbunden. Bei entsprechendem Ab­ stand der beiden Antennenebenen wirkt die Verbindungsleitung als Viertelwellendipol, der es erlaubt, vertikal polarisierte Wellen zu empfangen.

Die Zeichnung zeigt schematisch ein bevorzugtes Ausführungs­ beispiel einer Antennenanordnung gemäß der Erfindung. Diese Antennenanordnung ist in einer Ebene zum Empfang der Fernseh­ frequenzbereiche I und III im VHF-Bereich und darüberhinaus zum Empfang im Fernsehfrequenzbereich IV/V im UHF-Bereich ein­ gerichtet.

Kreisbogenförmige Dipolelemente 2, 2′ und 2′′ bilden zu­ sammen eine Ringantenne für den Frequenzbereich I. Die Ableitung der empfangenen Signale erfolgt über den für diesen Bereich bemessenen Tiefpaß 5 zum Speisepunkt 10.

Die Dipolelemente 2, 2′, 2′′ bilden im Frequenzbereich III je für sich Halbwellendipole, die durch Symmetrierüber­ trager 3, 3′ und 3′′ miteinander verbunden sind. Die Symmetrierübertrager sind jeweils über einen für den höher­ frequenten Frequenzbereich ausgelegten Hochpaß 4, 4′, 4′′ auf einen gemeinsamen Punkt 11 zusammengeschaltet, der der Speisepunkt für den höherfrequenten Frequenzbereich III ist.

Die Antennenanordnung für den Frequenzbereich IV/V ist in einer zur Ebene der Halbwellendipole 2, 2′ und 2′′ parallelen Ebene angeordnet und aus drei Segmenten 7, 7′ und 7′′ zusammenge­ setzt, die ringförmig angeordnet und über Transformations­ leitungen 8, 8′ und 8′′ auf eine gemeinsame Ableitung geschatet sind, die zu einem Speisepunkt 12 für den Frequenzbereich IV/V führt.

Die Antennenanordnung für den Frequenzbereich IV/V ist über eine vertikale Verbindungsleitung mit dem Speisepunkt 11 verbunden, und zwar über eine Drossel 6. Die obere An­ tennenanordnung wirkt als Dachkapazität auf der vertikalen Verbindungsleitung. Beide zusammen bewirken das Auftreten einer Vertikalkomponente in der Empfangscharakteritik für den Frequenzbereich III.

In entsprechender Weise kann die Erfindung auf andere Frequenzbereiche angewendet werden.

Die Speisepunkte 10, 11 und 12 werden nach Bedarf mit Verstärkern verbunden, die die Signale entweder in jedem Frequenzbereich getrennt verstärken oder breitbandig ausgeführt sind. Zweckmäßigerweise integriert man die Verstärker in die Antennenanordnung.

Claims (3)

1. Empfangsantennenanordnung für wenigstens einen ersten, niederfrequenten und einen davon getrennten zweiten, höherfrequenten Frequenzbereich, bestehend aus mehreren Halbwellendipolen für den zweiten Frequenzbereich, die in einer Ebene angeordnet und zu einem Ring über wenigstens eine Impedanzschaltung, welche Impedanzschaltung im ersten Frequenzbereich niederohmig und im zweiten Frequenzbereich hochohmig ist, zusammengeschaltet sind, und die symmetrisch gespeist ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß wenigstens drei Halbwellendipole (2, 2′, 2′′) vorge­ sehen sind,
• - daß die jeweilige Impedanzschaltung zwischen den drei Halbwellendipolen (2, 2′, 2′′) als Symmetrierübertrager (3, 3′, 3′′) ausgebildet ist und diese Symmetrierüber­ trager (3, 3′, 3′′) sekundärseitig über jeweils einen daran anschließenden Hochpaß (4, 4′, 4′′) zu einem ge­ meinsamen ersten Speisepunkt (11) für den zweiten Frequenz­ bereich verbunden sind und
• - daß an einem der Symmetrierübertrager (3′′) sekundär­ seitig ein Tiefpaß (5) für den ersten Frequenzbereich an einen zweiten Speisepunkt (10) angeschlossen ist.

2. Empfangsantennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbwellendipole (2, 2′, 2′′) Kreisbogenform haben.

3. Empfangsantennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer weiteren, ebenen, ringförmigen Antennenanordnung (7, 7′, 7′′; 8, 8′, 8′′) in einer parallel versetzten Ebene für einen dritten, noch höherfrequenten Frequenzbereich zusammengeschaltet ist.