DE9115204U1

DE9115204U1 - Antennenfilter

Info

Publication number: DE9115204U1
Application number: DE9115204U
Authority: DE
Original assignee: Rr Elektronische Geraete and Co Kg 2300 Kiel De GmbH
Current assignee: Rr Elektronische Geraete and Co Kg 2300 Kiel De GmbH
Priority date: 1991-12-07
Filing date: 1991-12-07
Publication date: 1992-05-27
Anticipated expiration: 2001-12-08
Also published as: US5991606A; EP0563450A1

Description

Anwaltsakte: RR 11 Gbm

Antennenfilter

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filterung von Sende- und Empfangssignalen im Bereich einer Antenne.

Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise bei mobilen Funkanwendungen verwendet. Insbesondere bei Seefunkstellen ist es verbreitet erforderlich, daß ein Empfang auf mehreren Frequenzen möglich ist und ebenfalls gleichzeitig ein Senden durchführbar ist. Im Bereich von Seefunkstellen kann ein Empfang beispielsweise für einen Ortungsfunk, einen Wetterfunk bzw. einen Seefunk erforderlich sein. Das Senden erfolgt verbreitet im Bereich des UKW-Seefunkes .

Zur Realiserung dieser unterschiedlichen Sende- und Empfangsspezifikationen ist es bekannt, für jeden Funkdienst jeweils eine eigene Antenne zu verwenden. Darüber hinaus ist es auch möglich, daß Antennen mit einer breitbandigen Frequenzcharakteristik verwendet werden, die mit nachgeschalteten Frequenzweichen bzw. Filtern versehen sind. Schließlich ist es grundsätzlich auch möglich, umschaltbare Frequenzcharakteristiken vorzusehen.

Alle bekannten Lösungen haben jedoch Nachteile, die die Anwendung einschränken. Bei einer Verwendung von mehreren Antennen, von denen jeweils eine einer bestimmten Frequenz zugeordnet ist, treten sowohl räumliche als auch mechanische Probleme bei der Installation auf. Darüber hinaus ist zu befürchten, daß die Antennen sich gegenseitig beeinflussen, so daß Störungen beim Senden sowie beim Empfangen zu erwarten sind. Bei umschaltbaren Frequenzcharakteristiken ist es nicht möglich, gleichzeitig einen Empfang sowie einen Sendebetrieb durchzuführen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß gleich-

zeitig sowohl ein breitbandiger Empfang als auch ein schmalbandiger Sendevorgang durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Sendefilter vorgesehen ist, das eine Empfangssignale sperrende Filtercharakteristik aufweist und mindestens ein Empfangsfilter mit einer Sendesignale sperrenden Filtercharakteristik versehen ist.

Aufgrund der jeweiligen Filtercharakteristik ist es möglich, gleichzeitig einen Sende- und einen Empfangsbetrieb durchzuführen. Das Sendefilter verhindert, daß Empfangssignale in den Bereich eines Sendegenerators gelangen können. Gleicherweise wird durch das Empfangsfilter verhindert, daß Sendesignale in den Bereich des Empfängers geleitet werden. Durch eine an die jeweilige Verwendung angepaßte Filtercharakteristik kann die jeweils gewünschte Bandbreite eingestellt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß für die Einspeisung sowie die Auskopplung von Sende- und Empfangssignalen ein gemeinsamer Anschluß vorgesehen ist und im Bereich der Antenne das Empfangsfilter und das Sendefilter im wesentlichen parallel zueinander geschaltet sind. Durch diese konstruktive Aufteilung ist es beispielsweise möglich, das Empfangsfilter zu unterteilen und zwischen die Filterteile einen Verstärker zu schalten. Hierdurch wird eine Aktivantenne bereitgestellt, bei der eine Beaufschlagung des Verstärkungselementes mit Sendesignalen verhindert wird.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß sowohl das Empfangsfilter als auch das Sendefilter jeweils aus Induktivitäten und Kapazitäten ausgebildet sind. Insbesondere ist aber daran gedacht, das Sendefilter als einen Serienschwingkreis und die Teile des Empfangsfilters als Parallelschwingkreise auszubilden. Hierdurch ist es in besonders kostengünstige Weise möglich, mit einfachen elektronischen Bauelementen sowohl eine Durchlaßwirkung für bestimmte Frequenzen als auch eine Sperrwirkung zu realisieren.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: ein Blockschaltbild einer Antenne, die mit einem Sende filter und einem Empfangsfilter versehen ist und

Fig. 2: ein Schaltbild eines Antennenfilters, bei dem sowohl Serien- als auch Parallelschwingkreise verwendet werden und zur Verstärkung der Empfangssignale ein Verstärker vorgesehen ist.

Eine Vorrichtung zur Filterung von Sende- und Empfangssignalen besteht im wesentlichen aus einem Sendefilter (1) sowie einem Empfangsfilter (2). Sowohl das Sendefilter (1) als auch das Empfangsfilter (2) sind an eine Antenne (3) angeschlossen. Bei einer Ausführungsform mit einem separaten Eingang (4) sowie einem separaten Ausgang (5) wird das Sendefilter (1) von einem Sender (6) gespeist und die vom Empfangsfilter (2) übermittelten Signale werden einem Empfänger (7) zugeleitet. Die zu sendenden Signale können über den Eingang (4) in den Bereich des Senders (6) eingeleitet werden und erfahren hier ggf. eine erforderliche Modulation. Die vom Empfänger (7) aufbereiteten Empfangssignale können am Ausgang (5) abgenommen werden.

Zur Ausbildung einer Aktivantenne ist es insbesondere zweckmäßig, das Empfangsfilter (2) in Teilfilter (8,9) aufzuspalten. Zwischen den Teilfiltern (8,9) ist ein Verstärker (10) angeordnet. Durch die Teilfilter (8,9) wird verhindert, daß Teile des Sendesignales in den Bereich des Einganges bzw. des Ausganges des Verstärkers gelangen können.

Das Sendefilter (1) wird als Serienschwingkreis ausgebildet, der

aus einer Induktivität (11) sowie einem Kondensator (12) besteht. Das Empfangsfilter (2) bzw. die Teilfilter (8,9) bestehen aus Parallelschwingkreisen, die aus Induktivitäten (13,14) sowie Kondensatoren (15,16) ausgebildet sind. Zwischen einer Verbindungsstelle (17), an der das Sendefilter (1) und das Empfangsfilter (2) elektrisch miteinander verbunden sind, und der Antenne (3) ist ein Impedanzwandler (18) vorgesehen. Der Impedanzwandler (18) kann aus einer Induktivität ausgebildet sein. Ein gemeinsamer Anschluß (19), über den sowohl Sendesignale zugeführt als auch Empfangssignale entnommen werden, ist mit einer an eine Erdung (20) angeschlossenen Abschirmung (21) versehen.

Zu einem Betrieb der Vorrichtung wird das Sendefilter (1) zweckmäßigerweise schmalbandig und das Empfangsfilter (2) breitbandig abgestimmt. Sendesignale werden über das Sendefilter (1), das für die Sendefrequenz im wesentlichen als ein Kurzschluß wirkt, und den Impedanzwandler (18) an die Antenne (3) geleitet. Statt einer Ausbildung des Impedanzwandlers (18) aus einer Induktivität ist es auch möglich, geeignete Netzwerke zu verwenden, die Induktivitäten bzw. Kapazitäten aufweisen und bei denen alternativ oder ergänzend Leitungstransformatoren vorgesehen sind. Insbesondere dient der Impedanzwandler (18) zur einer Anpassung der Antenne (3) an eine Speisekabelimpedanz. Das Speisekabel wird mit dem Anschluß (19) verbunden.

Empfangene Signale werden über den Impedanzwandler (18) und das Teilfilter (8) einem Eingang des Verstärkers (10) zugeführt. Das Teilfilter (8) weist für die Empfangsfrequenzen einen sehr geringen Widerstand auf. Das Sendefilter (1) wirkt hingegen für die Empfangsfrequenzen hochohmig. Das über den Verstärker (10) geführte Empfangssignal wird über das zweite Teilfilter (9) in den Bereich des Anschlusses (19) geleitet. Durch die Kombination der Teilfilter (8,9) und des Sendefilters (1) ist eine Selbsterregung des Verstärkers (10) ausgeschlossen.

Bei einer Verwendung eines gemeinsamen Anschlusses (19) sowohl für die Sende- als auch für die Empfangssignale werden im Bereich eines über die Speiseleitung mit dem Anschluß (19) verbundenen End-

gerätes zur Signaltrennung geeignete Sperr- bzw. Bandpaßfilter verwendet. Zur Energieversorgung des Verstärkungsteiles ist insbesondere daran gedacht, eine Gleichstromfernspeisung vorzusehen.

Bei einer Verwendung im Bereich des Seefunkes ist es beispielsweise möglich, das Sendefilter (1) und das Empfangsfilter (2) derart zu dimensionieren, daß ein Sendebetrieb im Zwei-Meter-Bereich möglich ist. Durch eine angepaßte Dimensionierung des Empfangsfilters (2) ist ein breitbandiger Empfangsbetrieb von einem ausgedehnten Langwellenbereich bis in den Drei-Meter-Bereich möglich.

Neben der Verwendung im Bereich des bereits erwähnten Seefunkes sind auch eine Vielzahl von anderen Verwendungen denkbar. Beispielsweise ist es möglich, die Vorrichtung im Bereich von Kraftfahrzeugen anzuordnen, die mit geeigneten Kommunikationsgeräten ausgestattet sind. Darüber hinaus sind auch Anwendungen im Bereich des Mobilfunkes sowie bei schnurlosen Telefonen und Autotelefonen denkbar. Grundsätzlich kann jedoch auch ein Einsatz bei beliebigen anderen Übertragungssystemen erfolgen, die zur Signalübertragung ein Trägermedium mit unterschiedlichen Frequenzen für Sende- und Empfangssignale verwenden.

Claims

ffinsprüche:

1. Vorrichtung zur Filterung von Sende- und Empfangssignalen im Bereich einer Antenne, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sendefilter (1) vorgesehen ist, das eine Empfangssignale sperrende Filtercharakteristik aufweist und mindestens ein Empfangsfilter mit einer Sendesignale sperrenden Filtercharakteristik versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangsfilter (2) eine breitbandige Frequenzcharakteristik aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendefilter (1) eine schmalbandige Frequenzcharakteristik aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendefilter (1) als Bandpaß ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einspeisung der Sendesignale und zur Ableitung der Empfangssignale ein gemeinsamer Anschluß (19) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Sendefilter (1) und das Empfangsfilter (2) und die Antenne (3) ein Impedanzwandler (18) geschaltet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impedanzwandler (18) aus mindestens einer Induktivität ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendefilter (1) als ein Reihenschwingkreis ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangsfilter (2) als ein Parallelschwingkreis ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangsfilter (2) in Teilfilter (8,9) separiert ist und zwischen die Teilfilter (8,9) ein Verstärker (10) geschaltet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (3) als eine Seefunkantenne ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendefilter (1) eine Sendesignale im UKW-Bereich durchlassende Frequenzcharakteristik aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (3) eine Geometrie zur Anpassung an eine 5/8-Wellenlänge aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (3) zur Abstrahlung von Zwei-Meter-Wellen dimensioniert ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangsfilter (2) zur Übertragung von Empfangssignalen in einem Intervall geeignet ist, das sich vom Langwellenbereich bis zum Drei-Meter-Bereich erstreckt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (10) eine Spannungsverstärkung im Bereich von aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (19) über ein Speisekabel mit einem Endgerät

verbunden ist, in dessen Bereich zur Auftrennung von Sende- und Empfangssignalen Sperr- sowie Bandpaßfilter angeordnet sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Energieversorgung des Verstärkers (10) eine Gleichstromfernspeisung vorgesehen ist.