DE2931586A1 - Aktive ukw-antenne fuer mobile rundfunkempfaenger - Google Patents

Description

PLI Eilers-wf/tex1 "? " R.Nr. 1631

^ 1.8.1979

Beschreibung

Die Erfindung betrifft aktive Antennen für mobile Rundfunkempfänger.

Stand der Technik

Antennen für die amplitudenmodulierten Rundfunkbereiche Lang-, \ Mittel- und Kurzwelle und den frequenzmoduliertenJLTKW-Bereich ■ ₍ müssen für AM den Frequenzbereich von 150 kHz bis 6 MHz und - -i. für FM den Frequenzbereich von 88 MHz bis 104 MHz empfangen, :

-'.-.- Für mobile Rundfunkempfänger ist j

man in der Wahl der Antennenlänge durch die Gegebenheiten be- . -J-schränkt. Durch Ausbildung der Antenne als Teleskopstab läßt j sich eine Länge der Antenne von λ·/4 im UKW-Bereich erreichen. Für den AM-Bereich läßt sich eine mobile Antenne mit gleichem elektrischen Verhalten nicht herstellen. Die Antennen der üblichen Länge stellen im AM-Bereich stets einen kapazitiven, hochohmigen Widerstand für die nachfolgende Schaltung dar. Auf nahezu A· /4 abgestimmte Teleskopantennen hingegen bilden für die nachfolgende Schaltung einen reellen niederohmigen Fußpunktwiderstand.

Für Kraftfahrzeuge hat man aus verschiedenen Gesichtspunkten heraus eine sogenannte aktive Antenne entwickelt, die einen gegebenenfalls auch gegenüber der Λ» /4-Antenne noch verkürzten Antennenstab und einen Verstärker umfaßt. Der Ausgang dieses verscärkers wird üoer einen encsprecnenaen bcecKer mit der Eingangsstufe des handelsüblichen Autoradios verbunden.

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Wegen der unterschiedlichen Belastungen, die die Antenne :

einmal in dem AM- und zum anderen in dem FM-Bereich dar- !

stellt, kann man für beide Bereiche nicht den gleichen Verstärker verwenden. Während in den bekannten Schaltungen der Fußpunkt der Antenne als hochohmige Last direkt an einen . geeigneten Verstärker angeschlossen wird, ist für den FM-Bereich die transformatorische Ankopplung eines- an eine niederohmige Eingangslast angepaßten zweiten Verstärkers üblich.

Aufgabe der Erfindung ⁼ - . _ . "

Die-Erfindung zeigt-einen Weg, diesen Aufwand zu reduzieren. Das Kennzeichen des Anspruchs 1 umfaßt die Merkmale, dip die gefundene Lösung charakterisieren.

Erläuterung der Zeichnung

Figur 1 ist das Prinzip einer bekannten aktiven Antenne

dargestellt, in _ " - "..__.

Figur 2 das Prinzip der neuen Antenne.

Der bekannte, etwa A» /4 lange Antennenstab 1 ist über die" Primärwicklung 2 eines Transformators auf die Basis eines Feldeffekttransistors 3 geführt. Die eine der beiden weiteren Elektroden des Feldeffekttransistors 3 ist mit dem Arbeitswiderstand 4 verbunden und zugleich an die

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Basis eines nachfolgenden npn-Transistors 5 angeschlossen. j

An dessen Kollektor, der mit dem Arbeitswiderstand 6 ver- !

bunden ist, wird die AM-Signalspannung über eine Drossel 7 j

am Anschlußpunkt 8 abgenommen. j

Von der Primärwicklung 2 des Transformators wird die |

FM-Signalspannung auf die Sekundärseite 9 übertragen und dem ! Emitter eines pnp-Transistors 10 zugeführt. Die Basis dieses

Transistors liegt an Masse. An dem Arbeitswiderstand 11, '·

der an den Kollektor angeschlossen ist, wird die FM-Signal- j

spannung über eine Kapazität 12 am Anschlußpunkt 8 abgenommen. ^!

Diese bekannte Schaltung läßt sich vereinfachen, wenn anstelle eines auf Ä./4 abgestimmten Antennenstabes ein Antennenstab verwendet wird, der auf etwa A./2 abgestimmt ist. Eine auf Λ/2 abgestimmte Antenne ergibt im FM-Bereich ebenfalls einen reellen Fußpunktwiderstand, der jedoch hochohmig ist.

Da der Fußpunktwiderstand dieser Antenne sowohl im AM-Bereich als auch im FM-Bereich hochohmig ist, kann derselbe für eine hochohmige Eingangslast ausgelegte Verstärker für beide Bereiche verwendet werden, sofern der Verstärker genügend breitbandig ausgelegt ist.

Nach Figur 2 besteht die neue aktive Antenne aus einem etwa λ/2 langen Antennenstab 13, der auf die Basis des Feldeffekttransistors 3 geführt ist. Diesem Feldeffekttransistor 3 ist der weitere Transistor 14 als Emitter-

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tolger nachgeschaitet. An dem Arbeitswiderstand 15 des Emitterfolger wird die Signalspannung für den AM-Bereich über die Drossel 7 abgegriffen, die für den UKW-Bereich

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führt.

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durch einen Widerstand 16 von 150 Ohm überbrückt ist, so daß die aktive Antenne auch im UKW-Bereich den geforderten Anschlußwert aufweist. Darüber hinaus können zur Unterdrückung der Bereiche von 6 MHz bis 88 14Hz und insbesondere der FM-Zwischenfrequenz von 10,7 MHz geeignete Filter mit dieser L-R-Kombination gekoppelt sein.

Da die dem Wert von λ»/2 entsprechende Stablänge etwa 150 cm beträgt, wird sie bevorzugt als Wendelantenne ausgeführt, was die mechanische Länge auf etwa 50 cm zu reduzieren gestattet.

Die nähere Untersuchung zeigt, daß sich nicht nur erwartungsgemäß eine Verminderung des Aufwandes durch Wegfall des Transformators und des für eine niederohmige Eingangslast ausgelegten Verstärkers ergibt, sondern daß die Fußpunktspannung der K/2 Antenne im FM-Bereich wesentlich größer als bei einer λ /4 Antenne ist. Daher konnte der nächgeschaltete Verstärker in seiner Ver- j

Stärkung reduziert werden und als einfacher Emitterfolger geschaltet werden. Durch die Verringerung der Verstärkung kann die Linearität des Verstärkers erhöht und das Kreuzmodulationsverhalten verbessert werden.

Die λ/2 Antenne zeigt auf FM ein ausgeprägtes Parallelkreis-Selektionsverhalten, was auch bei schwachen Feldstärken zu einem insgesamt verbesserten Empfangsverhältnis

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Auch sind die Erdungsverhältnisse am Antennenfuß bei einem auf ^/2 abgestimmten Antennenstab wesentlich unproblematischer, da die Fußpunktspannung der Antenne praktisch unabhängig von der Masseverbindung ist. Damit entfallen die zahlreichen Beanstandunge von Autoradioanlagen, die schließlich auf unzureichende Masseverbindungen der Antenne zurückzuführen sind.

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Claims (1)

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   Ansprüche

   Aktive Antenne für den UKW-Bereich für mobiLe Rundfunkempfänger, . - .
   dadurch gekennzeichnet,

   daß die wirksame elektrische Länge des Antennenstabes etwa
   die Hälfte der mittleren Wellenlänge des Ultrakurzweilenlängenbereiches (^/2) beträgt und daß der Fußpunkt der
   λ./2-Antenne an einen für hohe Eingangsimpedanzen
   ausgelegten Verstärker angeschlossen ist.

   j 2. Aktive Antenne nach Anspruch 1,

   ί dadurch gekennzeichnet, '

   daß der Verstärker mit dem Wellenwiderstand eines Λ/4 langen j Antennenstabes abgeschlossen ist.

   3. Aktive Antenne=für den UKW-Bereich für mobile Rundfunk- I"

   ' empfänger, -

   dadurch gekennzeichnet, - j~

   daß die wirksame elektrische Länge des Antennenstabes (13) j etwa die Hälfte der mittleren Wellenlänge des Ultrakurz- ----- _; wellenlängenbereiches (λ /2) beträgt und-daß der Fußpunkt
   der A»/2-Antenne an den "Verstärker einer aktiven Antenne
   für den AM-Frequenzbereich angeschlossen ist, dessen Ausgangsdrossel (7) durch einen 150 Ohm-Widerstand (17) überbrückt ist.

   4. Aktive Antenne nach Anspruch 3.

   aaaurcn geKennzeicnnet,

   daß dem im Eingangskreis dieses Verstärkers liegenden Feldeffekttransistor (3) ein Transistor (14) in Emi
   schaltung nachgeschaltet ist.

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