DE3146773A1 - Rahmenantenne zum einbau in einen fernsehempfaenger - Google Patents

Description

RCA 75 4-27 Ks/Ri - 4· -

U.S. Serial No: 210,24-9
Filed: November 25, 1980

RGA Corporation New York, N.Y., V.St.v.A.

Rahm en antenne zum Einbau in einen Pern seh, empfänger

Die Erfindung bezieht sich auf Rahmenantennen und betrifft insbesondere eine Rahmenantenne zum Einbau innerhalb des Gehäuses eines Fernsehempfängers.

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Bei herkömmlichen Fernsehempfängern werden Monopol- oder Dipolantennen (sog. "Hasenohren") verwendet, um Fernsehsignale im unteren (z.B. 54- "bis 88 MHz) oder oberen (174-bis 216 MHz) VHF-Band zu empfangen. Das untere Band enthält die VHF-Kanäle 2 bis 6, und das obere Band enthält die l/HF-Kanäle 7 bis 13· Solche Antennenanordnungen ermöglichen zwar eine ausreichende Empfangsqualität in Sendernähe, werden jedoch häufig als häßlich empfunden, sind schwer einzustellen und können leicht beschädigt werden.

Es besteht daher Bedarf an einer Antennenanordnung, die innerhalb des Gehäuses eines Fernsehempfängers eingeschlossen werden kann und keiner Einstellung durch den Benutzer bedarf.

Eine Anordnung für eine gehäuseinterne VHF-Fernsehantenne ist in der prioritatsglexchen TJS-Patentanmeldung Nr. 210,251 beschrieben, die unter dem Titel "Loop Antenna Arrangement For Inclusion In A Television Receiver" auf die Namen

— 5-

et β

O.M. Woodward und J.G.N. Henderson eingereicht wurde. Die vorliegende Erfindung ist auf optimale Anordnungen für Rahmenantennen dieses Typs gerichtet.

Die wesentlichen Merkmale einer erfindungsgemäßen Antenne sind im Patentanspruch 1 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung ist ein aus Bändern elektrisch leitenden Materials gebildeter Rahmen entlang der oberen Fläche, einer ersten Seitenfläche, der Rückfläche und einer zweiten Seitenfläche eines Gehäuses für einen Fernsehempfänger angeordnet. Ein Spalt in diesem Rahmen definiert die beiden Zuleitungsanschlüsse, an welche eine Abstimmschaltung gekoppelt ist, um den Rahmen abhängig von einer Steuerspannung über mindestens einen Teil des Fernsehfrequenzbandes abzustimmen. Die Abstimmschaltung ist zweckmäßigerweise am Gehäuse nahe den Zuleitungsanschlüssen angeordnet, und die von der Abstimmschaltung kommenden Signale werden über eine Hochfrequenzleitung auf den Kanalwähler (Tuner) des Fernsehempfängers gekoppelt.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

.Me Figuren 1 und 2 zeigen Aueführungsformen von erfindungcgemäßen Antennenanordnungen im Gehäuse eines Fernsehempfängers;

Figuren 3 und 4- zeigen, teilweise in Blockform, Schaltbilder elektrischer Schaltungsanordnungen, die mit der Erfindung verwendet werden können; 35

Fig. 5 veranschaulicht ein Detail der Anordnung nach Fig. 1;

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Ι''ΐρ:· 6 Keifet Empfnngsdiagramme für die Anordnung nach. Fig. 1.

Gemäß der Fig. 1 hat das Gehäuse 10 eines Fernsehempfängers eine im wesentlichen senkrechte Rückwand 12, im wesentlichen senkrechte gegenüberliegende Seitenwände 14 und 16 und eine obere Decke 18, die sich im wesentlichen horizontal zwischen den Seitenwänden 14- und 16 erstreckt. Die Decke 18 ist z.B. aus Platten 18A, 18B und 180 zusammengesetzt, die aus ästhetischen Gründen eine allgemein zur Rückwand 12 hin abfallende Struktur bilden, um den Eindruck einer verminderten Gehäusetiefe zu schaffen. Die Rahmenantennenanordnung 20 weist einen Rahmen elektrisch leitenden Materials auf, der an der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 angeheftet ist. Der Rahmen besteht aus Bändern 22, 24, 26 und 28. Das Band PP. ist im wesentlichen horizontal an der Rückwand 20 zwischen den Seitenwänden 14 und 16 angeordnet, das Band 28 verläuft längs der Decke 18 zwischen den Seitenwänden 14 und 16, das Band 24 liegt auf der Seitenwand 14 zur Verbindung der Bänder 22 und 28, und das Band 26 befindet sich, an der Seitenwand 16, um die Bänder 22 und 28 zu verbinden. Das Band 22 ist durch einen Spalt 40 in zwei Teile 22A und 22B unterteilt, wobei die Ränder des Spaltes die Züleitungsenden 4OA und 4OB definieren.

Die Zuleitungsenden 4OA und 4OB (im folgenden als "Speiseklemmen" bezeichnet) sind über Leiter 42A und 42B mit einer Abstimmschaltung 44 verbunden, die z.B. an der Rückwnnd 1? befestigt ist. Signale von der Abstimmschaltung 44 werden über eine Hochfrequenzleitung (HF-Leitung) 65 auf den Tuner (nicht dargestellt) des Fernsehempfängers gekoppelt. Das Zusammenwirken zwischen dem Rahmen 20, der Abstimmschaltung 44 und der Leitung 65 zum Tuner ist ausführlicher in der o.e. Patentanmeldung beschrieben.

Der Rahmen 20 ist in geeigneter Weise z.B. durch einen 2 Zoll (entspricht etwa 5 cm) breiten, dünnen Kupferstreifen

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für die Bänder 22, 2'-I und 26 und einen 1/,? 'AoIl (entspricht 1,27 cm) breiten, dünnen Kupferstreifen für das Band 28 gebildet. Zur Realisierung der Erfindung können diese dünnen Kupferbänder durch Klebstoff oder auf andere Weise an den inneren Oberflächen des Gehäuses 10 befestigt werden, so daß das äußere Erscheinungsbild des Gehäuses nicht beeinträchtigt wird.

Die Schwierigkeiten und Probleme, die von der bis hierher beschriebenen und weiter unten noch ausführlicher zu beschreibenden Antennenanordnung 20 überwunden werden, lassen sich deutlicher erkennen, wenn man den in Fig. 2 dargestellten Fernsehempfänger 60 näher betrachtet. Der Empfänger 60 enthält im vorderen Teil eine Frontplatte 6?

und eine Grundplatte 63, die den Empfänger in herkömmlicher Weise trägt und stützt. Die Bildröhre 64- kann z.B. an der Frontplatte 62 befestigt sein, ebenso der Tuner Das Chassis 68, welches z.B. die übrigen elektrischen Schaltungen des Fernsehempfängers 60 enthält, kann beispielsweise an der Grundplatte 63 montiert sein. Das eigentliche Gehäuse 10, welches in der Fig. 2 einer von der Frontplatte 62 und der Grundplatte 63 entfernten Position dargestellt ist, enthält die oben beschriebene Antennenanordnung 20.

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Da ankommende Fernsehsignale horizontal polarisiert sind, ist es aus Gründen der elektrischen Leistungsfähigkeit ?,um Erhalt maximaler Empfangssignalstärke und zur Erzielung gleichmäßiger Empfindlichkeit unabhängig von der Empfanpsrichtung der Signale wünschenswert, daß der Rahmen 20 die größtmögliche Fläche in einer horizontalen Ebene umschließt. Wie sich aus Fig. 2 erkennen läßt, ist es zur direkten Erreichung dieses Ziels erforderlich, daß der Rahmen 20 ein Band enthält, welches quer über den oberen Teil der Frontplatte 62 oberhalb der Bildröhre 64- verläuft und in elektrische Verbindung mit den seitlichen Bändern 24- und 26 kommt, wenn das Gehäuse 10 mit dem Empfänger 60 zusammengesetzt

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wird. Somit waren zwei elektrische Kontakte notwendig, um einen elektrischen Rahmen zu bilden. Solche Kontakte sind nicht nur kompliziert und teuer, sondern unterliegen auch der Gefahr von Beschädigung und Verschmutzung, wodurch die Qualität der elektrischen Verbindungen verschlechtert werden kann. Die Aufrechterhaltung guter elektrischer Verbindungen ist besonders wichtig, wenn Hocbfre-ηΐιηηκΓπ |j;nn:i e wi ο die Oi Rn nie des VHF-Fernsehfrequenzbandes geleitet werden sollen. Ein weiterer Nachteil einer solchen mit Kontakten versehenen Rahmenanordnung besteht darin, daß der obere Teil der Frontplatte 62 vergrößert werden muß, um die Breite des elektrisch leitenden Bandes aufnehmen zu können. Diese Vergrößerung kann aber dem Styling und dem ästhetischen Reiz des Fernsehempfängers 60 abträglich sein. Mit der Antennenanordnung nach der Erfindung werden alle diese Probleme und Schwierigkeiten überwunden, wie es nachstehend erläutert wird.

Die Rahmenanordnung 20 nach Fig. 1 beseitigt die Notwen-PO digkeit elektrischer Verbindungen zur Frontplatte 62 und nthetinche Keen η t räch ti Run gen der Fron tp latte dadurch, daß das Band 68 an der Decke 18 längs deren vorderem Rand verläuft, d.h. längs dem von der Rückplatte 12 abgewandten Rand. Auf diese Weise umschließt der Rahmen 20 praktisch die größtmögliche Fläche, die durch einen Rahmen am Gehäuse 10 umschlossen werden kann, ohne die o.e. Probleme und Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Eine Vergrößerung der Breite der Bänder erhöht den Strahlungswiderstand der Antenne, wodurch vorteilhafter^'weise ihr Wirkungsgrad verbessert wird, wie es in einem Aufsatz von J.J. Gibson und R.M. Wilson "The Mini-State — A Small Television Antenna" beschrieben ist (veröffentlicht in RCA Engineer, Band 20, No. 5, Februar/März 1975, Beite 12). "-Ί5 Empirische Ergebnisse zeigen, daß eine Breite von etwa 2 Zoll (entspricht etwa 5 cm) zufriedenstellend für den Empfang von Fernsehsignalen im unteren und im oberen VHF-

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Band zufriedenstellend ist. Es wurde gefunden, daß eine weitere Vergrößerung der Breite proportional weniger bedeutende Erhöhungen des Strablungswiderstandes bring h.. Die Bänder 22, 24- und 26 haben in Vertikalrichtung p;emessen die Breite 32 bzw. 34- bzw. 36. Es wurde gefunden, daß die Breite 38 des horizontal verlaufenden oberen Bandes 28 geringer sein kann als die Breite der Bänder 22, 24- und 26 und somit der Rahmen 20 eine größere Fläche umschließen kann, ohne daß dadurch die Empfangssignalstärke in einem zur Verschlechterung der Qualität des Fernsehempfangs führenden Maß reduziert wird.

Gehäuseinterne F ernseh-Emp fangs antennen sollten zweclcmäßigerweise eine Rundcharakteristik in der horizontalen Ebene haben, d.h. die Empfindlichkeit Tür eingestrahlte Fernsehsignale sollte unabhängig von der horizontalen Richtung, aus der diese Signale empfangen werden, mehr oder weniger gleichmäßig sein. Anders ausgedrückt sollte es dem Benutzer möglich sein, das Fernsehgerät beliebig aufzustellen und zufriedenstellenden Empfang zu bekommen, ohne daß er Rücksicht auf den Ort des Senders nehmen muß. Erfindungsgemäße Antennenanordnungen haben auf diesen Zweck abzielende Merkmale für Signale im unteren und oberen VHF-Fernsehfrequenzband.

Gemäß der Fig. 1 enthält das Band 28 des Rahmens 20 Lücken G1 und G2 zu dem Ziel, einen zufriedenstellenden Empfang im oberen VBF-F erns ebb εοηά unabhängig davon zu erhalten, welch π Orientierung der Fernsehempfänger gegenüber der Horizontalrichtung hat, aus welcher die Signale empfangen werden. Dan Gehäuse 10 hat von vorne nach hinten eine Ausd.-eh.nung von typischerweise etwa 12 bis 20 Zoll (entspricht ungefähr 30 bis 50 cm), und seine Ausdehnung von einer Seite zur anderen beträgt typischerweise 22 bis 30 Zoll (entspricht etwa 56 bis 76 cm). WennXdie Wellenlänge des Fernsehsignals ist, dann sind die Rahmenabmessungen ungefähr \/2 bis λ/3 für das obere VHF-Fernsehband und weniger als ungefähr Λ/5

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für das untere VTIF-F ern sehband. Somit sind für das obere VHF-J¹ ernsehband die Abmessungen des Rahmens 20 weniger Wein gegenüber der Wellenlänge X der Fernsehsignale. Außerdem kann das Vorhandensein leitender Gegenstände ^r> wie z.B. des Chassis 68 die diesen Signalen zugeordneten Felder in der Nachbarschaft des Rahmens 20 stören. Infolgedessen besteht die Tendenz, daß das Empfangsdiagramm des Rahmens 20 in der horizontalen Ebene eine gewisse Richtcharakteristik hat.

Diese Richtcharakteristik kann modifiziert werden durch den Zustand (leitend oder nicht-leitend) von Dioden D1 und D2, die über die Lücken G1 und G2 geschaltet sind. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind diese Lücken G1" und

1^r> GP symmetrisch zu einem Punkt 29 auf dem Band 28 angeordnet, dor gleichen Abatond von den Seiten 14 und 16 hat. Kn wurde gefunden, daß sich zufriedenstellende Ergebnisse erzielen lassen, wenn die Lücken G1 und G2 ungefähr 4 Zoll (entspricht etwa 10 cm) von der jeweiligen Seite 14 bzw. 16 des Gehäuses entfernt liegen.

Die Dioden D1 und D2 sind zweckmäßigerweise Schaltdioden wie z.B. PIN-Dioden des Typs HP5082-3188 des Herstellers Hewlett-Packard. PIN-Dioden sind deswegen zweckmäßig, weil sie bei Vorspannung in Durchlassrichtung eine niedrige Impedanz und bei Vorspannung in Sperrichtung eine niedrige Kapazität haben, so daß ihre Sperrimpedanz bei VHF-Fernr.ehfrequenzen relativ hoch ist. Die Dioden D1 und D2 die- n&n nie /Schalter, weiche wahlweine einen leitenden Weg über

-',O Ι i e Lücken 01 und GP herstellen, um wahlweise die Konfiguration des Rahmens 20 so zu modifizieren, daß sich Empfangsdiagramme unterschiedlicher Richtwirkung ergeben. Einrichtungen, mit denen die Dioden D1 und D2 leitend und nichtleitend gemacht werden, werden weiter unten in Verbindung

7,5 mit Fig. 4 beschrieben.

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Vorspannungsverbindungen zu jeweils einer ersten Sen to (Anode oder Kathode) der Dioden D1 und D2 werden durch den Leiter 30 an der Gehäusedecke 18 geschaffen. Per Leiter 30 ist am Rahmenband 28 an einem Punkt 29 angeschlonsen, der im wesentlichen gl eichen Abstand von den Goh.^:iunoseiten 14 und 16 hat. Wenn der Spalt 40 im Band 22 im wesentlichen gleichen Abstand von den Gehnuseseiten 1^;! und 16 hat, dann ist das Potential in der Mitte dieses Spaltes 40 praktisch das gleiche wie am Punkt 29. Infolgedessen können die Potentiale an Punkten längs des Leiters 30 genauso wie am Punkt 29 und im Spa3t 4-0 sein, so daß das Maß, in welchem der Leiter 30 die Gleichmäßigkeit des Empfangsdiagramms des Rahmens 20 stören kann, minimal ist. Die Vorspannungsverbindungen zu den anderen Elektroden der Dioden D1 und D2 werden nachstehend anhand der Fig. 3 erläutert.

Die Pig. 3 zeigt als Beispiel elektrische Verbindungen zwischen dem Rahmen 20, der Abstimmschaltung 44 und dem Tuner 66 sowie Einrichtungen zum Anlegen von Vorspannungen an die Dioden D1 und D2.

Eine Antennen steuereinrichtung 70 spricht auf eine Horizontalrichtung an, aus welcher VHF-Fernsehsignale erapfangen werden, um zwei Schalter S1 und S2 über jeweils eine Einrichtung 72 bzw. 74 zu steuern. Auf diese Weise werden die Dioden D1 und D2 in passender Weise leitend und nichtleitend gemacht, so daß der Rahmen 20 jeweils diejenige effektive Konfiguration bekommt, bei welcher Fernsebsigna-Ie mit der höchsten Stärke entwickelt werden. Eine solche Einrichtung zur automata gehen Steuerung don Empffingr.dj ngramms des Antennen rahm ens 20 ist in der priori tätsp;! eichen Patentanmeldung P (Vertreteraktenzioichen RCA 75 24-1) beschrieben, die auf die US-Patentanmeldung Nr. 210,248 zurückgeht, welche unter dem Titel "Apparatus For Automatically Steering an Electrically Steerable Television Antenna" unter dem Namen J.G.W. Hen-

derson eingereicht: wurde.

Die Kathoden der Dioden D1 und D2 sind über das Rahmenband 28 miteinander verbunden und von dort über den Leiter 30 an Masse G angeschlossen. Die Anode der Diode D-I ist über die Bänder 24 und 22A und die Verbindung 4-2A mit der Abstimmschaltung 44- verbunden. In ähnlicher Weise ist die Diode D2 über die Bänder 26 und 22B und die Verbindung 24B mit der Abstimmschaltung 44 verbunden. Obwohl es von geringer Bedeutung ist, welche Polungsrichtung für die Dioden D1 und D2 gewählt ist, wird es für besser gehalten, die Dioden D1 und D2 mit ihren Kathoden nn den Leiter 30 anzuschließen, wo größerer Fluß zur Durchlaß-Vorspannung aus einer Quelle positiver Gleich-

i^f) ivpnnnunp; vorttip;bnr :i.ot. "Das Gl oichspannungspotentxal +V Tür die Vorspannung in Durchlaßrichtung und das Gleichspannungspotential -V für die Vorspannung in Sperrichtung werden den Dioden D1 und D2 über den jeweils zugeordneten Schalter S1 bzw. S2 angelegt. In jedem der zugehörigen Zweige liegt ein Widerstand R1 bzw. E2 und eine Induktivität L1 bzw. L2. Die Widerstände R1 und R2 dienen zur Festlegung des Betrags des Durchlaß-VorStroms in den Dioden D1 und D2 und sind entsprechend bemessen. Die Induktivitäten L1 und L2 bilden niedrige Impedanz für die Gleichspannungen +V und -V, aber hohe Impedanz für VHF-Fernsehfrequenzen, so daß VHF-Fernsehsignale aus dem Rahmen PO zur Abstimmschaltung 44- gelenkt werden.

Die hier als Beispiel dargestellte Abstimmschaltung 44 empfängt über Verbindungen 42A und 42B die symmetrischen Eingangssignale, die an den Speiseklemmen 4OA und 4OB der Rahmenantenne 20 infolge der am Rahmen einfallenden Fernsehsignale entwickelt werden. Diese symmetrischen Signale werden den jeweils ersten Seiten veränderbarer Kondensatoren G1 und G2.angelegt. Diese Kondensatoren können gemeinsam verändert werden, wie es durch die gestrichelte Verbindung zwischen den beiden die Veränderbarkeit anzei-

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genden Pfeilen angedeutet ist, um die Symmetrie an den Eingängen zur Abstimmschaltung 44 aufrechtzuerhalten. Die auf die Eingangsanschlüsse 4-6A und 46B gelangenden Signale werden auf Wicklungen W1 und W2 eines Transformators (Symmetrierglied) BT gegeben. Die Wicklungen W"^;> und W4- des Symmetriergliedes BT sind so angeschlossen, daß die an den Anschlüssen 4-6A und 4-6B erscheinenden symmetrischen Signale (Gegentaktsignale) in ein symmetrisches Signal (Eintaktsignal) zwischen den Ausgangsan-Schlüssen 52 und 54· umgewandelt wird. Wegen der unsymmetrischen oder Eintakt-Natur dieser Signale ist der Anschluß 52 mit Masse G verbunden, während die am Anschluß 54· erscheinenden Signale zum Eingang eines Verstärkers gelangen. Vom Ausgang des Verstärkers 58 werden die Signa-Ie über eine Hochfrequenzleitung 65, die hier als Beispiel als Koaxialkabel 65' dargestellt ist, auf den Tuner 66 gekoppelt.

Wie bereits weiter oben erwähnt, lot dJ e Jfabmenantonno ;Ό für Empfangssignale im unteren TeiJ des VTTP-PernsehVmndes im Vergleich zur betreffenden Wellenlänge elektrisch kleiner als in den oberen VHF-Fernsebbändern, gegenüber deren Wellenlänge der Antennenrahmen weniger klein ist. Während die Bandbreite eines Fernsehkanals (ungefähr 6 MHz) absolut gesehen für die Kanäle Nr. 2 bis Nr. 13 die gleiche ist, ist ihr relatives Maß, d.h. ihr Wert im Verhältnis zur Trägerfrequenz, bei den höher numerierten Kanälen viel kleiner. Daher braucht die Abstimmschaltung 4-4- durch die Kondensatoren C1 und C2 z.B. nur abgestimmt zu worden, wenn Signale im unteren VHF-Ferηsehband empfangen worden solion, und brauch I; rriolil, abf-rouLimmt :^rM word on, worin Γ.:ΐ|';η.-ι-Ie im oberen Teil des VHF-Fernsehbandes zu empfangen sind.

Zu diesem Zweck gibt die in Fig. 4- dargestellte Abstimmsteuerschaltung 80 unter dem Einfluß der bei 82 dargestellten Kanalwählvorrichtung eine Steuerspannung V„ auf ein Kapazitätsnetzwerk 01'. Jeder der in Fig. 3 dargestell-

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ten Kondensatoren G1 und 02 kann durch ein Kapazitätsnetzwork des in Fig. 4- gezeigten Typs C1' realisiert sein. Das Netzwerk C1' enthält eine veränderbare Kapazitätsdiode DT in Reihe mit einem gleichstromsperrenden Kondensator CT. Die Kapazität der Diode CT ändert sich abhängig von der Spannung zwischen ihrer Anode und Kathode. Genauer gesagt erfolgt die Kapazitätsänderung der Diode DT abhängig von der Steuerspannung V^, die über einen Widerstand RT auf die Kathode der Diode gekoppelt wird. Der Widerstand RT hat eine genügend niedrige Impedanz, z.B. 100 Kiloohm, um die Steuerspannung V^ an die Kathode der Kapazitätsdiode DT gelangen zu lassen, während andererseits die Impedanz im Vergleich zur Impedanz der Reihenschaltung von CT und DT bei VHF-Fernsehfrequenzen genügend hoch ist,

1^Γ· mo daß VTII''-r»i.p;-nn! a über d.ie Reihenschaltung CT-DT gelenkt worden. Der Kondensator CT verhindert, daß die Gleichspannung V " das Potential am Anschluß 4-2A beeinflußt, welches dazu dient, wahlweise den leitenden oder nicht-leitenden Zustand in der Schaltdiode D1 hervorzurufen. Der Kondensator CT verhindert außerdem, daß das Potential am Anschluß 4-2A die Kapazität der Kapazitätsdiode DT beeinflussen kann. Wenn keine Abstimmung erforderlich ist, wird die Steuerspannung V- mit entgegengesetzter Polarität erzeugt, um dadurch die Kapazitätsdiode in Vorwärtsrichtung vorzuspannen, so daß sie eine vergleichbar niedrige Impedanz darstellt.

flper.i.fcillo Avinfübrunp^sformen Tür eine geeignete Abstimmriohni t.unfT wio 4-4- sind in dor pr:iora tötap;!! eichen UfJ-P at en tanmeldunp; Nr. 21O,P4-V beschrieben, die unter dem Titel "Automatic Tuning Circuit Arrangement with Switched Impedances" auf die Famen R. Torres und J.G.F. Henderson eingereicht wurde. Diese Anmeldung beschreibt ausführlicher, wie die Abstimmsteuerschaltung 80 die Spannung Y^ für jeden Kanal in den unteren und oberen VHF-F ernsehb an dem er- zeugt.

In der Fig. 5 ist ein weiteres Merkmal der Rahmenantenne

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» w ο m α λ »

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veranschaulicht, welches darauf abzielt, ein gleichmäßigeres Empfangsdiagramm für Signale im unteren VlfP-Fornsebfrequenzband zu erhalten. Das Kabmenband Ρ<°· hat Abstimmlücken G3 und G4, die zweckmäßigerweise relativ nabe an und in gleichem Abstand von dem Punkt 29 gelegen sind, wo das Band 28 mit dem Leiter 30 verbunden ist. Über die Lücken G3 und G4 ist jeweils eine Kapazität CJ bzw. umgeschaltet, so daß eine gleichmäßigere Stromverteilung innerhalb der Rahmenantenne erhalten wird, was das Empfangsdiagramm gleichmäßiger werden läßt. Es wurde gefunden, daß im Falle eines Abstandes von ungefähr 1 Zoll (etwa 2,5 cm) zwischen jeder der Lücken G3 und G4 und dem Punkt 29 Kapazitätswerte in der Größenordnung von 2 bis 10 pl'ⁿ für CJ und C4 geeignet sind, um ein gleichmäßigeres Empfangsdiagrämm in der horizontalen Ebene für die VHF-Kanä.l e ? bis 6 zu erhalten. Wenn die Lücken G? und G4 weiter vom Punkt 29 entfernt sind, werden die erforderlichen Kapazitätswerte für C3 und 04 größer. Es wurde festgestellt, daß die Kapazitäten 03 und C4 außerdem die Abstimmschaltung 44 beim Abstimmen der Rahmenantenne 20 auf den Empfang des VHF-Kanals Nr. 2 unterstützen. Kapazitätswerte von ungefähr 6,8 pF für 03 und 04 brachten in der Praxis zufriedenstellende Ergebnisse für den Fall, daß die Lücken G3 und G4 einen Abstand von ungefähr 1 Zoll (etwa 2,5 cm) vom Punkt 29 haben.

Wenn man die Anordnung der Abstimmlücken G3 und G4 nach Fig. 5 in Verbindung mit der (die Dioden D1 und T)? enthaltenden) Steuereinrichtung für die Antennoncharriktoristik nach den Figuren 1 und 3 verwendet, sind gleichstrom!eitende Verbindungen zwischen den Kathoden der Moden D1 und D2 und dem Leiter 30 erforderlich. Dieser Gleichstromweg schließt eine Verbindung zum Koppeln von Steuergleichspannungen an die Dioden D1 und D2. Entsprechende über Gleichstromimpedanzen gehende Verbindungen können z.B. gemäß der Fig. 5 durch Induktivitäten L3 und L4 realisiert werden, die parallel zu den Kapazitäten CJ und C4

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Ί geschaltet sind. Als Alternative könnte parallel zur Kapazität GJ> auch ein ohmscher Widerstand R3 geschaltet werden, xuie es in Pig. 5 gestrichelt dargestellt ist.

'τ In der Fig. 6 ist in Polarkoordinaten das Empfangs-Strahlungsdiagramm der Antennenanordnung 20 für den lall dargestellt, daß die Lücken G1 bis G4 an experimenteil bestimmten Orten liegen, wie es oben anhand der Figuren 1 und 5 beschrieben wurde. Die mit 0 und 180 bezeichneten Achsen entsprechen den horizontalen Richtungen, in welche die Vorderseite 62' bzw. die Rückseite 12 des Fernsehempfängers 60 weisen. In ähnlicher Weise entsprechen die mit und 270° bezeichneten Achsen den Richtungen, in welche die Seiten 14 bzw. 16 weisen. Die konzentrischen Kreise, die

1'· mit ΟΛΒ,-1OdB, usw. bezeichnet sind, geben die relative Gtnrlce des empfangenen Fernsehsignals in Dezibel (dB) an. Die Dingrammkurven 100 bis 108 sind Beispiele für gemessene AntennenCharakteristiken bei einer Frequenz nahe der Mitte des oberen VHF-Eernsehbandes, d.h. bei 195 MHz.

Das Diagramm 102 wird erhalten, wenn die Schaltdioden D1 und D2 der Antenne 20 beide leitend sind, d.h. dieses Diagramm ist das gleiche, wie wenn die Lücken G1 und G-2 und die Dioden D1 und D2 nicht vorhanden wären. Große leitende Teile wie z.B. die Bildröhre 64-, das Chassis 68 und der Tuner 66, die sich im Fernsehempfänger 60 nahe der Antenne 20 befinden, tragen dazu bei, daß das Diagramm 102 von seiner idealen Kreisform abweicht. Für das Diagramm 102 ist diese Abweichung besonders ausgeprägt im

^O Bereich der Richtungskoordinaten 70° und 300°.

Durch Umschalten der Dioden D1 und D2 zwischen leitendem und nicht-leitendem Zustand ändert sich jedoch die Stromverteilung entlang des Antennenrahmens 20, wodurch das Strahlungsdiagramm der Antenne beeinflußt wird. Sind beide Dioden D1 und D2 nicht-leitend, dann erhält man das

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Diagramm 104. Ist nur die Diode D1 leitend, ergibt sich das Diagramm 106, und wenn nur die Diode D? leitend ist, erhält man das Diagramm 108. Das kombinierte Diagramm 100 gilt für den Fall, daß die Dioden D1 und D2 je nach der horizontalen Richtung, aus denen Fernsehsignale empfangen werden, wahlweise leitend gemacht werden, wodurch immer dasjenige Diagramm ausgewählt wird, das dem O-dB-Kreis am nächsten kommt. Somit wird durch wahlweises Schalten der Dioden D1 und D2 über die Lücken G1 und G2 das Empfangs-Strahlungsdiagramm der Antenne 20 gleichmäßiger bzw. mehr kreisförmig. Aus der Fig. 6 geht deutlich hervor, daß zum Erhalt des Diagramms 100 in diesem Fall nur zwischen zwei Schaltzuständen gewechselt zu werden braucht, nämlich entweder Leitfähigkeit beider Dioden D1 und DP oder N i oh I.-Leitfähigkeit beider Dioden D1 und 1)?.

Die vorstehend anhand der Figuren 1 bis 5 beschriebenen speziellen Anordnungen sind nur als Ausführungsbeispiele der Erfindung anzusehen, d.h. es sind auch Abwandlungen und andere Ausgestaltungen im Rahmen des Erfindungsgedankens möglich. So kann z.B. der Spalt 40 auch an irgendeiner anderen Stelle des Antennenrahmens 20 als im Band 22 auf der Rückseite 12 vorgesehen sein. Außerdem sind solche Rahmenantennen nicht auf einen einzigen Spalt wie 40 zur Bildung der Speiseklemmen begrenzt. Es sind auch andere Antennenanordnungen möglich, bei denen die Anzahl der d.ns Diagramm steuernden Lücken und. dor die Ababimmunp: bonin-• flussenden Lücken anders ist als im vorstehend beschriebenen speziellen Fall. Bei einer Rahmenantenne mit zwei Speisepunkt-Spalten und zwei Gruppen von Speiseklemmen wurden mit zwei zur Diagrammsteuerung vorgesehenen Steuerlücken zufriedenstellende Ergebnisse erzielt. Hierbei waren die Speisepunkt-Spalte im vorderen Rahmenband 28 und im hinteren Rahmenband 22 jeweils nahe der Mitte angeordnet, und die Steuerlücken befanden sich nahe den Mittelpunkten der seitlichen Rahmenbänder 24 und 26.

Schließlich, können auch für das Anlegen der Steuerspannungen an die Schaltdioden D1 und D2 und für die Abstimmschaltung andere als die dargestellten Einrichtungen verwendet werden. So ist es beispielsweise möglich, Einrichtungen, wie sie in den oben erwähnten prioritätsgleichen Patentanmeldungen beschrieben sind, in Verbindung mit
erfindungsgemäßen Antennenanordnungen zu verwenden. Am
Ende sei noch erwähnt, daß, wenn die Diode DT in der Anordnung nach Fig. 4- wie oben beschrieben in Vorwärtsrichtung vorgespannt werden soll, der Widerstand RT einen
kleineren Widerstandswert haben und in Reihe mit einer
Induktivität geschaltet sein kann.

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Claims (9)

1. Patentansprüche

   Antennenanordnung für einen Fernsehempfänger, der einen Tuner aufweist und auf Signale in ausgewählten Frequenzbändern anspricht, mit einem Antennenrahmen aus elektrisch leitendem Material und mehreren daran gebildeten Lücken, von denen eine erste zwei Speiseklemmen definiert, und mit einer Koppeleinrichtung zum Koppeln der beiden Speiseklemmen mit dem Tuner des Fernsehempfängers, dadurch gekennzeichnet, daß über mindestens eine zweite der Lücken (G1, G2) eine Schalteinrichtung (D1, D?) geschaltet ist, um abhängig von einem Steuersignal wahlweise eine leitende Verbindung über die betreffende Lücke herzustellen, und daß eine Steuereinrichtung (22A, 24, 26, 22B, 70, 72, 74-, S1, S2, R1, R2, L1, L2) vorgesehen ist, um das Steuersignal an die Schalteinrichtung zu legen.

   " "··■ '- . 3U-6773.
2. 2. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung eine Diode (D1, D2) aufweist, deren Anode an das eine Ende und deren Kathode an das gegenüberliegende Ende der zweiten

   '. Lücke (G1, G2) angeschlossen ist und daß die Steuereinrichtung (22A, 24, 26, 22B, 70, 72, 74-, Sf, S2, IM, R2, L1, L2) das Steuersignal zwischen Anode und Kathode dieser Diode legt und daß das Steuersignal zwischen einer ersten Polarität zur Leitendmachung der Diode und einer zweiten, entgegengesetzten Polarität zur Sperrung der Diode umschaltbar ist«
3. 3. Antennenanordnung nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anlegen des Steuersignals mindestens einen Teil (22A, 24, 26, 22B) des elektrisch leitenden Rahmens (20) mit umfaßt.
4. 4. Antennenanordüung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung (4-2A, 4-2B, 4-4·,

   65) eine Hochfrequenzleitung (65; 65') enthält, die mit dem Tuner (66) und einer Schaltungsanordnung (44·) gekoppelt ist, welche die erste und die zweite Speiseklemme (4OA, 40B) mit der Hochfrequenzleitung koppelt und mit der Steuereinrichtung (22A, 24, 26, 22B, 70, 72, 74-, S1, S2, Rf, R2, L1, L2) und dem Rahmen (20) zusammenwirkt, um das Steuersignal an die Schalteinrichtung (D1, D2) zu legen.
5. 5. Antennenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich-⁷)0 net, daß die koppelnde Schaltungsanordnung (44) einen

   Transformator (BT) enthält, der eine erste und eine zweite Wicklung (Wi, W2) aufweist, an welche die erste und die zweite Speiseklemme (4OA, 40B) angekoppelt sind, und eine dritte Wicklung (W3, W4), welche die eingekoppel-J>5 ten Signale auf die Hochfrequenzleitung (65, 65') koppelt,

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6. 6. Antennenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die koppelnde ßcbaltungsnnordnunp; (44) ferner eine Kapazität (0*1, 02) aufweist, die in Reihe mit dem Transformator (BT) zwischen die beiden Speiseklemmen (4OA, 40B) und die Hochfrequenzleitung (65; 65') geschaltet ist.
7. 7. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über mindestens eine dritte (G3, G4) der Lücken im Antennenrahmen (20) ein kapazitives Element (C;3, CA) geschaltet ist·
8. 8. Antennenanordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Impedanzen in gleicher AnzaM wie die kapazitiven Elemente (C3, C4-) vorgesehen sind, wobei jede dieser Impedanzen (L3, ΐ<4) einem zugeordnet en der kapazitiven Elemente parallel geschaltet ist, um eine gleichstromleitende Verbindung über die betreffende Lücke zu bilden.
9. 9. Antennenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz oder Impedanzen (L3, IA) jeweils eine Induktivität enthält oder enthalten.