DE60315517T2 - AM-Antennen-Rauschverminderung - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Rauschunterdrückung bei Radio- bzw. Funkantennen und betrifft insbesondere neue Vorrichtungen und Techniken zum Reduzieren von interferierendem Rauschen im AM-Band bei einer AM-Antenne.
• Der Betrieb von elektronischen Leistungsstellern wie beispielsweise einem Triac-Lichtdimmer kann beträchtliches inteferierendes Rauschen im AM-Radioband erzeugen. Das interferierende Rauschen kann in den Radio eintreten über einen Mechanismus wie kapazitive Kopplung an die Antenne, Leitung durch die Wechselstrommittel, oder magnetische Kopplung an die Antenne. Im Hausgebrauch ist ein Hauptfall derjenige über die Wechselstrommittel.
• Typische Antennen für AM-Radius sind vom Typ der externen Schleife oder internen Schleife, wie beispielsweise Ferritstab-Schleifen-AM-Antennen. Antennen mit externen Schleifen verwenden twisted-pair Einführungen, die mit einem symmetrischen Eingang verbunden sind. Interne Ferritstab-Schleifenantennen sind üblicherweise unsymmetrisch, mit einer Seite der Schleife auf HF-Erde während die andere Seite mit einer Kapazitätsdiode verbunden ist. Eine unsymmetrische Aufnahmespule wird üblicherweise verwendet, um den Detektorintegriertschaltkreis (IC) anzusteuern.
• Die US 3209358 bezieht sich auf das Abstimmen einer Antenne und spezieller auf das Reduzieren der Größe der Antenne.
• Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, eine AM-Radioantenne bereitzustellen, um elektrische Interferenz in einem AM-Radio zu vermindern.
• Gemäß der Erfindung wird eine abstimmbare AM-Radioantenne in der Form einer Ferritstab-Schleifenantenne bereitgestellt, die umfaßt
  einen Ferritstab mit einer Resonanzstruktur, die einen symmetrischen (bzw. ausgeglichenen oder "balanced") Antennenschaltkreis bildet, wobei die Resonanzstruktur eine Wicklungsstruktur aufweist,
  eine Antennenabstimmstruktur, die eine Kapazitätsdiodenabstimmstruktur umfaßt, die eine regelbare Kapazität bezüglich der Wicklungsstruktur darstellt, einen die Wicklungsstruktur umfassenden Gleichstrompfad, der mit der Kapazitätsdiode gekoppelt ist und aufgebaut und ausgelegt ist, um an die Kapazitätsdiode ein Abstimmsignal zu liefern,
  wobei die Wicklungsstruktur zwei Enden aufweist, und ein mit HF-Erde gekoppelter Zwischenabgriff ist aufgebaut und ausgelegt, um das Abstimmsignal über den Gleichstrompfad zu tragen; und
  Mittel zum Verbinden der abstimmbaren Antenne mit dem Eingang eines externen Detektorschaltkreises.
• Andere Merkmale, Ziele und Vorteile werden anhand der folgenden Beschreibung ersichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird:
• 1 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm einer zentral-geerdeten Ferritstab-Schleifenantenne gemäß der Erfindung.
• Bezugnehmend auf 1 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung gezeigt, das eine zentral-geerdete Ferritstab-Schleifenantenne umfaßt. Der Schaltkreis umfaßt einen Ferritstab 11 mit einer Resonanzschaltkreiswicklung 12 und einer Aufnahmewicklung 13. Ein Ende der Resonanzschaltkreiswicklung 12 ist direkt mit einer Kapazitätsabstimmdiode 14 (Varaktor-Abstimmdiode) verbunden, das andere Ende der Wicklung 12 ist über einen Niedrigimpedanz-Koppelkondensator 15 mit der Kapazitätsdiode 14 gekoppelt. Ein Zwischenabgriff 16 der Resonanzschaltkreiswicklung 12 ist über einen Niedrigimpedanz-Koppelkondensator 17 mit einem Bezugspotential gekoppelt. Für den Rest dieser Offenbarung sei angenommen, daß das Bezugspotential die Erde ist, dabei sollte aber beachten werden, daß das Bezugspotential auf ein beliebiges gewünschtes Potential gesetzt werden kann. Der Zwischenabgriff 16 nimmt auch über einen Widerstand 18 eine Abstimmspannung auf, um die effektive Kapazität der Kapazitätsdiode 14 zu steuern, um den Resonanzschaltkreis auf die Frequenz des gewünschten AM-Trägers abzustimmen. Die Anschlußstelle zwischen der Kapazitätsdiode 14 und dem Niedrigimpedanzkondensator ist über einen Widerstand 21 mit der Erde verbunden. Repräsentative Parameterwerte sind in 1 wiedergegeben. Ein Niedrigimpedanz-Bypass-Kondensator 22 koppelt das Ende der Aufnahmewicklung 13, das eine Vorspannung für den Detektorintegriertschaltkreis aufnimmt, mit der Erde. Das andere Ende der Aufnahmewicklung 13 ist mit dem Eingang des Detektorintegriertschaltkreises verbunden.
• Das Ausführungsbeispiel von 1 gleicht den Antennenschaltkreis ab, indem die HF-Erde in der Nähe des Zentrums der Resonanzschaltkreiswicklung 12 plaziert wird. Der Zwischenabgriff 16 ist vorzugsweise von dem physikalischen (bzw. körperlichen) Zentrum der Wicklung 12 verschoben, um die Effekte einer unsymmetrischen Aufnahmespule 13 und der Kapazität der Außenumgebung der am Detektorintegriertschaltkreiseingang angebrachten Leiter Rechnung zu tragen. Die Position des Zwischenabgriffs sollte vom Zentrum der Wicklungsspule verschoben sein und kann für eine maximale Interferenzverminderung experimentell ermittelt werden. In diesem Beispiel war der Zwischenabgriff 16 Windungen vom Kondensatorende entfernt und 31 Windungen vom Varaktorende der Wicklung 12 in einer 220 Mikrohenry Induktivität mit einer Wicklung 13, die 24 Windungen und eine Induktivität von 55 Mikrohenry aufweist, um wenigstens 27 dB Verbesserung in leitungsgeführter Interferenzunterdrückung zu ermöglichen.
• Es ist möglich, die Spule 13 aus 1 wegzulassen. In diesem Fall befindet sich ein geeigneter Zwischenpunkt entlang der Spule 12 dort, wo ein HF-Signal abgegriffen werden kann. Dieser Punkt wird so gewählt, daß die Spulenimpedanz mit den Eingangsimpedanzerfordernissen des Schaltkreises übereinstimmt, der an diesen Zwischenabgriff gekoppelt ist, was üblicherweise der HF-Eingang des Detektor-IC sein würde.
• Es wurden neue Vorrichtungen und Techniken für eine signifikante Verminderung von unerwünschtem Rauschen beschrieben, das in den Antennenschaltkreis eines AM-Radios eintritt. Es ist offensichtlich, daß der Fachmann eine Vielzahl von Verwendungen und Modifikationen, sowie Abweichungen von den hier offenbarten spezifischen Vorrichtungen und Techniken durchführen kann, ohne von den erfinderischen Konzepten abzuweichen. Folglich ist die Erfindung lediglich durch den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche beschränkt.

Claims (8)

1. Abstimmbare AM-Radioantenne in der Form einer Ferritstab-Schleifenantenne, umfassend einen Ferritstab (11) mit einer Resonanzstruktur, die einen symmetrischen Antennenschaltkreis bildet, wobei die Resonanzstruktur eine Wicklungsstruktur (12) aufweist, eine Antennenabstimmstruktur umfassend eine Kapazitätsdioden(14)-Abstimmstruktur, die eine regelbare Kapazität bezüglich der Wicklungsstruktur (12) darstellt, einen Gleichstrompfad umfassend die Wicklungsstruktur, der mit der Kapazitätsdiode gekoppelt ist und aufgebaut und angeordnet ist, um ein Abstimmsignal an die Kapazitätsdiode zu liefern, wobei die Wicklungsstruktur (12) zwei Enden aufweist, und ein mit HF-Erde gekoppelter Zwischenabgriff (16) aufgebaut und angeordnet ist, um das Abstimmsignal über den Gleichstrompfad zu tragen; und Mittel zum Verbinden der abstimmbaren Antenne mit dem Eingang eines externen Detektorschaltkreises.
2. Antenne nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Verbinden der Antenne ferner umfaßt eine zweite Wicklung (13) mit zwei Enden, wobei ein erstes Ende der zweiten Wicklung so ausgelegt ist, daß es ein externes Signal empfängt, und ein zweites Ende der zweiten Wicklung mit dem externen Detektorschaltkreis verbunden ist.
3. Antenne nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Zwischenabgriff (16) auf einem Bezugspotential bei Hochfrequenzen gehalten wird.
4. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ort an dem der Zwischenabgriff (16) mit der Wicklungsstruktur (12) verbunden ist bezüglich dem Zentrum der Wicklung verschoben ist, um Interferenzen Rechnung zu tragen.
5. Antenne nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Verbinden der Antenne ferner umfaßt eine Struktur mit einem zweiten Zwischenabgriff auf der Wicklung (12), wobei der zweite Zwischenabgriff mit dem Eingang des externen Detektorschaltkreises verbunden ist.
6. Antenne nach Anspruch 5, wobei der Ort an dem der zweite Abgriff mit der Wicklung (12) verbunden ist so ausgewählt ist, daß die Spulenimpedanz der Wicklung mit den Impedanzerfordernissen des externen Detektorschaltkreises übereinstimmt.
7. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste Ende der Wicklungsstruktur (12) direkt mit der Kapazitätsdiode (14) gekoppelt ist und das zweite Ende der Wicklungsstruktur mit der Kapazitätsdiode über einen Kondensator (15) gekoppelt ist.
8. Antenne nach Anspruch 2 und einem beliebigen von ihm abhängigen Anspruch, wobei das externe Signal eine Vorspannung ist.