DE3209345A1 - Active frame antenna with transformer coupling - Google Patents
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Abstract
Description
Prof. Dr.Ing.II.Lindenraoier ~7* 15.3.82Prof. Dr.Ing.II.Lindenraoier ~ 7 * 15.3.82
Fürstenriederstr. 7b
8033 Planegg Fürstenriederstr. 7b
8033 Planegg
AKTIVE RAHMENANTENNE MIT TRANSFORMATORISCHER ANKOPPLUNG ACTIVE FRAME ANTENNA WITH IT TRANSFORMATIONAL COUPLING
Die Erfindung betrifft eine aktive Einvinöungs-Rabnenantenne mit einem oder mit mehreren verstärkenden elektronischen Dreipolen, deren Steuerelektroden (Gate bzw. Basis) geerdet sind und den bzw. denen ein Verstärker nachgeschaltet ist.The invention relates to an active enclosure rabbit antenna with one or more amplifying electronic tripoles, whose control electrodes (gate or base) are grounded and which are followed by an amplifier.
Rahmenantennen, die den frequenzunabhängigen iCurzschlußstrom des Rahmens signalmäßig verarbeiten, indem unmittelbar am Fußpunkt der Rah/nenantenne ein Transistorverstärker mit sehr geringein Eingangswiderstand angeschaltet wird, sind bekannt und in DE-OS 27 48 076 beschrieben.Loop antennas that transmit the frequency-independent short-circuit current of the frame in terms of signal processing by adding a transistor amplifier with a very low level directly at the base of the frame antenna Input resistance is switched on are known and described in DE-OS 27 48 076.
Derartige Rahmenantennen besitzen zwar die Eigenschaft, in einem sehr großen Frequenzbereich eine strenge Proportionalität zwischen der die Antenne erregenden magnetischen Feldstärke H und der Antennenausgangsspannung zu liefern. Für eine vorgegebene Rahmenflache ergibt sich allerdings nicht die maximal mögliche Grenzenpfindlichkeit, also bei gegebener Signalfeldstärke nicht; der maximal mögliche Signal-Rauschabstand, weshalb für eine Forderung nach einer zu unterschreitenden Grenzempfindlichkeit die Rahmenabmessungen unnötig groß gewählt werden müssen. Da für die meisten praktischen Anwendungen der Umfang des Rahmens deutlich kleiner als die kleinste Betriebswellenlänge i/n Nutzfrequenzbereich bleiben muß, reduzieren unnötig große Rahmenabmessung en die höchstmögliche Nutzfrequenz. Zusätzlich zu diesem Nachteil und den häufig ebenfalls störenden großen Abmessungen des Rahmens ergibt sich auf Grund der vergleichsweise geringen Quellimpedanz eines Einwindungsrahmens zusammen mit dem Eingangswidurstand der aktiven Schaltung noch der Nachteil, das die gewünschten guten Intermodulations- und KreuzmodulationseiaeriijchaftunSuch loop antennas have the property in one very large frequency range a strict proportionality between the magnetic field strength H exciting the antenna and the antenna output voltage. For a given However, the maximum possible frame area does not result Limit sensitivity, i.e. not with a given signal field strength; the maximum possible signal-to-noise ratio, which is why the Frame dimensions have to be chosen unnecessarily large. As for the most practical applications the scope of the frame is significantly smaller than the smallest operating wavelength i / n useful frequency range must remain, reduce unnecessarily large frame dimensions the highest possible usable frequency. In addition to this disadvantage and the large dimensions of the frame, which are often also troublesome results from the comparatively low source impedance of a single winding frame together with the input resistance the active circuit still has the disadvantage that the desired good intermodulation and cross modulation operation
nicht erreichbar sind. „'are not reachable. "'
COPT BAD ORIGINAL COP T BAD ORIGINAL
- S.- S.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Antenne der eingangs genannten Art bei jTiöglichst geringen Rahnenab,nessungen innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereiches breitbandlg'ein gefordertes Signal-Rauschverhältnis zu überschreiten und gleichzeitig die Forderungen nach einer weitgehend frequenzunabhängigen effektiven Höhe der aktiven Rah/n en an tenne, also nach einen veitgehend frequenzunabhängigen Verhältnis zwischen der Ausgangsspannung der aktiven Antenne und der erregenden Feldstärke, und die Forderung nach möglichst guten Linearitätseigenschaften zu erfüllen.The object of the invention is, in the case of an antenna of the type mentioned at the outset, with the smallest possible frame dimensions within of a given frequency range broadband lg'ein required To exceed the signal-to-noise ratio and at the same time the demands for a largely frequency-independent effective height of the active frame / s an antenna, so to a large extent frequency-independent ratio between the output voltage of the active antenna and the exciting field strength, and the requirement for the best possible linearity properties to meet.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Rah/n en an tenne laut Oberbegriff des Hauptanspruchs, dadurch gelöst, daß in den Einwindungsrahmen (1) die Primärwicklung (3) eines kapazitätsarmen Übertragers (2) eingeschaltet ist und der eine Anschluß der Sekundärwicklung (4) mit der Quellelektrode des aktiven Dreipols (5) unter Vermeidung von Zuleitungsund Schaltkapazitäten direkt verbunden ist und der andere Anschluß der Sekundärwicklung im Falle eines unsymmetrischen Verstärkers mit Masse oder bei Verwendung eines symmetrischen Verstärkers mit dem Quellanschluß des weiteren elektronischen Dreipols direkt verbunden ist und das übersetzungsverhältnis ü des Übertragers'so gewählt wird, daß in einem vorgegebenen Frequenzbereich gegebenenfalls unter Berücksichtigung des äußeren Rauschens bei kleinstmöglicnen Rahmenabmessungen ein gefordertes Signal-Rauschverhältnis am Antennenausgang unterschritten wird and daß der Eingangswiderstand des dem Dreipol (5) nachgeschalte- ;en Verstärkers (9) hochohmig ist und dieser Verstärker eine lohe Linearität besitzt.This task becomes loud starting from a frame at an antenna The preamble of the main claim, achieved in that the primary winding (3) is in the single winding frame (1) low-capacitance transformer (2) is switched on and one connection of the secondary winding (4) to the source electrode of the active three-pole (5) is directly connected while avoiding supply line and switching capacitance and the other connection the secondary winding in the case of an unbalanced amplifier with ground or when using a balanced amplifier is directly connected to the source connection of the further electronic three-pole and the transmission ratio ü des Transformer is chosen so that in a predetermined frequency range possibly taking into account the external noise with the smallest possible frame dimensions a required The signal-to-noise ratio at the antenna output is undershot and that the input resistance of the three-pole (5) connected downstream ; en amplifier (9) is high impedance and this amplifier has a lohe linearity.
tn folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis 4 näher Grläutert.The invention will now be described in greater detail with reference to FIGS Gruels.
η einzelnen zeigt: ~~ ÖAD ORIGINAL η individual shows: ~~ ÖAD ORIGINAL
Fig.1: eine Antenne nach der Erfindung mit unsymmetrisch ausgeführter elektronischer SchaltungFig.1: an antenna according to the invention with asymmetrical executed electronic circuit
Fig.2: Signal-Rauschabstand in Abhängigkeit von der FrequenzFig. 2: Signal-to-noise ratio as a function of the frequency
in einein weiten Frequenzbereich für verschiedene Schal'in a wide frequency range for different scarf '
tungsdi/nensionierungen, u.a. für ein typisches Beis einer Antenne nach der Erfindungdimensioning, among other things for a typical Beis an antenna according to the invention
Fig.3: Antenne nach der Erfindung mit symmetrischer Ausführung der elektronischen SchaltungFig. 3: Antenna according to the invention with a symmetrical design the electronic circuit
Fig.4: Antenne nach der Erfindung mit in oberen Symmetriepunkt angebrachten Verstärker zur Vermeidung des Empfangs elektrischer Feldstärkekaiponenten.Fig. 4: Antenna according to the invention with in the upper point of symmetry attached amplifier to avoid receiving electrical field strength components.
Fig.1 zeigt ein Beispiel einer Antenne nach der Erfindung, bei der die elektronische Schaltung unsymmetrisch ausgeführt ist und bei der der verstärkende Dreipol (5) nur aus einem einzigen Transistor, einem Feldeffekt-transistor in Gateschaltung besteht. Der Dreipol (5) ist an den Einwindungsrahn en (1) erfindungsgemäß mit Hilfe eines Übertragers (2) angekoppelt, wobei die Primärwicklung (3) des Übertragers in den Rahmen eingeschaltet ist und die Sekundärwicklung (4) den Dreipol (5) ansteuert. Signalraäßig belastet dieser Dreipol die Sekundärwicklung des Übertragers niederohmig.Fig.1 shows an example of an antenna according to the invention, at which the electronic circuit is designed asymmetrically and in which the amplifying three-pole (5) only consists of a single transistor, a field-effect transistor in a gate circuit. Of the Dreipol (5) is on the Einwindungsrahn s (1) according to the invention Coupled with the aid of a transformer (2), the primary winding (3) of the transformer is switched on in the frame and the secondary winding (4) controls the three-pole (5). Significantly burdened this three-pole low-resistance the secondary winding of the transformer.
Hinsichtlich des Signal-Rauschabstandes bezüglich der Klemmen 2-2' ist diese niederohmige Belastung der Sekundärwicklung jedoch bedeutungslos. Der Signal-Rauschabstand der Anordnung hängt van Wert des Übersetzungsverhältnisses ü sowie der Größe der Kapazität (6) ab. Diese Kapazität setzt sich im Beispiel der Fig.1 aus der Sperrschichtkapazität des Fets, der Wicklungskapazität des Übertragers und der transformierten Rahmenkapazität zusammen und kann daher grundsätzlich nicht vermieden werden.With regard to the signal-to-noise ratio with regard to terminals 2-2 ' however, is this low-resistance load on the secondary winding meaningless. The signal-to-noise ratio of the arrangement depends on the value of the transmission ratio ü and the size of the capacitance (6) from. In the example in FIG. 1, this capacitance is made up of the barrier layer capacitance of the FET, the winding capacitance of the transmitter and the transformed frame capacity together and therefore cannot be avoided in principle.
Diese Kapazität bildet zusammen mit der auf die Sekundärseite
des Übertragers transformierten Eigeninduktivität dos Rahmens
(L.) und dem Verlustleitwert G (7) einen verlustbehafteten Parallelresonanzkreis mit der Leerlaufgüte Q=1/(ü-L.-G) aus.
Dieser Resonanzcharakter prägt sich dem Sicmai-Rauschabstand
derart auf, d
maximal wird.This capacitance, together with the self-inductance of the frame (L.) transformed on the secondary side of the transformer, and the loss conductance G (7) form a lossy parallel resonance circuit with the no-load quality Q = 1 / (ü-L.-G). This resonance character affects the Sicmai signal-to-noise ratio in such a way, i
becomes maximum.
pg
derart auf, daß bei f =1/V (ü-L.-C) der Signal-Rauschabstandp g
in such a way that at f = 1 / V (ü-L.-C) the signal-to-noise ratio
ORIGINALORIGINAL
Für das Beispiel der Antenne nach Fig.1 kann ,nan für den Signal-Rauschabstand der Anordnung die folgende Beziehung angeben:For the example of the antenna according to FIG. 1, nan for the signal-to-noise ratio specify the following relationship in the arrangement:
heffR h effR
Bild 2 zeigt typische sich ergebende Verläufe des Signal-Rauschabstands für verschiedene Dimensionierungen des Übersetzungsverhältnisses ü. Ist ü zu klein (Ln Beispiel der gestrichelte Verlauf), so steigt s/N mit steigender Frequenz an, da die in den Rahmen induzierte Spannung'bekanntlich proportional der Frequenz ist. Erhöht man ü, transformiert man also den Kurzschlußstrom des Rahmens zu kleineren Werten an die Klemmen 1-1' , so verbessert sich trotz des kleiner -werdenden Steuerstroms für den Dreipol (5) der Signal-Rauschabstand der Anordnung. Die unvermeidbare Kapazität (6) verschlechtert allerdings das Verhalten bei Frequenzen oberhalb der Resonanzfrequenz f . Da f mit größer werdenden ü fällt, sind der Erhöhung von ü Grenzen gesetzt.Figure 2 shows typical signal-to-noise ratio curves for different dimensions of the transmission ratio ü. If ü is too small (Ln example the dashed curve), so s / N increases with increasing frequency, since the in the frame induced voltage is known to be proportional to the frequency. If you increase ü, you transform the short-circuit current of the frame If the values at terminals 1-1 'are too small, the Signal-to-noise ratio of the arrangement. The inevitable capacity (6) however, deteriorates the behavior at frequencies above the resonance frequency f. Since f falls with increasing ü, there are limits to the increase in ü.
Die O-dB-Linie in Bild 2 steht beispielhaft für eine Forderung nach einen frequenzunabhängigen minimal·· zu erreichenden Signal-Rauschabstand für eine vorgegebene frequenzunabhängige Signal feldstärke H, die die Rahmenantenne erregt.The O-dB line in Figure 2 is an example of a request for a frequency-independent minimal · to be achieved signal to noise ratio for a given frequency-independent signal field strength H which excites the loop antenna.
In einer Weiterführung der Erfindung ist es in einan derartigen Fall vorteilhaft, die Resonanzfrequenz f innerhalb des vorgesehenen Nutzfrequenzbereichs, der von f . bis f reicht, durchIn a further development of the invention it is in one such If advantageous, the resonance frequency f within the intended usable frequency range, which is determined by f. until f reaches through
ffl Xli ifl 3.xffl Xli ifl 3.x
geeignete Wahl von ü zu legen, vorzugsweise auf f = l/f . · fappropriate choice of ü to place, preferably on f = l / f. · F
J/ γ Π* 1X1 (Π α.λJ / γ Π * 1X1 (Π α.λ
Eine -davon abweichende Wahl des Übersetzungsverhältnisses kann ebenfalls manchmal von Vorteil sein, z.B. wenn eine Anpassung der E/npfindlichkeit der Rahmenantenne an die frequenzabhängige äquivalente Störfeldstärke, die auf grund des Außenrauschens vorhanden ist, erwünscht ist.A different selection of the gear ratio can also sometimes be an advantage, e.g. if the Sensitivity of the loop antenna to the frequency-dependent equivalent Interference field strength, which is present due to the external noise, is desirable.
Um für eine Antenne nach der Erfindung einen möglichst hohen Signal-Rauschabstand zu erzielen, ist daher besonders darauf zu achten, daß die Kapazität (6) so klein wie irgend möglich gehalten wird-In order to achieve the highest possible signal-to-noise ratio for an antenna according to the invention to achieve, it is therefore particularly important to ensure that the capacity (6) is kept as small as possible-
Dies erfordert z.B. die Vermeidung von unnötig langen Zuleitungen zwischen der Sekundärwicklung des Übertragers und den Eingangskleninen des aktiven Dreitors (5) sowie eine möglichst kapazitätsar.ne Verteilung der Wicklung (4) (Sekundärwicklung) des Übertragers und kann auch die Verwendung z.B. eines extrem kapazitätsannen Ga-As-Fets nahelegen.This requires, for example, avoiding unnecessarily long supply lines between the secondary winding of the transformer and the input cycles of the active three-gate (5) as well as a distribution of the winding (4) (secondary winding) of the transformer and the most capacitive possible can also use e.g. an extremely low-capacitance Ga-As-Fets suggest.
Die Verwendung eines Mehrwindungsrahmens anstelle des Einwindungsrahmens ist aus dem gleichen Grund nicht vorteilhaft und nicht erfindungsgem äß, da eine Impedanztransform ation durch eine Erhöhung der Rahmenwindungszahl auf grund der geometrisch ausgedehnten Ab- ■ messungen stets zu höheren parasitären Kapazitäten führt als ein geometrisch kleiner Übertrager.The use of a multi-turn frame instead of the single-turn frame is not advantageous and not according to the invention for the same reason, since an impedance transformation is caused by an increase the number of frame turns due to the geometrically extended ab- ■ measurements always leads to higher parasitic capacitances than a geometrically small transformer.
In einer Weiterführung der Erfindung ist es ebenfalls von Vorteil, bei gegebenem -Übersetzungsverhältnis die gesamte Zahl der Windung« zu minimieren und für die Primärwindung nur eine einzige Windung zu verwenden bzw. in einer weiteren Ausgestaltung die Primärwicklung dadurch zu realisieren, daß das Rohr des Rahnens direkt durch einen Ferritring geführt wird und als Primärwicklung dient. Beide x^aßnahrn en dienen dazu, die Kapazität (6) so niedrig wie möglich zu halten.In a further development of the invention, it is also advantageous to minimize the total number of turns for a given transmission ratio and to use only a single turn for the primary turn or, in a further embodiment, to realize the primary winding in that the tube of the frame is passed directly through a ferrite ring and serves as the primary winding. Both foods serve to keep the capacity (6) as low as possible.
Das Signalverhalten einer Antenne nach der Erfindung weist in Gegensatz zum Rauschverhalten ± eine resonanzartige Überhöhung auf, da die Eingangsimpedanz des Dreitors (5) im Vergleich zur Quelli/npedanz der Sekundärwicklung (4) niederohmig ist und daher den Resonanzkreis in einem so hohem Maße bedämpft, daß das Verhältnis des Ausgangsstroms an den Klemmen 2-2' zur erregenden Feldstärke H praktisch frequenzunabhängig ist und daher auch in sehr weiten Grenzen die Kapazität (6) ohne Einfluß auf das Signalverhalten ist.The signal behavior of an antenna according to the invention, in contrast to the noise performance ± a resonance-like elevation, since the input impedance of the Dreitors (5) compared to Quelli / is npedanz the secondary winding (4) with low impedance, and therefore damps the resonant circuit in such a high degree, that the ratio of the output current at terminals 2-2 'to the exciting field strength H is practically independent of frequency and therefore the capacitance (6) has no influence on the signal behavior even within very wide limits.
Vorteilhaft wirkt sich die Verwendung eines Übertragers auch «u: die Linearität der Anordnung aus, da ,nit größer werdenden übersetzungsverhältnis der Betrag der Quellinpedanz der sich an den Klemmen 1-1' ergebenden resultierenden Signalquelle quadratisch ~ erhöht und dan it der Dreipol (5) stärker linearisiert wird.The linearity of the assembly, since, nit increasing ratio of the amount of Quellinpedanz which 'resulting at the terminals 1-1 resultant signal source square ~ increased, and dan it the three-pole (5): advantageous to use acts a transmitter and "u is more linearized.
An die Sam;nelelektrode des Dreipols (^) ist erfind ung scr em äß der eingangsseitig· hochohmige Verstärker (9"> ancjeschaltei-.On the sam; nel electrode of the three-pole (^) is invention scr em according to input side · high-impedance amplifier (9 "> ancjeschaltei-.
BAD OBIGlWBATHROOM OBIGlW
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Um den Rauschbeitrag dieses Verstärkers zu/n Gesantrauschen klein zu halten, ist eine hinreichend hohe Spannungsverstärkung des Dreipols (5) erforderlich, so daß die Sammelelektrode auf einen hochohmigen Widerstand R (8) in solchen Anwendungsfällen arbeiten muß, in denen eine Breitbandcharakteristik des Signalverhaltens angestrebt wird. Dann muß 'die kapazitive Belastung dieses Widerstands klein gehalten werden und der Verstärker (9) einen kapazitiv hochohmigen Eingangswiderstand besitzen, was die Verwendung eines Ga-As-Fets auch an dieser Stelle nahelegt. Da die Anforderungen an die Linearität des Verstärkers (9) ebenfalls sehr hoch sind, empfiehltjsich in einer vorteilhaften Weiterführung der Erfindung die Verwendung einer bekannten hochlinearen Schaltung mit dem Eingangstransistor als Sourcefolger und einen nachgeschalteten Bipolartransistor , dem das AusgangssigraL entweder an seinem Επί itt er oder an seinem Kollektor entnommen wird.In order to reduce the noise contribution of this amplifier to Gesantrauschen to keep, a sufficiently high voltage gain of the three-pole (5) is required, so that the collector electrode to a high resistance Resistor R (8) must work in such applications, in which a broadband characteristic of the signal behavior is sought. Then there must be the capacitive load on this resistor can be kept small and the amplifier (9) has a capacitive high resistance Have input resistance, which suggests the use of a Ga-As-Fets at this point as well. As the requirements the linearity of the amplifier (9) is also very high, is recommended in an advantageous development of the invention the use of a known highly linear circuit with the input transistor as a source follower and a downstream one Bipolar transistor to which the output signal is either at its Επί itt is taken from it or from its collector.
Bild 3 zeigt· beispielhaft eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei der die aktive Schaltung nach Fig.1 spiegelbildlich ergänzt ist und die Sekundärwicklung (4) des Übertragers (2) die beiden Dreipole (5) symmetrisch im Gegentakt aussteuert. Auch die beiden Verstärker (9) werden dadurch symmetrisch ausgesteuert. Die Auskopplung des signals erfolgt in diesen Beispiel differentiell am Kollektor der beiden Bipolartransistoren. Diese symmetrische Ergänzung der aktiven Schaltung führt zu einer weiteren Reduktion unerwünschter quadratischer nichtlinearer Verzerrungen bei sonst unveränderten Eigenschaften.Figure 3 shows an example of a further advantageous embodiment of the invention, in which the active circuit of Figure 1 is a mirror image is supplemented and the secondary winding (4) of the transformer (2) controls the two three-pole (5) symmetrically in push-pull. The two amplifiers (9) are also controlled symmetrically as a result. In this example, the signal is coupled out differentially at the collector of the two bipolar transistors. These symmetrical addition to the active circuit leads to another Reduction of undesired quadratic non-linear distortions with otherwise unchanged properties.
Sowohl im Falle der unsymmetrischen Verstärkeranordnung als auch bei der symmetrisch ergänzten Ausführung kann es vorteilhaft sein, jeden Dreipol durch die Parallelschaltung mehrerer Einzeltransistoren mit gemeinsam geerdeter Steuerelektrode zu realisieren, da eine derartige Parallelschaltung zwar eine erhöhte Kapazität aber auch eine reduzierte Serienrauschspannungsquelle besitzt und bei entsprechend angepaßtem Übersetzungsverhältnis ü das Verhältnis sonstiger parasitärer Kapazitäten zur Gesamtkapazität günstiger wird, außerdem kann die Spannungsverstärkung bezüglich der Klemmen 2-2' größer gemacht werden.Both in the case of the unbalanced amplifier arrangement and In the symmetrically complemented version, it can be advantageous to to realize each three-pole by connecting several individual transistors in parallel with a common grounded control electrode, as one Such a parallel connection has an increased capacity but also a reduced series noise voltage source and accordingly adapted transmission ratio ü the ratio of other parasitic capacitances to the total capacitance is more favorable, in addition, the voltage gain with respect to the terminals 2-2 'can be made larger.
COPY BAD RIGiNALCOPY BAD RIGiNAL
Eine erhöhte Montage von Stabantennen auf Masten führt bekanntlich zu ausgeprägten Frequenzabhängigkeiten der Bnpfangseigenschaften. Diese Effekte lassen sich auch durch eine Entkopplung der Stabantenne vom Mast nur unzureichend beseitigen.It is well known that an increased mounting of rod antennas on masts leads to pronounced frequency dependencies of the reception properties. These effects can only be insufficiently eliminated by decoupling the rod antenna from the mast.
Rahmenantennen dagegen können ohne Änderung ihrer Bnpfangseigenschaften auf Masten montiert werden, falls sowohl hinsichtlich des mechanischen Aufbaus als auch hinsichtlich des elektrischen Verhaltens vollständige Symmetrie vorliegt.Loop antennas, on the other hand, can be used without changing their reception properties be mounted on masts, if both in terms of the mechanical structure and in terms of electrical Behavior is complete symmetry.
Diese vollständige Symmetrie zu erreichen bereitet in der Praxis allerdings Schwierigkeiten. In einer vorteilhaften Weiterführung der Erfindung läßt sich diese Symmetrie durch eine Anordnung nach Fig. 4 erreichen, in der der Übertrager (2) durch zwei svmnetrisch zur Symmetrieachse der gesamten Anordnung angebrachte Ferritringe realisiert ist und die Sekundärwicklung ebenfalls symmetrisch auf die beiden Ferritringe verteilt ist. Der in (11) enthaltene symmetrische Verstärker, der z.B. nach Fig. 3 aufgebaut sein kann und in jedem Fall die Dreipole (5) und den nachfolgenden Verstärker (9) enthält, wird durch die Sekundärwicklung des Übertragers symmetrisch durchgesteuert.However, in practice there are difficulties in achieving this complete symmetry. In an advantageous continuation the invention, this symmetry can be achieved by an arrangement according to FIG. 4, in which the transformer (2) by two svmnetrisch attached to the axis of symmetry of the entire arrangement Ferrite rings is realized and the secondary winding as well is symmetrically distributed over the two ferrite rings. The one in (11) The balanced amplifier included, for example, constructed according to Fig. 3 can be and in any case contains the three-pole (5) and the subsequent amplifier (9) is through the secondary winding of the transformer controlled symmetrically.
Zur Auskopplung wird im Beispiel der Fig.4 nur eine einzige koaxiale Leitung verwendet, die im oberen Symmetriepunkt des aus einen Rohr aufgebauten Rahmens ins Innere desselben geführt wird und i/n Innern des Rahmens (1) und durch den ebenfalls rohrförmigen Mast (10) nach unten geführt wird, wie dies Fieri4 zeigt.In the example of FIG. 4, only a single one is used for decoupling coaxial line used, which is in the upper symmetry point of the is guided from a tube built frame into the interior of the same and inside the frame (1) and through the likewise tubular The mast (10) is guided downwards, as shown by the Fieri4.
Sollte bei dieser Art der Auskopplung die Symmetrie der gesamten Anordnung wegen der erforderlichen U/n symmetrierung am Ausgang des' Verstärkers (11) noch nicht ausreichend sein, so ist auch hinsichtlich der Auskopplung eine vollständig symmetrische Anordnung möglich, bei der jede der beiden Sam/s el elektroden des symmetrischen Ausgangsverstärkers auf eine eigene Koaxialleitung arbeitet, die voneinander unabhängig durch den -Rahmen imdcfen Mast nach unten geführt werden und erst an der Antennenanschlußstelle zusammengeschaltet werden.With this type of coupling, should the symmetry of the entire arrangement be maintained because of the required U / n symmetry at the output of the ' Amplifier (11) are not yet sufficient, a completely symmetrical arrangement is also with regard to the coupling-out possible with each of the two sam / s el electrodes of the symmetrical Output amplifier works on its own coaxial line, which is independent of each other through the frame in the mast are led down and only interconnected at the antenna connection point will.
J3ine derartige vollständig symmetrische Ausführung der gesamten Antenne führt dazu, daß für vertikale E-FeId Polarisation und senkrechte Montage der Rahnenebaie die Antenne keine elektrischen Feldkcponait« «pfätagt. ÜSOflKäHWt. cop^ 'Such a completely symmetrical design of the entire antenna means that for vertical E-field polarization and vertical mounting of the Rahnebaie the antenna does not have any electrical field constraints. ÜSOflKäHWt. cop ^ '
Zur Erzeugung eines Runddiagramms in der Η-Ebene des Rahmens ist die Kombination von zwei räumlich unter 90° angeordneten Einzelrahmen nach der Erfindung erforderlich, deren Ausgänge mit einen Phasenunterschied von 90° zusammengeführt werden.To generate a circular diagram in the Η plane of the frame, it is necessary to combine two individual frames according to the invention which are spatially arranged at 90 ° and whose outputs are brought together with a phase difference of 90 °.
Vorteilhaft wirkt sich bei der Realisierung eines derartigen Kreuzrahinens aus -Eiaselrabeeii nach der Erfindung die nach Betrag und Phase breitbandige Charakteristik des Signalverhaltens sowie die hohe elektrische Entkopplung der beiden Rahmen aus. Diese hohe elektrische Entkopplung ergibt sich wegen der nahezu rückwirkungsfreien Eingangsschaltungen aus Dreitoren, deren Steuerelektroden geerdet sind.Advantageously affects the realization of such a Kreuzrahinens from -Eiaselrabeeii according to the invention, the broadband magnitude and phase characteristics of the signal behavior as well as high electrical decoupling of the two frame. This high level of electrical decoupling results from the nearly reaction-free input circuits made up of three ports, the control electrodes of which are grounded.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823209345 DE3209345A1 (en) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | Active frame antenna with transformer coupling |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19823209345 DE3209345A1 (en) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | Active frame antenna with transformer coupling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3209345A1 true DE3209345A1 (en) | 1983-09-15 |
| DE3209345C2 DE3209345C2 (en) | 1993-08-12 |
Family
ID=6158275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19823209345 Granted DE3209345A1 (en) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | Active frame antenna with transformer coupling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3209345A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3536837A1 (en) * | 1985-10-16 | 1987-04-16 | Wilhelm Dipl Ing Eisfelder | Broadband frame antenna having a constant antenna factor for measuring magnetic field strength |
| EP0334297A2 (en) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Seiko Epson Corporation | Wrist carried wireless instrument |
| WO1991015878A1 (en) * | 1990-04-09 | 1991-10-17 | Adalbert Kopera | Antenna assembly |
| US5225846A (en) * | 1988-03-23 | 1993-07-06 | Seiko Epson Corporation | Wrist carried wireless instrument |
| US5530453A (en) * | 1988-03-23 | 1996-06-25 | Seiko Epson Corporation | Wrist carried wireless instrument |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD36407A (en) * | ||||
| DE705480C (en) * | 1936-10-09 | 1941-04-29 | Telefunken Gmbh | DF frame antenna |
| DE2311861A1 (en) * | 1973-03-09 | 1974-09-26 | Hans Heinrich Prof Dr Meinke | ANTENNA IN THE FORM OF A LOOP |
| DE2533868A1 (en) * | 1975-07-29 | 1977-03-03 | Friedrich Scheuerecker | HF receiver antenna with programme tuner - has controlling fourpole matching circuit between antenna and main impedance transformer |
| GB1515710A (en) * | 1976-06-17 | 1978-06-28 | Marconi Co Ltd | Radio receiving antennae |
| DE2748076A1 (en) * | 1977-10-26 | 1979-05-10 | Rohde & Schwarz | Field strength measurement frame aerial - provides constant conversion factor over wide frequency band using feedback transistor amplifier |
-
1982
- 1982-03-15 DE DE19823209345 patent/DE3209345A1/en active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD36407A (en) * | ||||
| DE705480C (en) * | 1936-10-09 | 1941-04-29 | Telefunken Gmbh | DF frame antenna |
| DE2311861A1 (en) * | 1973-03-09 | 1974-09-26 | Hans Heinrich Prof Dr Meinke | ANTENNA IN THE FORM OF A LOOP |
| DE2533868A1 (en) * | 1975-07-29 | 1977-03-03 | Friedrich Scheuerecker | HF receiver antenna with programme tuner - has controlling fourpole matching circuit between antenna and main impedance transformer |
| GB1515710A (en) * | 1976-06-17 | 1978-06-28 | Marconi Co Ltd | Radio receiving antennae |
| DE2748076A1 (en) * | 1977-10-26 | 1979-05-10 | Rohde & Schwarz | Field strength measurement frame aerial - provides constant conversion factor over wide frequency band using feedback transistor amplifier |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP 56-12 25 11 A. In: Patents Abstr. of Japan, Sect.E, Vol.5 (1981), Nr.198 (E-87) * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3536837A1 (en) * | 1985-10-16 | 1987-04-16 | Wilhelm Dipl Ing Eisfelder | Broadband frame antenna having a constant antenna factor for measuring magnetic field strength |
| EP0334297A2 (en) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Seiko Epson Corporation | Wrist carried wireless instrument |
| EP0334297A3 (en) * | 1988-03-23 | 1990-09-12 | Seiko Epson Corporation | Wrist carried wireless instrument |
| US5225846A (en) * | 1988-03-23 | 1993-07-06 | Seiko Epson Corporation | Wrist carried wireless instrument |
| US5530453A (en) * | 1988-03-23 | 1996-06-25 | Seiko Epson Corporation | Wrist carried wireless instrument |
| WO1991015878A1 (en) * | 1990-04-09 | 1991-10-17 | Adalbert Kopera | Antenna assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3209345C2 (en) | 1993-08-12 |
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