DE2912341A1 - Antenne - Google Patents

Antenne

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DE2912341A1
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Germany
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antenna
conductor
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loop
terminal
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DE2912341A
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Minoru Ogita
Masahiro Takeyama
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Nippon Gakki Co Ltd
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Nippon Gakki Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • HELECTRICITY
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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Description

28. März 1979
79-N-3526 (OPA-H1478-422)
NIPPON GAKKI SEIZO KABUSHIKI KAISHA, Japan
Antenne
Die Erfindung bezieht sich auf eine eine niedrige Impedanz aufweisende Schleifenantenne zum Empfang des Mittelwellenbandes von Radiowellen, wobei sich die Erfindung ferner auf eine Antenneneingangsschaltung dafür bezieht.
Im Mittelwellenbereich erfolgen Radiosendungen normalerweise unter Verwendung eines amplitudenmodulierten Systems (AM-System), und somit unterliegen diese Radiosendungen einer größeren Störungstendenz gegenüber Strahlungen von verschiedenen externen Rauschquellen, als dies bei frequenzmodulierten Radiosendungen im UKW-Bereich (VHF-Band) der Fall ist.
Allgemein treten störende Rauschstrahlungen im Mittelwellenbereich in drei Formen auf, und zwar in Form elektromagnetischer Wellen, magnetischer Felder und elektrischer Felder. Beim normalen Gebrauch eines Radiocmpfiingers befindet sich die Rauschstrahlung in der Form elektromagnetischer Wellen am Empfänger auf einem hinreichend niedrigen Größenordnungspeyel verglichen mit den Strahlungen der beiden anderen Störungsarten. Strahlungen in der Form eines magnetischen Feldes und elektrischen Feldes besitzen andererseits einen relativ hohen Pegel beispielsweise im Mittelwellenband. Strahlungen in der Form eines Magnetfeldes sind jedoch während der Fortpflanzung proportional zur dritten Potenz des Fortpflanzungsabstands gedämpft, so daß diese Strahlung normalerweise kein
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ernstes Problem bei einem Empfänger aufwirft, der an einer Stelle relativ entfernt von der Rauschquelle angeordnet ist. Am problematischsten ist die Strahlung in der Form eines elektrischen Feldes; eine Lösung ist dabei beispielsweise beim Radioempfang im Mittelwellenbereich erforderlich, da der Größenpegel dieser Strahlung nur proportional zur zweiten Potenz des Fortpflanzungsabstands gegenüber der Rauschquelle abnimmt.
Aus den oben angegebenen Gründen werden beim Empfang von Mittelwellenradiowellen vorteilhafterweise Antennen der auf das magnetische Feld ansprechenden Bauart verwendet. In der Tat ist es üblich, für Mittelwellenradioempfänger eine Ferritstangenantenne zu benutzen, die als grundsätzlich nur gegenüber Magnetfeldern empfindlich angesehen wird. Nichtsdestoweniger werden solche Radioempfänger mehr oder weniger durch Rauschstrahlungen des elektrischen Feldes aus den noch zu beschreibenden Gründen gestört.
In Fig. 1 ist eine typische Ferritstangenantenne sowie deren Verbindung mit einem Radioempfänger schematisch dargestellt, wobei die mit 1 bezeichnete Antenne ein Stangenglied 2 aus Ferritmaterial sowie primäre und sekundäre Wicklungen 3 auf einem Spulenkörper 5 aufweist, der gleitend oder nicht gleitend am Stangenglied 2 angeordnet ist. Die Primärwicklung 3 dient als eine Abstimmspule und ist mit einem veränderbaren Kondensator, das heißt einem Abstimmkondensator 6 im Empfänger zur Bildung eines Abstimmkreises verbunden. Die empfangenen und abgestimmten Radiosignale werden von der Sekundärwicklung 4 an die nicht gezeigte Eingangsschaltung dos Empfängers geliefert. Die Induktivität der Primärwicklung 3 beträgt üblicherweise ungefähr 300 Mikrohenry oder mehr, so daß die Ferritstangenantenne von Natur aus einen hohen Impedanzteil aufweist, dessen Impedanz 100 oder mehrere Hundert Kiloohm über die Mikrowellenfrequenzen hinweg erreicht. Ein solcher eine hohe Impedanz aufweisender Teil der Antenne einschließlich der Primärwicklung 3 und oftmals einschließlich einer be-
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stimmten Länge der Antennenzuleiter sind natürlich außerhalb der Radioschaltung angeordnet, die gegenüber statischer Elektrizität abgeschirmt ist. Daher hat dieser Antennenteil den Nachteil, Rauschstrahlungen in der Form elektrischer Felder aufzunehmen. Die übliche Ferritstangenantenne ist als solche entgegen den Erwartungen relativ empfindlich gegenüber Störung durch Rauschstrahlungen des elektrischen Feldes.
Es sei bemerkt, daß eine solche eine hohe Impedanz aufweisende Antenne die Erstreckung der Antennenleiter von der Antenne zum Empfänger begrenzt. Wenn die Antennenleiter über einen beträchtlichen Abstand hinweg erstreckt werden, so besteht die Möglichkeit der Störung durch Rauschstrahlungen des elektrischen Feldes, was entsprechend ansteigt, und darüber hinaus würde eine erhöhte Streukapazität an den Antennenleitern einen nachteiligen Effekt auf den Betrieb der Abstimmschaltung des Empfängers haben. Bislang mußten die üblichen Ferritstangenantennen dicht benachbart zum Empfänger eingebaut werden, so daß die Länge der Antennenleiter minimiert werden konnte.
Eine häufig in Mittelwellenradioempfängern verwendete Antennen einbaukonstruktion ist schematisch in Fig. 2 gezeigt. Eine Ferritstangenantenne 1 ist dabei schwenkbar an Tragmitteln 8 auf der Rückplatte von Empfänger 7 angeordnet, wobei die Antennenleiter 9 in den Empfänger derart hineingeführt sind, daß sie einen kürzestmöglichen Abstand gegenüber der Antenne besitzen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Richtung der Antenne 1 beliebig eingestellt werden kann, um eine optimale Empfangsbedingung zu erhalten. Andererseits macht eine solche Anordnung jedoch einen relativ großen Raum für die Zulassung der Schwing- oder Schwenkbewegung der Antennenstange 1 an der Rückseite des Empfängers erforderlich.
Obwohl dieser große erforderliche Raum möglicherweise nicht besonders nachteilig im Falle von tragbaren Radioempfängern ist, so kann dieses Einbauerfordernis oftmals nicht im Falle von auf einer Konsole oder einem Tisch abgestellten Radioempfängern erfüllt werden, weil diese normalerweise dicht an
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einer Raumwand eingebaut werden, beispielsweise einer Ecke eines Raums oder an der Seite eines Möbelstücks derart, daß die Rückplatte des Empfängers zur Wand oder zum Möbelstück hinweist. Bei solchen Radioempfängern wäre es zweifelsohne von Vorteil, wenn die Antenne an einer beliebigen gewünschten Stelle weg von der Rückplatte oder dem Empfänger an sich angeordnet werden könnte. Eine solche Anordnung der Antenne an einer beliebigen Stelle würde jedoch in den meisten Fällen langgestreckte Antennenzuleitungen oder Drähte für die Verbindung der Antenne mit dem Empfänger erforderlich machen.
Zusammenfassung der Erfindung. Die Erfindung bezweckt,eine verbesserte Antenne der magnetfeldempfindlichen Bauart vorzusehen für den Empfang des Mittelwellenbereichs, wobei diese Antenne gegenüber Störungen durch Strahlungen des elektrischen Feldes aus externen Rauschquellen weniger empfindlich ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine solche Antenne derart vorzusehen, daß deren Einbau an einer Stelle entfernt gegenüber dem Radioempfänger ohne Rauschprobleme möglich ist.
Erfindungsgemäß wird insbesondere zur Erreichung der genannten Ziele und zur Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik eine eine niedrige Impendanz aufweisende Schleifen- oder Rahmenantenne vorgesehen, deren Induktivität im Bereich von 1 Mikrohenry bis zu 1OO Mikrohenry liegt.
Die Erfindung hat sich auch zum Ziel gesetzt, eine Antenneneingangsschaltung für einen Radioempfänger vorzusehen, die geeignet ist zur Verbindung mit der erfindungsgemäßen eine niedrige Impedanz aufweisenden Rahmenantenne.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausfühfungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ferritstabantenne und deren Verbindung mit einem Radioempfänger gemäß dem Stand der
Technik, 909841/0725
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Fig. 2 eine bekannte typische Antennenoinbauart der Ferritstabantenne am Radioempfänger;
Fig. 3 schematisch die Prinzipien der Rauschunterdrückung bei einer erfindungsgemäßen eine niedrige Impedanz aufweisenden Rahmenantenne;
Fig. 4 bis 7 schematisch mehrere Ausführungsbeispiele uer erfindungsgemäßen eine niedrige Impendanz aufweisenden Rahmenantenne;
Fig. 8 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antenneneingangs schaltung·;
Fig. 9 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antenneneingangsschaltung;
Fig. 10 und 11 erläuternde Darstellungen der unterschiedlichen Einbauarten der erfindungsgemäßen eine niedrige Impedanz aufweisenden Rahmenantenne;
Fig. 12 schematisch eine weitere Möglichkeit der Anordnung der eine niedrige Impendanz aufweisenden erfindungsgemäßen Rahmenantenne;
Fig. 13 ein Besiepiel der Verbindung einer solchen eine niedrige Impedanz am weisenden Rahmenantenne, wie beispielsweise der gemäß Fig. 12 eingebauten.
Die erfindungsgemäße eine niedrige Impendanz aufweisende Rahmenantenne ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sie eine niedrige Induktivität von 1 Mikrohenry bis zu 100 Mikrohenry, und zwar vorzugsweise weniger als 30 Mikrohenry, besitzt. Diese niedrige Induktivität bewirkt bei der Rahmenantenne, daß der Empfang der Mittelwellen sichergestellt wird mit einer wesentlich höheren Unterdrückung von Rauschstrahlungen in der Form elektrischer Felder von externen Rauschquellen, wobei die Gründe dafür im folgenden angegeben werden.
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Fig. 3 zeigt die Prinzipien der erfindungsgemäßen Antenne, und zwar ist der Fortpflanzungsvorgang der Strahlung des elektrischen Feldes von einer externen Rauschquelle zu einer Antenne dargestellt. Z^ repräsentiert dabei die Impendanz
der Antenne, E ist die äquivalente Rausch-EMK der Rauschquelle, und R und C repräsentieren den äquivalenten Widerstand und die äquivalente Kapazität des Fortpflanzungspfads zwischen Rauschquelle und Antenne. Die induzierte Spannung
e an der Antennenimpedanz Z^ ist gegeben durch: η a
e = E · Za
η η ,
za + Zc
dabei ist Z die effektive Impedanz der beiden Elemente R und C , die parallel zueinander liegen. Z ist normalerweise sehr viel größer als Z , und somit kann die obige Gleichung
wie folgt vereinfacht werden:
e = En · Za
η η .
Zc
Für einen speziellen Fortpflanzungszustand nimmt Z einen festen Wert unabhängig von der verwendeten Antenne an. Daher
ist e_ fast nur proportional zu Z . Da Z„ hauptsächlich durch η a a
die Induktivität der Antenne bestimmt ist, kann e , das in der Antenne induzierte Rauschsignal, als proportional zur Antenneninduktivität angesehen werden.
Aus der obigen Diskussion ergibt sich, daß die erfindungsgemäße eine niedrige Impendanz aufweisende Rahmenantenne, die eine niedrigere Induktivität (von 1 Mikrohenry bis 100 Mikrohenry) als 300 Mikrohenry oder mehr als die übliche Ferritstabantenne aufweist, wesentlich weniger empfindlich gegenüber Störungen durch elektrische Rauschstrahlungen des elektrischen Feldes ist. Für beispielsweise 100 Mikrohenry wird der Störungsgrad unter ein Drittel desjenigen einer entsprechenden Ferritstabantenne mit einer Induktivität von 300 Mikrohenry reduziert.
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Der Rauschunterdrückungsfak„.or wird dreimal so hoch wie I.
bei der 300 Mikrohenry· Ferr: tstabantenne, und diese Rausch- r. unterdrückung muß als hoch bezeichnet werden. In ähnlicher ') Weise wird für 30 Mikrohenry und 10 Mikrohenry das Störungsausmaß unter ein Zehntel bzw. unter ein Dreißigstel reduziert. Die untere Grenze von 1 Mikrohenry der Antenneninduktivität wird hauptsächlich dadurch angegeben im Hinblick auf die zulässige minimale Rahmenfläche, die erforderlich ist zum Erhalt eines zulässigen Minimalausmaßes an Radiowellenempfangsempfindlichkeit, die im wesentlichen von der Rahmen- oder Schleifen-
2
fläche abhängt. Mehr als 20 cm der effektiven Rahmenfläche kann normalerweise in bekannten Mittelwellenradioempfängern benötigt werden.
Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße eine niedrige ! Impedanz aufweisende Rahmenancenne wegen ihrer niedrigen Induktivität oder Impedanz einen weiteren kritischen Verteil, der den Einbau der Antenne an einer entfernt gegenüber einem \< Empfänger liegenden Stelle gestattet, ohne daß dadurch irgend- ■ welche Nachteile entstehen. Dies ist von gioßem Vortei"'., da dadurch die Antenneninstallation beträchtlich erleichtert : wird. ;'
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete eine solche niedrige Impedanz aufweisende Rahmenantenne kann gebildet werden durch einen Leiterdraht oder eine Lage oder Schicht hergestellt in der Form einer im wesentlichen flachen Spula. Mehrere Ausfüh- J rungsbeispiele sind schematisch in den Fig. 4 bis 6 gezeigt. P
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer eine niedrige Impe- | danz aufweisenden Rahmenantenne 21a, die aus einem Leiterdraht |
10 mit mehreren Windungen besteht, wobei der Leiterdraht bei- ff
si spielsweise ein Kupferdraht ist, der in eine flache quadra- y
it tische Spule geformt ist. j;
Fig. 5 zeigt bei 21b die eine niedrige Impedanz aufweisende Rahmenantenne, bestehend aus einem Leiterdraht 10 mit mehrerer Windungen in einer flachen kreisförmigen Spule. Diese Antenne
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wird in ihrer Form durch Formstücke 11 und 12 gehalten, die beispielsweise aus Kunstharz bestehen und an entgegengesetzten Enden der Antenne vorgesehen sind. Die Antennenleiter sind durch eines dieser Formstücke 12 herausgeführt.
Es sei bemerkt, daß die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Antenne in einer Spulenform oder einem Träger ausgebildet sein kann, der aus einem nicht magnetischen Material besteht, um so die Abmessungen sicherzustellen.
Beim in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel der eine niedrige Impedanz aufweisenden Rahmenantenne 21 erfolgt die Ausbildung aus einer Kupferfolie oder Lage 13, wobei mehrere Windungen in eine quadratische Spulenform gebracht sind, und wobei ferner diese Folie auf ein nicht magnetisches Plattenglied 14 gedruckt ist, beispielsweise durch Verwendung der üblichen Verfahren, wie sie bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen verwendet werden. Dieses Ausführungsbeispiel kann vollständig mit einer Schicht oder einem Formteil aus nicht magnetischem Material bedeckt sein.
Ein praktikableres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen eine niedrige Impedanz aufweisenden Rahmenantenne 21d ist schematisch teilweise im Schnitt in Fig. 7 gezeigt und weist einen rechteckigen Mantel 15 aus einem nicht magnetischen Material, wie beispielsweise einem Kunstharz auf, wobei in diesem Mantel ein Leiterdraht 10 mit mehreren Windungen eingeschlossen ist und wobei die Windungen in Form einer im wesentlichen rechteckigen Spule ausgebildet sind. Die Starrheit dieser Antenne wird durch einen längs gestreckten Rippenteil 16 verstärkt, der einstückig mit dem Mantel 15 an dessen Innenoberfläche ausgebildet ist. Der Rippenteil 16 ist teilweise entfernt, um Tragteile 17 und 18 vorzusehen, die im Schnitt kreisförmig sind und wo die Antenne drehbar durch Tragmittel am Radioempfänger gehalten sein kann. Die Antennenzuleitungen sind in der Zeichnung in Form einer Doppelleitung 29 dargestellt, wobei rim Ende Anschlüsse 20 vorgesehen sind, während das andere
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Ende von einem Eckteil des Mantels 15 ausgeht.
Erfindungsgemäß ist ebenfalls eine Antenneneingangsschaltung für einen Radioempfänger vorgesehen, und zwar zum Zwecke der Verbindung dieser eine niedrige Impedanz aufweisenden Schleifen- oder Rahmenantenne mit dem Radioempfänger. Es sei in diesem Zusammenhang auf die Fig. 8 verwiesen. Die Antenneneingangsschaltung 30a weist einen Eingangstransformator 31 auf, der eine Primärwicklung 32 und eine Sekundärwicklung 33 besitzt. Parallel zu diesen Gliedern liegt an den Enden der Primärwicklung 32 ein veränderbarer als Abstimmkondensator dienender Kondensator zur Bildung einer Abstimmschaltung. Eine erfindungsgemäße eine niedrige Impedanz aufweisende Rahmenantenne 21 liegt über Antennenklemmen 35 und 36 zwischen einem Abgriffsleiter und einem geerdeten Endleiter der Primärwicklung 32.
Ein empfangenes und abgestimmtes Mittelwellenradiosignal wird von der Sekundärwicklung 33 an den HF-Verstärker 37 am Eingang des Empfängers geliefert. Das vom HF-Verstärker 37 abgegebene verstärkte Signal wird im Mischer 38 mit einem durch einen Empfangs- oder überlagerungsoszillator 39 erzeugten Ortsträger gemischt, um in ein entsprechendes Zwischenfrequenzsignal umgewandelt zu werden, welches in die darauffolgenden nicht gezeigten Stufen des Empfängers eingespeist wird.
Normalerweise steht der Abstimmkondensator 34 mit einem (nicht gezeigten) veränderbaren Kondensator in Verbindung, der zur Änderung der Schwingungsfrequenz des Uberlagerungsoszillators 39 dient. Es istferner üblich, daß die Primärwicklung 32 des Eingangstransformators 31 eine Induktivität von ungefähr 300 Mikrohenry besitzt, und zwar im Hinblick auf den praktikablen Kapazitätsbereich des verwendeten Abstimmkondensators 34. Demgemäß besitzt der Eingangstransformator 31 ein geeignetes Verhältnis aus der Anzahl der Windungen der Primäriwicklung 32, und zwar zwischen den beiden Endleitern sowie zwischen dem Abgriff sleiter und einem geerdeten Endleiter, und ferner ein geeignetes Verhältnis aus der Primärwicklung 32 zur Sekundärwicklung 33, um so ein Herauftransformieren der eine niedrige
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Impedanz besitzenden Rahmenantenne 21 vorzusehen, um dadurch eine Impedanzanpassung mit dem HF-Verstärker 37 zu erreichen.
Bei der obigen Anordnung kann die Antenneneingangsschaltung 30a mit der eine hohe Impedanz aufweisenden Abstimmschaltung ohne weiteres vollständig innerhalb der nicht gezeigten elektrostatischen Abschirmmittel eingeschlossen sein, während andererseits nur die eine niedrige Impedanz aufweisende Rahmenantenne δ\ und deren Verbindungsleiter außerhalb der Abschirmmittel freiliegen. Es wird daher eine höhere Unterdrückung von Rauschstrahlungen in Form des elektrischen Feldes erreicht.
Ein weiteres Beispiel einer Antenneneingangsschaltung für einen AM/FM-Radioemfpfänger (Mittelwellen- und Ultrakurzwellen-Empfänger) ist schematisch in Fig. 9 gezeigt, wobei dieses Ausführungsbeispiel es ermöglicht, daß der Empfänger eine UKW-Sendung und Mittelwellensendung empfangen kann durch Verwendung von entweder der eine niedrige Impedanz aufweisenden Schleifenantenne der Erfindung oder einer UKW-Empfangsantenne.
In Fig. 9 ist die Antenneneingangsschaltung insgesamt mit 30b bezeichnet und weist Antennenklemmen 35 und 36 auf, die mit einer eine niedrige Impedanz aufweisenden Rahmenantenne 21 gemäß der Erfindung koppelbar sind. Die Antennenklemmen 40 und 41 sind mit entsprechenden Leitern einer zweiadrigen Speiseleitung von einer (nicht gezeigten) UKW-Empfangsantenne verbunden, während die Antennenklemmen 4 2 und 4 3 in der Form einer Buchse dargestellt sind, so daß eine Verbindung mit dem Mittelleiter bzw. der Abschirmung eines Koaxialkabels möglich ist, welches sich von der nicht gezeigten UKW-Empfangsantenne aus erstreckt. Die Antenneneingangsschaltung weist ferner einen Mittelwellenempfangs-Eingangstransformator 31 auf, wie er in Verbindung mit dem Beispiel der Fig. 8 erläutert wurde. Der Transformator 31 besitzt eine Primärwicklung 32, wobei die beiden Enden parallel mit einem veränderbaren Abstimmkondensator 34 geschaltet sind, während eine Sekundärwicklung 33 ein empfangenes und abgestimmtes Mittelwellenradiossignals liefert.
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Die Antennenklemme 35 ist mit einem Abgriffsleitcr der Primärwicklung 32 verbunden, und die Antennenklemme 36 ist geerdet .
Die Antenneneingangsschaltung ist mit einem weiteren Eingangstransformator AB für UKW-Fmpfang ausgerüstet, wobei die Primärwicklung 49 dieses Transformators 48 am Mittelabgriffsleiter geerdet ist und an den entsprechenden Endleitern mit Antennenklemmen 4 1 and 42 in Verbindung steht. Die Sekundärwicklung 50 des Eingangstransformators 48 besitzt parallelgeschaltet einen weiteren veränderbaren Kondensator 51 zur Bildung einer weiteren Abstimmschaltung. Die Antennenklemme 43 liegt über einen Kondensator 45 an Schaltungserde. Dieser Kondensator 45 besitzt eine solche Kapazität, daß er im wesentlichen UKW-Bandsignale durchlassen kann, um so die Klemme 4 3 für UKW-Signale zu erden, wobei der Kondensator 45 aber gleichzeitig eine hinreichend größere Impedanz für Mittslwellensignale als die Induktivität einer Induktivität 47 aufweist, die im wesentlichen die gleiche wie die der eine niedrige Impedanz aufweisenden Schleifenantenne 21 ist. Die Antennenklemmen 40 und 42 sind miteinander über einen Kondensator 44 verbunden, der eine solche Kapazität besitzt, daß im wesentlichen der Durchgang von Mittelwellenbandsignalen verhindert wird, aber der Durchgang von UKW-Bandsignalen gestattet ist. Die Antennenklemme 40 liegt ebenfalls über Induktivität 47 an Erde und ferner über einen Widerstand 46 an der Klemme 43.
Die Antenneneingangsschaltung weist ferner ein Leiterglied 51 auf, welches als Kurzschlußmittel zwischen den Antennenklemmen 35 und 40 dient, wobei dieses Leiterglied abnehmbar an diesen zwei Klemmen angeordnet ist.
Wenn der Empfang einer Mittelwellensendung beabsichtigt ist durch Verbindung der eine niedrige Impedanz aufweisenden Rahmenantenne gemäß der Erfindung mit den Antennenkleimen 35 und 36, so wird das Leiterglied 51 von den Antennenkle .men 35 und/oder 40 entfernt. Empfangene Mittelwellenradiosignale an der Rahmenantenne werden über die Klemmen 3 5 und 36 in den Eingangstransformator 31 eingespeist, wo ein Signal abgestimmt wird,
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Wenn alternativ der Empfang von Mittelwellensendungen beabsichtigt ist,ohne die eine niedrige Impedanz aufweisende Rahmenantenne 21 anzuschalten, lediglich unter Verwendung einer UKW-Empfangsantenne, so wird das Leiterglied 51 angeordnet zum Zwecke eines Kurzschlusses zwischen den Antennenklemmen 3 5 und 40.
Wenn in diesem letztgenannten Fall eine zweiadrige oder zwei Leiter aufweisende Antennenzuleitung oder Speiseleitung von der UKW-Empfangsantenne verbunden ist mit den Antennenklemmen 40 und 41, so dient der eine Leiter oder Draht der mit der Antennenklemme 40 verbundenen Antennenzuleitung als eine Art Langdrahtantenne, durch welche Mittelwellenradiosigrale eingefangen werden. Solche empfangenen Mittelwellenradiosignale auf Frequenzen des Mittelwellenbereichs können nicht in den UKW-Empfangseingangstransformator 48 eingespeist werden, wegen der hohen Impedanz des Kondensators 44, sie können aber über das Leiterglied 51 in den AM-Empfangseingangstransformator eingespeist werden. Man erkennt, daß wegen des Vorsehens der Induktivität 47 der Abgriffsleiter der Primärwicklung 32 des Eingangstransformators 31, der als eine Abstimmspule dient, stets durch im wesentlichen die gleiche Impedanz geshuntet ist, und daß somit die Gleichlaufeigenschaft der Abstimmschaltung im wesentlichen ungeändert verbleibt, unabhängig davon, ob die eine niedrige Impedanz aufweisende Rahmenantenne 21 zum Empfang von AM-Sendungen angeschaltet ist oder nicht. Die durch die Verbindung der UKW-Empfangsantenne empfangenen UKW-Sendesignale werden zur Primärwicklung 49 des UKW-Empfangseingangstransformators 48 übertragen. Wenn andererseits ein Koaxialkabel von einer FM- oder UKW-Empfangsantenne mit den Antennenklemmen 42 und 43 verbunden ist, so dient die äußere Abschirmung des Kabels als eine AM- oder Mittelwellenempfangsantenne, wobei aber in einem solchen Fall diese für UKW- FM- Sendesignale durch den Kondensator 4 5 im wesentlichen geerdet ist. Somit werden durch den Abschirmmantel empfangene Mittelwellensignale nur in den Mittelwellenempfangseingangstransformator 31 über Widerstand 46 und Leiter 51 eingespeist, während die empfangenen UKW-Sendesignale an einen der Endleiter und den Mittelabgriffsleiter der Primärwicklung
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49 des FM-Empfangseingangstransformators 48 angelegt werden.
Wie erläutert gestatte die erfindungsgemäße eine niedrige Impedanz aufweisende jhleifen- oder Rahmenantenne die Verwendung eines relati langen Drahtes zur Verbindung der Antenne mit einem Empfänger, so daß die Rahmenantenne auf die verschiedensten Weisen je nach Erfordernis angeordnet werden kann.
Fig. 10 zeigt seb^matisch ein Einbaubeispiel für die eine niedrige Impedanz a fweisende Schleifenantenne, wobei diese eine niedrige Impedanz aufweisende Schleifen- oder Rahmenantenne 21, wie in Verbindung mit Fig. 7 erläutert, verschwenkbar durch Halterungsmittel 60 an der Rückplatte eines Radioempfängers 61 getragen ist. Die Tragmittel 60 weisen ein Paar von Greifteilen mit zylindrischen Aufnahmeoberflächen auf, in denen der Tragteil 17 des Kreisabschnitts der Schleifenantenne 21 drehbar für eine horizontale Schwenkbewegung der Antenne ergriffen ist. Da die Radio-Mittelwellen normalerweise vertikal polarisierte Wellen sind, wird die Rahmenantenne 21 der für Magnetfelder empfindlichen Bauart vertikal gehaltert. Die sich von der Rahmenantenne aus erstreckenden Verbindungsdrähte 19 sind zu Antennenklemmen an einer Klemmenplatte 6 2 geführt, wobei diese Klemmen mit einer Eingangsschaltung gemäß Fig. 8 und 9 verbunden sind.
Fig. 12 zeigt ein weiteres Beispiel für die Anordnung der eine niedrige Impedanz aufweisenden Rahmenantenne, wobei hier diese Antenne 21 an einem an einer Zimmerwand 64 befestigten Haken 63 hängt. Die Verbindungsdrähte 19 erstrecken sich von einem Radioempfänger 61 aus über einen relativ langen Abstand zur Antenne.
Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Antenneneinbaus, und zwar ist hier die eine niedrige Impedanz aufwei sende Schleifenantenne 21 gebildet durch zwei Blätter einer Spule, angeordnet an einem Pfosten 65, um dessen oberen Ende sich eine UKW-Empfangsantenne 66 befindet. Die UKW- oder FM-
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Empfangsantenne 66 ist über einen Impedanzanpassungstransformator 67 und einen Kondensator 68 (vgl. Fig. 13) mit einem Koaxialübertragungskabel 69 (vgl. Fig. 13) verbunden, an dessen Ausgangsleitern die Rahmenantenne 21 liegt.
Eine solche FM-Empfangsantenne 66 sowie AM-Empfangsrahmenantenne 21 können in der in Fig. 13 gezeigten Weise mit einem Radioempfänger 61 verbunden sein. Gemäß der Figur liegt das Ausgangsende eines Abschirmmantels des Koaxialkabels 69 im Radioempfänger 61 an Erde, und das Ausgangsende des Mittelleiters liegt an der Antenneneingangsschaltung für den FM- und AM-Radioempfang, und zwar über einen Kondensator 70 bzw. eine Induktivität 71. Die FM- oder UKW-Sendesignale können nur durch den Kondensator 70 laufen, wohingegen die AM- oder Mittelwellensendesignale nur von der Induktivität 71 durchgelassen werden.
Zusammenfassend sieht die Erfindung somit eine eine niedrige Impedanz aufweisende Rahmenantenne vor, und zwar zum Empfang von Mittelwellen, und zwar besitzt die Antenne eine Induktivität von 1 Mikrohenry bis zu 100 Mikrohenry, wobei die ef-
2 fektive Schleifen- oder Rahmenfläche größer als 20 cm ist,
wodurch es möglich ist, Radiowellen mit einer deutlich verbesserten Unterdrückung unerwünschter Strahlungen in der Form von elektrischen Feldern aus externen Rauschquellen zu j empfangen. Eine solche Rahmenantenne mit niedriger Impedanz
ist an einen Radioempfänger über einen Eingangstransformator angekoppelt, wobei die Impedanz dieser Antenne zum Zwecke der Impedanzanpassung durch den Transformator herauftransformiert wird. Der Eingangstransformator besitzt eine Primärwicklung mit einem Abgriff zur Verbindung mit der Antenne, wobei dessen Enden an einem veränderbaren Kondensator liegen, der zusammen mitdem Eingangstransformator eine Abstimmschaltung bildet.
- Patentansprüche -
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Claims (20)

291234] Patentansprüche
1.1 Rahmenantenne zum Empfang von Radio-Mittelwellen, gekennzeichnet durch eine niedrige Impedanz und einen Leiter mit mindestens einer Windung oder Wicklung in der Form einer im wesentlichen flachen Spule und mit einer Induktivität von 1 Mikrohenry bis zu 100 Mikrohenry, wobei die Rahmenantenne in der Lage ist, Radiowellen mit beträchtlicher Unterdrückung unerwünschter Strahlungen in der Form eines elektrischen Feldes von externen Rauschquellen zu empfangen.
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität kleiner als 30 Mikrohenry ist.
3. Antenne nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter, der mindestens eine Windung aufweist, solche körperlichen Abmessungen besitzt, daß eine effektive Rahmei
gesehen wird.
fektive Rahmen- oder Schleifenfläche von mehr als 20 cm vor-
4. Antenne nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Windung aufweisende Leiter ein Leiterdraht ist.
5. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterdraht eine im wesentlichen kreisförmige Spule ist.
6. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterdraht eine im wesentlichen quadratische Spule ist.
7. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter eine im wesentlichen rechteckige Spule ist.
8. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterdraht insgesamt von einem Mantel umschlossen ist mit
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Ausnahme der Endleiter des Leiterdrahts, und wcb<*i. -äht Mantel aus einem nichtrnaqnetischen Material besieht.
9. Antenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel sich entlang der Rahmenantennenform erstreckt.
10. Antenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterdraht mit Ausnahme seiner Enden vollständig in einem aus nichtmagnetischem Material bestehenden Mantel umschlossen ist, der sich längs der rechteckigen Fora der Antenne erstreckt und an seiner Oberfläche eine Längsrippe zur Erhöhung der Starrheit der Rahmenantenne aufweist.
11. Antenne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrippe (16) teilweise an einer Stelle (17) der rechteckigen Rahmenantenne entfernt ist, um einen kreisförmigen Querschnittsteil zu bilden, der durch äußere Mittel drehbar erfaßbar ist, um die Schleifenantenne für eine Schwingbewegung zu haltern.
12. Antenne nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Windung aufweisende Leiter ein Spulenmuster aufweist aus einer Leiterschicht ausgebildet auf einem Plattenglied aus nichtmagnetischem Material.
13. Ar.tcnneneingangsschaltung für einen Radioempfänger, gekennzeichnet durch einen ersten Eingangstransformator (31) mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, wobei die Primärwicklung einen geerdeten ersten Endleiter besitzt sowie einen zweiten Endleiter und einen Abqriffsleiter, einen mit den ersten und zweiten Endleitern verbundenen ersten Kondensator (34) zur Bildung einer Abstimmschaltung gemeinsam mit der Primärwicklung,
eine erste Antennenklemme verbunden mit dem Aboriffsleiter der Primärwickluno. und
eine geerdete zweite Antennenklemme, wobei die erste und zweite Antennenklemme zur Verbindung mit den entsprechenden Ausgangs-
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leitern einer eine niedrige Impedanz aufweisenden Rahmenantenne dient, die eine Induktivität von 1 Mikrohenry bis zu 100 Mikrohenry besitzt, und zum Empfang von Radio-Mittelwellen dient.
14. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kondensator einen veränderbaren Kondensator aufweist.
15. Schaltung nach Anspruch 13. gekennzeichnet durch
eine dritte und vierte Antennenklemme zur Verbindung mit entsprechenden Drähten einer zweiadrigen Antennenspeiseleitung, die sich von einer Antenne zum Empfana von UKW-Radiowellen aus erstreckt.
einen zweiten Eingangstransformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung für den UKW-Radiosignalempfang, wobei die Primärwicklung einen geerdeten Mittelabgriffsleiter aufweist, ein erster Endleiter mit der dritten Antennenklemme verbunden ist und ein zweiter Endleiter mit der vierten Antennenklemme verbunden ist, und zwar über einen zweiten Kondensator, der im wesentlichen den Durchgang von Mittelwellensignalen verhindert, aber UKW-Frequenzsignale durchläßt, eine Induktivität zwischen der vierten Antennenklemme und Erde, wobei diese Induktivität im wesentlichen die gleiche Induktivität besitzt wie die der eine niedrige Impedanz aufweisenden Rahmenantenne, und
Kurzschlußmittel (51) zum Kurzschließen der ersten und vierten Antenneklemmen dann, wenn der Empfang von Mittelwellen beabsichtigt ist, ohna die eine niedrige Impedanz aufweisende Rahmenantenne anzuschalten, aber unter Verbindung der UKW-Empfangsantenne.
16. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußmittel ein Leiterglied aufweisen, welches entfernbar an den ersten und vierten Antennenklemmen angeordnet ist.
17. Schaltung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch
eine dritte und vierte Antennenklemme zur Verbindung mit einem
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Mittelleiter bzw. einem Abschirmmantel eines sich von einer r; Antenne zum Empfang von UKW-Wellen aus erstreckenden Koaxial- ^
% kabeis, Ji
einen zweiten Eingangstransformator mit einer Primär- und I einer Sekundärwicklung zum Empfang von UKW-Signalen, wobei die Primärwicklung einen geerdeten Leiter sowie einen weiteren Leiter verbunden mit der dritten Antennenklemme aufweist, einen zweiten Kondensator und eine Induktivität, angeordnet parallel zwischen der vierten Antennenklemme und Erde, wobei die Induktivität im wesentlichen die gleiche Induktivität besitzt wie die eine niedrige Impedanz aufweisende Rahmenantenne, und wobei ferner der zweite Kondensator die vierte Antennenklemme im wesentlichen für UKW-Bandsignale erdet, aber im wesentlichen als eine Impedanz für Mittelwellensignale dient, J und Kurzschlußmittel zum Kurzschließen der ersten und vierten Antennenklemmen dann, wenn der Empfang von Mittelwellen beab- ; sichtigt ist, ohne die Verbindung der eine niedrige Impedanz \ aufweisenden Rahmenantenne, aber mit der Verbindung der An- ! tenne für den Empfang von UKW-Wellen.
18. Schaltung nach Anspruch 17, daß die Kurzschlußmittel ein Leiterglied aufweisen, welches entfernbar an den ersten und dritten Antennenklemmen angeordnet ist.
19. Antennenschaltung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine fünfte und sechste Antennenklemme zur Verbindung mit einem Mittelleiter bzw. einem Abschirmmantel eines sich von einer Antenne für den Empfang von UKW-Radiowellen aus erstreckenden Koaxialkabels, wobei die fünfte Antennenklemme mit dem zweiten Endleiter der Primärwicklung des zweiten Eingangstransformators verbunden ist, -
einen dritten Kondensator zwischen der sechsten Antennenklemme und Erde, um im wesentlichen die sechste Antennenklemme für UKW-Bandsignale zu erden, aber im wesentlichen als eine Impedanz für Mittelwellensignale zu dienen, und einen Widerstand (46) zwischen der vierten und sechsten Antennenklemme.
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20. Schaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußmittel ein Leiterglied aufweisen, welches abnehmbar befestigt ist an den ersten und vierten Antennenklemmen.
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