DE3214449A1 - Miniaturisierter funkempfaenger - Google Patents

Description

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Miniaturisierter Funke πι pfänger

Die Erfindung bezieht sich auf einen miniaturisierten Funkempfänger mit einer Antenne, die aus einen gestreckten Dipol bildenden und an ihren freien Enden mit einer kapazitiven Belastung versehenen Antennendrähten besteht.

Ein derartiger miniaturisierter Funkempfänger ist aus dem DE-GM 67 52 498 bekannt. Der dort beschriebene Funk-empfänger weist zur Bildung eines gestreckten Dipoles zwei Antennendrähte auf, die innerhalb eines aus zwei Kunststoffschalen gebildeten Gehäuses verlaufen. Die Schalen werden an ihren Schmalseiten von zwei Kappen zusammengehalten, die elektrisch leitend sind und mit den Enden der Antennendrähten als kapazitive Belastung verbunden werden.

In der Nähe der Antennendrähte verlaufende Leitungen sind mit diesen stark verkoppelt und Leitungen, die von einer bis zur anderen Dipolhälfte reichen, stellen einen ohmsch-kapazitiven Nebenschluß der Antenne dar. Hierdurch steigt der Verlustwiderstand und die Antennenersatzkapazität an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen miniaturisierten Funkempfänger eine Antenne mit einem guten Wirkungsgrad anzugeben.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.

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Bei dem erfindungsgemäßen miniaturisierten Funkempfänger mit Antenne ist die Abnahme der effektiven Höhe und des Wirkungsgrades durch die umgebenden Leitungen so stark verringert, daß mit dem Funkempfänger eine sehr gute EmpfindLichkeit erzielt wird.

Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen eines Ausfür hungsbe i spi e Ls näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine sehr vereinfachte Darstellung der Antenne und ihr Ersatzschaltbild;

Fig. 2 Ersatzschaltbilder der Antenne bei einer HF-mäßigen Auftrennung der Leiterplatte und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von Leiterplatten mit einer Antenne.

In Fig. 1a) ist von einem nicht da rgest e I It en miniaturisierten Funkempfänger eine Leiterplatte 1 dargestellt, be- der auch der besseren Übersicht wegen Leiterbahnen und Bauteile nicht eingezeichnet sind. Längs des Randes der Leiterplatte 1 sind Drähte 2 angeordnet, die einen gestreckten Dipol einer Antenne bilden. An den nach außen weisenden freien Enden der Drähte sind in Form von metallischen Flächen 3 kapazitive Belastungen angebracht. Zwischen den Drähten und den Flächen auf der einen Seite und den Leitungen der Schaltung auf der Leiterplatte 1 auf der anderen Seite bilden sich Kapazitäten Cs aus, deren Wert unter anderem vom Abstand der Drähte 2 von den Leitungen abhängt. Wenn Leitungen von einer Dipolhälfte

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zur anderen reichen, dann wirken die Kapazitäten auch von der einen Dipolhälfte auf die andere.

In Fig. 1b) ist der Einfluß der Kapazitäten C auf die Antenne dargestellt. Die Kapazitäten C wirken über den Fußpunktbereich der Antenne hinweg und stellen dadurch einen ohrasch-kapazitiven Nebenschluß dar. Hierdurch steigt der Verlustwiderstand und die Antennenersatzkapazität der Antenne stark an.

In Fig. 1c) ist das Ersatzschaltbild der Antenne dargestellt. Es besteht aus einem Generator mit der Leerlaufspannung U„ in Reihe mit einem yerlustwiderstand R. und einer Antennenkapazität C . Hierzu parallel liegen die Ka-

pazitäten C , die zu einer einzigen zusammengefaßt sind, und ein Widerstand R . Dadurch entsteht für den angeschalteten Verbraucher (nicht dargestellt) eine kapazitive Spannungsteilung, die die abzugebende Spannung der Antenne stärkt herabsetzt und es ergibt sich durch den ohmschen Anteil gemäß dem Widerstand RS ein Verlust.

Zur Vermeidung des ohmsch-kapazitiven Nebensch lußes wird im Fußpunktbereich des Dipols die gesamte Leiterplatte 1 für hochfrequente Schwingungen (HF) aufgetrennt. Diese HF-mäßige Auftrennung ist in Fig. 1a) durch die gestrichelte Linie 4 angedeutet. In Leitungen, die die Linie 4 überschreiten und die hochohmige Quellen und Lasten verbinden, sind an dieser Stelle Widerstände R von etwa 100 kohm eingeschaltet und in Leitungen, die niederohmige Quellen und Lasten verbinden, sind Resonanzschwingkreise eingeschaltet. Die Widerstände müssen HF-geeignete Bauformen aufweisen.

In Fig. 2 ist wieder das Ersatzschaltbild der Antenne dargestellt, wobei nunmehr im Zweig der Kapazität C und des Widerstandes R ein hochohmiger Widerstand R und ein Resonanzschwingkreis mit

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der Frequenz F,. vorhanden sind. Hierdurch kann jetzt fast die gesamte Antennenspannung an den nicht dargestellten Verbraucher gelangen. Die Frequenz F_n der Resonanzschwingkreise ist so gewählt, daß sie etwa mit der Frequenz des zu empfangenden Signales übereinstimmt.

Zur Vereinfachung können alle die Linie 4 überschreitenden niederohmigen Leitungen miteinander stark verdrillt und in einen Schalenkern aus Ferrit gewickelt werden, damit man als Bauteil nur einen Resonanzschwingkreis erhält. Die Anzahl der Windungen wird so gewählt, daß die Frequenz F_n erreicht wird.

Bei Funkempfängern mit einer Leiterplatte verlaufen die Drähte 2 der Antenne am längeren Rand der Leiterplatte Manche Funkempfänger weisen zwei Leiterplatten 1 und 5 auf, von denen die Leiterplatte 5 beispielsweise kleiner als die Leiterplatte 1 ist. Die Leiterplatten 1 und 2 sind in Fig. 3 perspektivisch dargestellt. Der Draht 2 der einen Dipolhälfte verläuft am Rand der Leiterplatte 1 und der Draht 2 der anderen Dipolhälfte verläuft am Rand der Leiterplatte 5. Der Fußpunkt der Antenne kann auf der einen oder anderen Leiterplatte angeordnet sein. In der Fig. 3 ist er auf der Leiterplatte 5 angebracht. Am unteren Rand der Leiterplatte 1 ist ein Blech 6 vorhanden und der Draht 2 der unteren Dipolhälfte ist

mit diesem Blech 6 verbunden und es wirkt somit als kapazitive Belastung der Antenne. Zwischen den Leiterplatten 1 und 5 ist am oberen Rand ein Blech 7 angebracht, das mit einer metallisierten Fläche 8 auf der Leiterplatte 5

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in Verbindung steht. Mit dem Blech 7 und der Fläche 8 ist das Ende des Drahtes 2 der oberen DipoLhälfte verbunden, damit eine kapazitive Belastung der Antenne entsteht. Es sind auch Anordnungen nur mit Blechen oder metallischen Flächen oder einer anderen als der gezeigten Kombination als kapazitive Belastung möglich.

Im Bereich des Fußpunktes der Antenne, der im dargestellten Beispiel mit dem unteren Rand der Leiterplatte 5 zusammenfällt, ist nun auf der Leiterplatte 1 für alle diesen Bereich überschreitenden Leitungen die HF-mäßige Auftrennung vorgenommen worden. Dazu sind in die hochohmigen Leitungen Widerstände R (nur ein Widerstand dargestellt) in HF-geeigneter Bauform und in die niederohmigen Leitungen Resonanzschwingkreise mit der Frequenz F_Q eingefügt.Die Resonanzschwingkreise kön-

^5 nen, wie schon beschrieben, alle in einem Schalenkern angeordnet sein.

Claims (7)

1. STANDARD ÜLEKTRIK LORENZ
   AKTIENGESELLSCHAFT
   S, TUTTGART

   M.Schwanitz- D.Gärtner- W.Dreßler- J.Schenk 7-2-1-1

   Pa tentaηsprüche

   (iy Miniaturisierter Funkempfänger mit einer Antenne, die aus einen gestreckten Dipol bildenden und an ihren freien Enden mit einer kapazitiven Belastung versehenen Antennendrähten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Funkempfänger mindestens eine Leiterplatte <1;5> enthält, an deren Rand die Antennendrähte (2) des Dipols angeordnet sind, daß die kapazitive Belastung aus quer zu den Enden der Antennendrähte (2) verlaufenden Blechen (6,7) und/oder leitenden Flächen (8) der Leiterplatte (5) besteht und daß die sich von einer Dipolhälfte zur anderen Dipolhälfte erstreckenden Leitungen auf der Leiterplatte (1) im Fußpunktbereich der Antenne HF-mäßig aufgetrennt sind.
2. 2. Funkempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur HF-mäßigen Auftrennung in die Leitungen zwischen hochohmigen Quellen und Lasten Widerstände (R) und in die Leitungen zwischen niederohmigen Quellen und Lasten Resonanzschwingkreise (Fo) eingefügt sind.
3. 3. Funkempfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (R) einen Wert von etwa 100 kohm haben und eine HF-geeignete Bauform aufweisen.

   ZT/Pi-Wr/R
   19.04.1982

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4. 4. Funkempfänger, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzschwingkreise (Fo) aus miteinander verdrallten und auf einen Spulenkörper gewickelten Drähten bestehen, deren Anzahl der Zahl der Leitungen zwischen den niederohmigen Lasten und Quellen entspricht.
5. 5. Funkempfänger, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper von einem Schalenkern umgeben ist.
6. 6. Funkempfänger, nach Anspruch 2, daß die Schwingkreise etwa auf die Empfangsfrequenz des Funkempfängers abgestimmt sind.
7. 7. Funkempfänger, nach Anspruch 1, daß bei zwei !übereinander angeordneten Leiterplatten (1,5), der Antemendraht (2) der einen DipoLhälfte am Rand der einen Leiterplatte (1) und der Antennendraht (2) der anderen Dipolhälfte am Rand der anderen Leiterplatte (5) angeordnet ist.