DE4140866C2 - UHF-Yagi-Antenne - Google Patents
UHF-Yagi-AntenneInfo
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- H01Q19/28—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using a secondary device in the form of two or more substantially straight conductive elements
- H01Q19/30—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using a secondary device in the form of two or more substantially straight conductive elements the primary active element being centre-fed and substantially straight, e.g. Yagi antenna
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine UHF-Yagi-Antenne, be
stehend aus Direktorelementen, einem Reflektor und Dipol, wobei
die Direktorelemente und der Dipol aus Leiterbahnen bestehen,
die auf einer dielektrischen Schaltungsplatte gedruckt
sind, und wobei eine erste Verstärkerschaltung mit
den den Dipol bildenden Leiterbahnen verbunden ist.
Eine Yagi-Antenne ist bereits aus der
DE-OS 21 38 384 bekannt, wobei die bekannte Antenne in der
Art der gedruckten Schaltungstechnik und insbesondere in Strei
fenleitertechnik realisiert ist.
Eine Zimmerantenne für verschiedene Frequenzbereiche ist bereits
aus der DE-OS 24 53 164 und aus dem
Katalog "Kathrein Katalog Empfangsantennen 1990" (Seite 29,
Antenne BZX 20) bekannt. Diese Antenne dient dem
Empfang von UHF und VHF, wobei die UHF-
Antenne als Yagi-Antenne ausgebildet ist. Im unteren Teil des
Antennengehäuses ist eine dielektrische Schaltungsplatine angeordnet,
die einen Verstärker, Weichen und weitere elektronische
Bauelemente aufnimmt. Der Verstärker ist damit von der Yagi-
Antenne um eine Entfernung getrennt angeordnet, die der Höhe des
Standrohrs der Yagi-Antenne entspricht. Die bekannte Antenne
weist einen UHF-Gewinn von 10-15 dB auf.
Bei einer in der DE 32 20 989 C2 beschriebenen Antennenanordnung,
bei der eine Entkopplung zwischen Rahmenantenne und
Verstärkerschaltung bei zugleich kompaktem Aufbau vorhanden
sein soll, sind die Antenne und die Verstärkerschaltung
nebst Abstimmkondensator auf der als gedruckte Schaltung
ausgebildeten Grundplatte angeordnet. Dabei befinden sich
die Antenne und die Verstärkerschaltung auf verschiedenen
Seiten der Grundplatte.
Die DE-OS 21 46 182 offenbart eine Fernsehantenne mit einem
ersten isolierenden Substrat, auf dem die elektrischen Be
standteile der Antenne aufgedruckt sind, und einem zweiten
isolierenden Substrat, auf dem die Bauteile des Verstärkers
befestigt sind. Die Antenne und der Verstärker befinden sich
dabei auf verschiedenen Seiten der Anordnung, wobei sich die
getrennte Anordnung der bekannten Fernsehantenne für große
Strukturen eignet.
Weitere Antennenstrukturen für die unterschiedlichen Fre
quenzbereiche sind in der DE-OS 23 10 672, JP 3-9602 (A), Patents
Abstr. of Japan, Sect. E. Vol. 15 (1991), Nr. 121 (E-1049) sowie
in einem Artikel von Nightingale s. J. et al.: A 30-GHz Mono
lithic Single Balanced Mixer with Integrated Dipole Receiving
Element, in: IEEE Trans. on Microwave Theory and Techniques, Vol.
MTT-33, No. 12, Dec. 1985, S. 1603-1610, beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antenne zu
schaffen, die mit wenigen Schritten herstellbar ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer UHF-Yagi-Antenne
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiter
bildungen der erfindungsgemäßen UHF-Yagi-Antenne sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße UHF-Yagi-Antenne besteht somit aus Di
rektorelementen, Reflektor und Dipol, wobei die Direktorelemente
und der Dipol aus Leiterbahnen bestehen, die auf einer
dielektrischen Schaltungsplatte gedruckt sind, und wobei
eine erste Verstärkerschaltung mit den den Dipol bildenden
Leiterbahnen verbunden ist, ferner sind die erste Verstärkerschaltung
und die den Dipol bildenden Leiterbahnen auf derselben
Schaltungsplatte in unmittelbarer Nähe zueinander und auf
derselben Seite der Schaltungsplatte angeordnet, wobei der
Reflektor in Richtung des Verbindungspunktes von Verstärker
schaltung und Dipol konkav gekrümmt ist und die erste Ver
stärkerschaltung zwischen dem Dipol und dem Reflektor an
geordnet ist.
Mit der Anordnung des ersten Verstärkers und der Leiterbahnen
auf derselben Schaltungsplatte
werden die Abmessungen der Antenne verringert und deren
elektrische Eigenschaften verbessert. Ferner sind die
Herstellung sowie die Montage der Antenne durch diese Maßnahme
vereinfacht.
Die Verwendung einer konkav gekrümmten Reflektorstruktur bei
der erfindungsgemäßen UHF-Yagi-Antenne ermöglicht es, in dem
Raum zwischen Reflektor und Dipol eine Verstärkerschaltung
anzuordnen. Dies ermöglicht einen kompakten Aufbau und günstige
elektrische Eigenschaften. Aufgrund der zweidimensionalen
Gestaltung der Antennen- und Verstärkeranordnung kann
die Antenne an Orten mit geringem Platzangebot, wie z. B. in
Wohnwagen, im Campingbereich und in Autobussen, eingesetzt
werden. Aufgrund der Anordnung der Verstärkerschaltung in
unmittelbarer Nähe der Antenne kann ein Maximum der von der
Antenne aufgenommenen Energie genutzt werden.
Dabei werden Fehlanpassungen und Einschalt- bzw. Einblend
verluste vermieden, die sich bei Verwendung eines Kabels er
geben, das eine Antenne mit einem von diesem getrennten Ver
stärker verbindet. Die erfindungsgemäße Antenne mit der inte
grierten Verstärkerschaltung weist einen Gewinn von 31±2
dB auf.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen UHF-Yagi-Antenne ist auf der Schaltungsplatte
eine zweite Verstärkerschaltung angeordnet, wobei die Schal
tungsplatte einen Anschluß für eine VHF-Yagi-Antenne in Form
zweier Stäbe aufweist. Für die Montage der VHF-Antenne brauchen
somit die Stäbe lediglich in die Öffnungen des Gehäuses
eingesteckt zu werden. Dies kann der Verbraucher selbst vor
nehmen, ohne daß hierfür Kenntnisse noch Montagewerkzeug er
forderlich sind. Weiterhin vorteilhaft ist, wenn der Anschluß
für die VHF-Antenne an die zweite Verstärkerschaltung
benachbart dem Verbindungspunkt von erster Verstärkerschaltung
und Dipol angeordnet ist, daß ein Maximum der von der
Antenne aufgenommenen Energie genutzt wird, daß Fehlanpas
sungen und Einschalt- bzw. Einblendverluste vermieden werden,
die die Verwendung eines Verbindungskabels zwischen der
VHF-Antenne und einem von der Antenne räumlich getrennten
VHF-Verstärker mit sich bringen würde. Es ist darauf hinzu
weisen, daß bei der erfindungsgemäßen Antenne die Verstärker
für die UHF- und die VHF-Antenne in unmittelbarer Nähe der
jeweiligen Antenne angeordnet sind, so daß weder ein Kabel
zur Verbindung von VHF-Verstärker und VHF-Antenne noch ein
Kabel zur Verbindung von UHF-Antenne und UHF-Verstärker er
forderlich ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen An
tenne zeichnet sich dadurch aus, daß die Schaltungsplatte
zur Antennenrichtung bewegbar, insbesondere drehbar, gelagert
ist. Dies ermöglicht die perfekte Ausrichtung der Antenne
in die Richtungen der zu empfangenden Signale.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Antenne, bei der der ersten und zweiten Verstärker
schaltung eine Mischerschaltung räumlich be
nachbart nachgeschaltet ist, die die UHF- und die VHF-
Signale mischt, zeichnet sich dadurch aus, daß unabhängige Kabel
für die UHF- und die VHF-Antenne nicht erforderlich
sind.
In diesem Zusammenhang kann die Mischerschaltung auf der
Schaltungsplatte angeordnet sein, wodurch die Abmessungen
der Antenne weiter reduziert und die Montage vereinfacht
werden.
Bedeutende Vorteile werden bei einer Antenne erzielt, bei der für die
auf der Schaltungsplatte angeordneten Schaltungen mindestens
teilweise Streifenleitertechnik und/oder SMD-Technik ver
wendet werden. Dies erleichtert die Herstellung der Gesamtanordnung
aus Antenne und zugehörigen elektronischen Schaltungen, indem das
Drucken der Leiterbahnen der Antenne und das gleichzeitige
Drucken der Schaltungsstruktur der Schaltungen in einem einzigen
Prozeß erfolgt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen
beispielhaft beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch die in einem Gehäuse angeordnete
erfindungsgemäße Antenne,
Fig. 2 die Antenne in Verbindung mit einer ersten Verstärker
schaltung,
Fig. 3 eine Ausgangsauswahlschaltung und eine Speiseschaltung
für die erfindungsgemäße Antenne,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer möglichen Gestaltung
des Antennenreflektors,
Fig. 5 ein System zur Anschaltung der VHF-Antenne.
Fig. 1 zeigt die Position einer dielektrischen Platte bzw.
Schaltungsplatine 1 innerhalb eines Gehäuses 2. Die dielektrische
Platte befindet sich in einer geneigten Position von 2 Grad
bezüglich der durch den Fußteil 21 des Gehäuses 2 definierten
horizontalen Ebene. Auf der Platte 1 sind Direktorelemente und
der Dipol einer UHF-Yagi-Antenne angeordnet.
Die Direktorelemente und/oder der Dipol sind durch Leiterbahnen
11 gebildet, die auf die Platte 1 gedruckt sind.
Die Platte 1 ist mit den Leiterbahnen 11 entweder dem dem oberen
Teil 22 des Gehäuses 2 zugewandt oder dem unteren Teil 21 des
Gehäuses 2. In Fig. 1 bilden die ersten drei Leiterbahnen 111,
112 und 113 die Direktorelemente und die zwei folgenden Leiter
bahnen 114 und 115 bilden den Dipol.
Der Reflektor der Antenne wird durch ein Metallband 12 gebildet,
das in einer Ebene senkrecht zu der Ebene angeordnet ist, in der
die Leiterbahnen 111, 112, 113, 114 und 115 angeordnet sind.
Der Reflektor kann ebenfalls durch eine Leiterbahn gebildet sein,
die auf die Platte 1 aufgedruckt ist (Fig. 2). Zwischen den
gedruckten Leiterbahnen 11 und dem Reflektor 12 ist mindestens
eine UHF-Verstärkerschaltung angeordnet, wie anhand der Fig. 2
beschrieben wird.
Das Gehäuse 2 besteht aus einem unteren Teil 21 und einem oberen
Teil 22. Die Form des Gehäuses 2 ist leicht gewölbt. Beide Teile
21 und 22 des Gehäuses weisen mechanische Verbindungselemente wie
beispielsweise Befestigungszapfen auf, die ein leichtes Öffnen
und Verschließen des Gehäuses ermöglichen.
Die Platte 1 läßt sich in einer Ebene parallel zur Antennenbasis
drehen. Das Gehäuse 2 kann mit einem Trägersystem 3 verbunden
sein, das beispielsweise durch eine Kugelpfanne gebildet wird,
deren oberer Rand 31 in eine kreisförmige Nut 221 eingeführt
wird, die im unteren Teil 21 des Gehäuses 2 angeordnet ist und
die dessen Drehung gegenüber dem festen Träger 3 erlaubt.
Die Befestigung des Gehäuses 2 mit dem Träger 3 erfolgt mittels
einer Schraube, die in eine Öffnung 32 in der Basis des Trägers 3
eingeführt wird, in ein Gewinde in einem im Teil 21 des Gehäuses
angeordneten Rohr 212 eingreift und sich innerhalb des Trägers 3
bis zu dessen unterer Basis erstreckt.
Im oberen Teil 22 des Gehäuses 2 sind zwei Öffnungen 221 vorhan
den, in die eine VHF-Antenne einführbar ist. Diese besteht aus
zwei Stäben, beispielsweise Teleskopstäbe, die anhand der Fig. 5
beschrieben werden.
Im Träger 3 kann das gesamte Speisungssystem angeordnet sein,
während eine erste Verstärkerschaltung und gegebenenfalls eine
zweite Verstärkerschaltung auf der Platte 1 (Fig. 2) angeordnet
sind.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Antenne und der
zugehörigen elektronischen Schaltungen. Es ist darauf hinzuwei
sen, daß Fig. 2 nicht die tatsächlichen Dimensionen zeigt. Die
in Fig. 2 dargestellten elektronischen Schaltungsanordnungen
sind bei der konkreten Ausführungsform mindestens teilweise in
der Mikrostriptechnik und/oder in SMD (Surface Mounting Devices)-
Technik realisiert, so daß die Abmessungen sehr verkleinert wer
den können, wobei bei der konkreten Ausführungsform eine Fläche
von 75 mm×35 mm beansprucht wird.
Die Leiterbahnen 111, 112, 113 und 114 haben eine Breite von
ungefähr 3,5 mm; die Leiterbahn 115 hat eine Breite von ungefähr
5 mm. Die Leiterbahn 111 hat eine Länge von ungefähr 107 mm; die
Leiterbahnen 112 und 113 haben eine Länge von ungefähr 122 mm und
die Leiterbahnen 114 und 115 haben eine Länge von ungefähr 92 mm
bzw. 76 mm.
Die ungefähren Abstände zwischen den Leiterbahnen sind folgende:
der Abstand zwischen den Leiterbahnen 111 und 112 beträgt unge
fähr 35 mm, der Abstand zwischen den Leiterbahnen 112 und 113
beträgt 16 mm und der Abstand zwischen den Leiterbahnen 113 und
114 beträgt 35 mm. Der Winkel zwischen den Leiterbahnen 114 und
115 beträgt ungefähr 20 Grad.
Der Reflektor 12 hat eine parabolische Form und besteht entweder
aus einer Leiterbahn, die auf der Platte 1 (Fig. 1) angeordnet
ist, oder aus einem Metallband 12, das in einer Ebene senkrecht
zu der Ebene der Leiterbahnen 111, 112, 113, 114, 115 angeordnet
ist. Die Leiterbahn hat eine Breite von ungefähr 3,5 mm, während
das Metallband eine ungefähre Höhe von 10 mm und eine Dicke von
0,4 mm aufweist. Die Länge des Reflektors (Punkte E und F) be
trägt ungefähr 280 mm.
Der Abstand zwischen dem Zentrum des Dipols (Leiterbahnen 114,
115, Punkt C) und dem Scheitelpunkt der Parabel des Reflektors
(Punkt D) beträgt ungefähr 80 mm.
Die Leiterbahnen sind in Kupfer ausgeführt, das auf einer Platte
aus Fiberglas aufgedruckt ist.
In Fig. 2 ist eine erste Verstärkerschaltung dargestellt, die
die von der Antenne empfangenen UHF-Signale verstärkt.
Am Eingang dieses Verstärkers, der direkt mit der Antenne verbun
den ist (Punkt G), ist ein Bandpaßfilter angeordnet, das bei
spielsweise aus den Kondensatoren C23, C24, C25, C26 und C27 mit
18 pF, 470 pF, 1 pF, 33 pF und 2,7 pF und Spulen L1 und L3 mit 20
nH und 18 nH besteht. Dieses Bandpaßfilter paßt die Impedanz der
UHF-Antenne an die Impedanz der ersten Stufe der ersten Verstär
kerschaltung an.
Die Impedanz der Antenne ist ungefähr 300 Ohm.
Der erste Verstärker besteht aus zwei Transistoren T1 (Typ
NE 68133 NEC) und T2 (Typ BFR 93A Philips). Diese Transistoren
bilden zwei Stufen, die in einem Frequenzbereich von 470 bis 860
MHz zueinander angepaßt und abgestimmt sind, und bewirken eine
Steigerung des Gewinns innerhalb des gewünschten Frequenzbandes
(470-860 MHz), wobei die Signale außerhalb des Frequenzbandes
unterdrückt werden.
Die erste Stufe des UHF-Verstärkers wird gespeist mit dem
Ziel, die Rauschcharakteristik nicht zu verschlechtern, wobei
diese Rauschcharakteristik geringer als 2 dB ist. Die zweite
Stufe des UHF-Verstärkers ist dagegen gespeist, um die Differenz
des Gewinns in Abhängigkeit von der in der ersten Stufe erzeugten
Frequenz zu kompensieren.
Damit wird eine ebene Charakteristik im gesamten Nutzfrequenz
bereich (470-860 MHz) erzielt.
Die erste Verstärkerschaltung besteht beispielsweise aus den
folgenden Komponenten: aus einer Schaltung zur Gleichspannungsversorgung des
Transistors T1, welche aus den Widerständen R10, R14 und R15 mit
560 Ohm, 27 Kiloohm und 3,3 Kiloohm besteht, aus einer Schaltung
zur Gleichspannungsversorgung des Transistors T2, welche aus den Widerständen
R7, R8, R9 und R12 mit den Werten 470 Ohm, 470 Ohm, 18 Kiloohm
und 10 Kiloohm besteht; aus einer Rückkopplungsschaltung zum
Transistor T2, die aus den Widerständen R11 und R13 mit den
Werten 220 Ohm bzw. 15 Ohm und aus den Kondensatoren C14 und C17
mit 22 pF bzw. 470 pF besteht, aus Hochpaßfiltern, die aus dem
Kondensator C9 und der Spule L8 mit 18 pF bzw. 11 nH, aus dem
Kondensator C13 und der Spule L7 mit 4,7 pF bzw. 10 nH besteht
und schließlich einem Hochpaßfilter, der gebildet ist aus dem
Kondensator C21 und der Spule L5 von 10 pF bzw. 6 nH; aus einem
Tiefpaßfilter, gebildet aus dem Kondensator C18 und den Spulen
L4 und L6 mit 1,5 pF bzw. jeweils 10 nH; aus dem zwischen den
Stufen geschalteten Kopplungskondensator C19 mit 100 pF und dem
Speisungsentkopplungskondensator C15 mit 470 pF.
Der erste (UHF-)Verstärker hat die folgenden Eigenschaften:
Gewinn|24±2 dB | |
Rauschcharakteristik | 2 dB |
Rückkopplungsverlust | 9,6 dB |
V out (aus) | 105 dBµV (DIN 450 043) |
In Fig. 2 ist auch eine zweite Verstärkerschaltung dargestellt,
die die von der VHF-Antenne empfangenen VHF-Signale verstärkt
(Fig. 5).
Am Eingang dieses direkt mit der VHF-Antenne (Punkt I) verbunde
nen Verstärkers sind ein Sperrfilter, das FM-Signale (87-108 MHZ)
sperrt, sowie ein Tiefpaß geschaltet. Das Sperrfilter besteht aus
den Kondensatoren C29, C22, C30, C31 und C32 mit den Werten 3,9
pF, 15 pF, 120 pF, 120 pF und 1,5 nF und das Tiefpaßfilter
besteht aus der Spule L2 mit 32 nH und dem Kondensator C33 mit
8,2 pF.
Dieses Tiefpaßfilter ermöglicht es, die Impedanz der VHF-Antenne
an die Impedanz des zweiten Verstärkers anzupassen.
Die Impedanz der VHF-Antenne beträgt ungefähr 300 Ohm.
Der zweite Verstärker besteht aus einem Transistor T3 (Typ BFR 93A
Philips). Dieser Transistor ist rückgekoppelt, um eine ebene
Charakteristik im Frequenzbereich von 47-230 MHz zu erhalten.
Der zweite Verstärkerkreis besteht aus den folgenden Komponenten:
einer Schaltung zur Gleichspannungsversorgung, bestehend aus den Widerständen R4,
R16, R2 und R1 mit den Werten 470 Ohm, 470 Ohm, 22 Kiloohm und 10 Kiloohm,
eine Rückkopplungsschaltung, bestehend aus den Widerständen R3,
R5 und R6 mit den Werten 2,2 Kiloohm, 4,7 Ohm und 10 Ohm, und aus den
Kondensatoren C2, C3 und C4 mit den Werten 470 pF, 270 pF und 680 pF sowie
aus einem Hochpaßfilter bestehend aus dem Kondensator C6 mit 39 pF.
Der zweite (VHF-)Verstärker hat die folgenden Eigenschaften:
Gewinn|18±1 dB | |
Rauschcharakteristik | 2 dB |
Rückkopplungsverlust | 9,5 dB |
V out (aus) | 100 dBµV (DIN 450 043) |
In Fig. 2 ist auch eine VHF/UHF-Mischerschaltung dargestellt, die
aus zwei gedruckten Filtern besteht, aus einem Hochpaß am Ausgang
des UHF-Verstärkers (Punkt J), bestehend aus den Kondensatoren
C10 und C11 mit den Werten 3,3 pF und 4,7 pF und aus der Spule L9 mit 6 nH
und aus einem Tiefpaß am Ausgang des VHF-Verstärkers (Punkt K),
bestehend aus den Spulen L11 und L10 mit jeweils 22 nH und aus
den Kondensatoren C5, C7, C28 mit den Werten 18 pF, 22 pF und 1,8 pF.
Der Ausgang der Mischerschaltung (Punkt L) ist mit einem (nicht in
Fig. 2 dargestelltem) Kabel geringer Verluste verbunden, über
welches das VHF- und UHF-Signal bis zu einer Ausgangsauswahl
schaltung geführt wird, die im Inneren des Trägers 3 (Fig. 1)
angeordnet ist. Über dieses Kabel erfolgt auch die Speisung der
VHF- und UHF-Verstärker.
In Fig. 2 ist ferner eine Balun- oder Symmetrierschaltung dar
gestellt, die aus einer Spule L1 besteht.
Diese Schaltung simuliert eine Übertragungsstrecke von λ/2 und
transformiert die symmetrische Impedanz des Dipols in die dem
ersten Verstärker eigene unsymmetrische Impedanz. Die Schaltung ist
in gedruckter Kupferleiterbahn auf der Platte der UHF-Antenne selbst
ausgeführt und zusammen mit den anderen Schaltungen (Verstärker,
Mischerschaltung) zwischen dem Dipol und dem Reflektor der Antenne
realisiert. Sie hat ein Impedanztransformationsverhältnis von
1 : 4.
Der Eingangspunkt O des ersten Verstärkers (Basis des Transistors
T1) ist in unmittelbarer Nähe des Punktes G des Ausgangs der UHF-
Antenne angeordnet. Dieser Abstand hängt nur von den geometri
schen Dimensionen der möglichen elektronischen Bauelemente ab,
die zwischen den Punkten G und O geschaltet sind. Bei der vorlie
genden Ausführungsform hängt dieser Abstand von den Dimensionen
der Kondensatoren C26 und C24 und der Spule L2 ab. Bei der kon
kreten Ausführungsform sind die Kondensatoren in SMD-Technik
ausgeführt und die Induktivität L2 ist auf der Schaltungsplatte
in der Weise gedruckt, daß die geometrischen Dimensionen der
Gesamtanordnung (C26, C24, L2) auf wenige Millimeter reduziert
sind.
In der erfindungsgemäßen Antenne sind die erste Verstärkerschal
tung und die Anordnung der übrigen elektronischen Schaltungen
(zweiter Verstärker, Mischerschaltung, Balunschaltung) zwischen dem
Dipol (Leiterbahnen 114, 115) und dem Reflektor 12 angeordnet.
Damit werden die Abmessungen der Gesamtanordnung aus Antenne und
elektronischen Schaltungen sowie des Gehäuses reduziert. Ebenso
werden die elektrischen Eigenschaften der Gesamtanordnung aus
Antenne und elektronischen Schaltungen durch die räumliche Nähe
von elektronischen Schaltungen und Antenne verbessert.
In der Fig. 3 ist ein Ausgangsauswahlschalter und ein Stromver
sorgungsteil dargestellt. Beide sind im Inneren des Trägers 3
(Fig. 1) angeordnet. Beide Schaltungen wie auch der Träger 3
sind lediglich zusätzliche Elemente bei einer Ausführungsform der
Erfindung.
Der Ausgangsauswahlschalter besteht aus einem Schalter INT, mit
dem die Signale ausgewählt werden, die von der UHF- und der VHF-
Antenne (Punkt L) zugeführt werden, und die Signale, die von
einer möglichen Außenantenne (Punkt M) über ein im Träger 3
(Fig. 1) angeordnetes Verbindungselement, zugeführt werden.
Die Ausgangsauswahlschaltung umfaßt die Dioden D2, D3, D4 und D5,
jeweils Typ 1N 4148. Mittels des Schalters INT in der Position "Y"
werden die Dioden D2, D4 und D5 leitend geschaltet, während die
Diode D3 gesperrt ist. Bei dieser Schaltsituation ist das Signal
am Ausgang "RF out" (Punkt N) das von der Innenantenne (Punkt L)
kommende. In der Schaltposition "Z" des Schalters sind die Dioden
D2, D4 und D5 gesperrt, während die Diode D3 leitet. Bei dieser
Schaltsituation ist das Signal am Ausgang "RF out" (Punkt N) das
von der Außenantenne (Punkt M) kommende.
Über den Ausgang "RF out" (Punkt N) wird die Verbindung zu einem
Endgerät (Fernsehgerät) hergestellt.
Die Stromversorgungsquelle besteht aus einem Transformator TRF
137 218, aus einer Diodenbrücke PD (Dioden Typ B125) und aus den
Kondensatoren C1, C2, C3, C4 und C5 mit den Werten 47 nF, 47 nF,
1000 µF, 47 nF und 47 nF und durch die Diode D1 (Typ 1N4001). Die
Stromversorgungsquelle weist einen Eingang für 220 Volt Wechsel
spannung oder 12 Volt Gleichspannung auf.
Diese Speisequelle speist die in Fig. 2 dargestellten elektro
nischen Schaltungen. Vom Punkt L (Fig. 2) zum Punkt L (Fig. 3)
erfolgt die Speisung mittels eines nicht in den Figuren darge
stellten Verbindungskabels. Insbesondere wird zu diesem Zweck
dasselbe Verbindungskabel benutzt, das für die Übertragung der
vom Punkt L (Fig. 2) kommenden VHF-UHF-Signale benutzt wird.
In Fig. 4 ist die Platte 1 mit den gedruckten Leiterbahnen 11,
112, 113, 114 und 115 perspektivisch dargestellt. Die Figur zeigt
auch die Konfiguration des Reflektors 12, die bei der vorliegen
den Ausführungsform aus dem metallischen Band besteht, das in
einer Ebene senkrecht zu der Ebene angeordnet ist, die die Lei
terbahnen 111, 112, 113, 114 und 115 enthält.
In Fig. 5 ist ein mögliches System zur Steckverbindung mit der
aus zwei Teleskopstäben bestehenden VHF-Antenne dargestellt.
In der Schaltungsplatte 1 in Punkt I und in einem mit Masse
verbundenen Punkt befinden sich je eine Öffnung und auf der
Unterseite der Platte 1 sind Schraubenmuttern 13 angeordnet. Die
Stäbe werden durch die Öffnungen 221 des Gehäuses 2 (Fig. 1)
eingeführt, verlaufen in den Öffnungen der Schaltungsplatte 1 und
sind mit den Schraubenmuttern 13 verschraubt, die zu diesem Zweck
angeordnet sind.
Auf diese Weise reduziert sich die Montage der VHF-Antenne auf
das einfache Einstecken der Stäbe in die Gehäuseöffnungen und
kann von dem Verbraucher vorgenommen werden, ohne daß Kenntnisse
hierfür und Montagewerkzeuge erforderlich sind.
Selbstverständlich sind diverse Varianten und Abänderungen möglich.
Die in den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung offenbar
ten Merkmale der erfindungsgemäßen UHF-Yagi-Antenne können insbe
sondere einzeln oder auch in beliebiger Kombination verwendet wer
den.
Claims (11)
1. UHF-Yagi-Antenne, bestehend aus Direktorelementen (111,
112, 113), Reflektor (12) und Dipol (114, 115), wobei die
Direktorelemente (111, 112, 113) und der Dipol (114, 115)
aus Leiterbahnen (11, 111, 112, 113, 114, 115) bestehen, die
auf einer dielektrischen Schaltungsplatte (1) gedruckt sind,
und wobei eine erste Verstärkerschaltung (UHF) mit den den
Dipol (114, 115) bildenden Leiterbahnen (114, 115) verbunden
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Verstärkerschaltung (UHF) und die den Dipol (114, 115) bil
denden Leiterbahnen (114, 115) auf derselben Schaltungsplatte
(1) in unmittelbarer Nähe zueinander und auf derselben
Seite der Schaltungsplatte (1) angeordnet sind, daß der
Reflektor (12) in Richtung des Verbindungspunktes von Ver
stärkerschaltung (UHF) und Dipol (114, 115) konkav gekrümmt
ist und daß die erste Verstärkerschaltung (UHF) zwischen dem
Dipol (114, 115) und dem Reflektor (12) angeordnet ist.
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Schaltungsplatte (1) eine
zweite Verstärkerschaltung (VHF) angeordnet ist und einen
Anschluß für eine VHF-Antenne in Form zweier Stäbe aufweist.
3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschluß für die VHF-Antenne an
die zweite Verstärkerschaltung (VHF) benachbart dem Verbin
dungspunkt von erster Verstärkerschaltung (UHF) und Dipol
(114, 115) angeordnet ist.
4. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltungsplatte (1)
in einem Gehäuse (2) angeordnet ist.
5. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltungsplatte (1)
zur Antennenausrichtung bewegbar, insbesondere drehbar, ge
lagert ist.
6. Antenne nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der ersten und zweiten
Verstärkerschaltung (UHF, VHF) eine Mischerschaltung räumlich
benachbart nachgeschaltet ist, die die UHF- und die
VHF-Signale mischt.
7. Antenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischerschaltung auf der Schaltungsplatte
(1) angeordnet ist.
8. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß bei den auf der Schaltungsplatte
(1) angeordneten Schaltungen mindestens teilweise
Streifenleitertechnik und/oder SMD-Technik verwendet
ist.
9. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (111,
112, 113, 114) eine Breite von ungefähr 3,5 mm haben.
10. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Reflektor (12) aus
einer Leiterbahn besteht.
11. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Reflektor (12) aus
einem Metallband besteht, das senkrecht zur Schaltungsplatte
(1) angeordnet ist.
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