EP1275202A1 - Antenna amplifier - Google Patents

Antenna amplifier

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Publication number
EP1275202A1
EP1275202A1 EP01921166A EP01921166A EP1275202A1 EP 1275202 A1 EP1275202 A1 EP 1275202A1 EP 01921166 A EP01921166 A EP 01921166A EP 01921166 A EP01921166 A EP 01921166A EP 1275202 A1 EP1275202 A1 EP 1275202A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
amplifier
antenna
impedance
actuator
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01921166A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Joachim Raddant
Ralf Schultze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1275202A1 publication Critical patent/EP1275202A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0035—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements
    • H03G1/0052—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements using diodes
    • H03G1/0058—PIN-diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H03F1/565—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for using inductive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/24—Frequency- independent attenuators
    • H03H7/25—Frequency- independent attenuators comprising an element controlled by an electric or magnetic variable
    • H03H7/253—Frequency- independent attenuators comprising an element controlled by an electric or magnetic variable the element being a diode
    • H03H7/255—Frequency- independent attenuators comprising an element controlled by an electric or magnetic variable the element being a diode the element being a PIN diode
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/222—A circuit being added at the input of an amplifier to adapt the input impedance of the amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/444—Diode used as protection means in an amplifier, e.g. as a limiter or as a switch
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/447—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being protected to temperature influence

Definitions

  • the invention relates to an antenna amplifier for mobile VHF radio reception with a signal amplifier, a control amplifier and a controllable actuator for adapting the impedances and for attenuating the antenna signal.
  • the invention further relates to such a controllable actuator.
  • the prior art includes FM antenna amplifiers, such as those used for mobile reception to improve radio reception, when the antennas are either poorly matched and / or have a low antenna efficiency.
  • FM antenna amplifiers When receiving near the transmitter, very high levels occur in the antenna amplifier and also in the downstream car radio. These high levels cause intermodulation, which interferes with reception when an intermodulation product falls in frequency in the set reception channel.
  • antenna amplifiers with a level adjuster at the amplifier input are used.
  • the set control threshold is reached, this means that the level at the actuator output and the intermodulation products do not continue to rise, even if the input level continues to increase, i.e. continues to rise.
  • Amplifiers with these characteristics mentioned above are known and are exported, for example, to the USA.
  • such amplifiers are used in motor vehicles that are intended for export to the USA.
  • the known amplifiers have the following major disadvantages: The size of the regulated output level strongly depends on the ambient temperature. Furthermore, the control range, ie the range within which the output level remains constant as the input level increases, is insufficiently large.
  • the dependency on the ambient temperature means that the regulated output level in a cold winter, where temperatures of -40 ° C can occur on the antenna amplifier, has a different value than in hot summer, where the temperature on the antenna amplifier increases to approx. 90 ° C can.
  • the behavior of the receiving system when crossing large signal areas depends on the season.
  • the inadequate control range means that the input level in the actuator is only attenuated by a few decibels. This hardly improves reception, since the intermodulation is only slightly suppressed.
  • the antenna amplifier comprises a signal amplifier V and a control circuit RS which controls a PIN diode PIN and an antenna adapter A with an input HF-E for the antenna signal and an output HF-A for the amplified signal.
  • a small proportion of the power is branched off from the output signal of the signal amplifier V to a rectifier Dg, Rg, Cg.
  • a directional voltage Ug is amplified in the control circuit RS in a first operational amplifier stage OP1 and integrated in a second stage OP2.
  • the output signal controls a PIN diode PIN, the anode of which is connected to the positive voltage and is connected to ground in high frequency via a capacitor.
  • the diode PIN short-circuits the HF voltage to ground when it is completely switched on.
  • the temperature dependence arises in the diode Dg of the HF rectifier. So this one occurring large fluctuation range of the forward voltage does not lead to functional failures, the height of the control threshold must be chosen so that the resulting reference voltage is large compared to the temperature-related fluctuation range of the forward voltage.
  • the solution is that the output voltage is tapped at the high point of a series resonant circuit Ls / Cs, where the voltage is higher than directly at the amplifier output because of the high impedance. Now, however, a high voltage is present at the rectifier diode Dg, which causes an intermodulation problem there.
  • the size of the control range and thus the maximum achievable attenuation by the PIN diode PIN is dependent on the antenna impedance, which forms a voltage divider with the PIN diode PIN.
  • the ratio of this voltage divider must be large in order to bring about a high attenuation of the antenna signal. This can be achieved with a high source impedance of the antenna, but this impedance changes very strongly depending on the frequency. With the fluctuation of the impedance, the frequency response of the damping, which results at maximum PIN diode current, is also uneven.
  • the invention is therefore based on the object of providing an antenna amplifier of the type mentioned at the outset and a circuit for adapting the antenna signal, as a result of which the intermodulation distance is increased in the control range and the dependence of the regulated output level on the ambient temperature is significantly improved.
  • the antenna adaptation is carried out in two steps in an actuator with at least one PIN diode.
  • the adaptation from the antenna to the PIN diode is carried out in a first adaptation designed as a module, with the aim of achieving the greatest possible attenuation with a low frequency response.
  • the adaptation to the impedance of the amplifier takes place in a second, connected in series in a second matching circuit.
  • the PIN diode can be connected in parallel or in series.
  • the antenna impedance is transformed by the first adaptation m into the high-resistance area.
  • the antenna impedance is transformed into the low-resistance range by the first adaptation.
  • the control amplifier applies a control signal to the PIN diode of the actuator ,
  • a rectifier which has two diodes, is arranged in the control amplifier, which derives a control signal from the RF signal at the output of the signal amplifier.
  • the two diodes are thermally coupled to one another, for example by being arranged on a common support element ,
  • Fig. 1 shows a block diagram of an actuator with parallel PIN diode according to the invention
  • Fig. 2 shows a block diagram of an actuator with serial PIN diode according to the invention
  • Fig. 3 shows the complex reflection factors of PIN diode and antenna for parallel connection and series connection of the PIN diode
  • FIG. 4 shows an antenna amplifier according to the invention with a proportional or integral rectifier control amplifier
  • Fig. 5 shows an antenna amplifier according to the prior art.
  • the following descriptions of the embodiments of the actuators are limited to the use of only one PIN diode.
  • the advantages of a single one - compared to several PIN diodes arranged as T or Pi links or half links - lies in the low effort for their control.
  • the use of more than one PIN diode in an actuator is not excluded, in which case the currents of the PIN diodes must be coordinated with one another and diodes connected in parallel with a 180 ° phase shift to diodes connected in series must be controlled, which increases the effort compared to the solution with a PIN diode is significantly increased.
  • Fig. 1 shows a controllable actuator 2 which is connected between an antenna 1 with the antenna impedance Z ⁇ and an antenna amplifier 3 with the input impedance Zy.
  • Actuator 2 comprises a PIN diode 4 connected in parallel, with an adaptation 5 in front of or behind diode 4 or 6 is arranged. Furthermore, the actuator 2 has a control input 7.
  • the adaptation of the antenna impedance Z ⁇ to the impedance Zy of the amplifier 3 takes place in two steps, namely by the first adaptation 5, with which the antenna impedance is transformed to a first intermediate impedance Z ⁇ p * to adapt to the impedance Zpp of the PIN diode 4 , and the second adaptation 6, with which the first intermediate impedance Z ⁇ p * to a second intermediate impedance Zy * for adapting the PIN
  • Diode 4 is transformed to the impedance Zy of the amplifier 3.
  • the antenna impedance Zj ⁇ with parallel PIN diode 4 in FIG. 1 must be transformed into the high-resistance region symmetrically to the real axis (Z ⁇ p *).
  • FIG. 3 compares an exemplary antenna impedance curve ZAP * to that impedance which results when PIN PIN impedances Zpp and transformed input impedance Zy * of the connected amplifier are connected in parallel in FIG. 3 as Zpp // Zy *.
  • Zpp // Zy * the mismatch between the source with the impedance Z ⁇ p * and the load with the impedance Zpp // Zy * becomes maximum and
  • FIG. 2 shows the case in which the PIN diode 4 is arranged in series.
  • an actuator 2 is arranged between an antenna 1 and an amplifier 3, the actuator 2 having a first adaptation 5 to adapt the antenna impedance ZA to the PIN diode 4 and a second adaptation 6 to adapt the PIN diode 4 to the amplifier impedance Zy has.
  • the actuator 2 has a control input 7, which is connected to the anode of the diode 4 via an inductor 8.
  • Another inductance 9 is connected to ground on the cathode side.
  • the diode 4 When connected in series, the diode 4 causes attenuation of the signal of at least 0.5 to 2 dB even in the switched-on state due to its finite conductance e according to impedance conditions and thus worsens the signal / noise ratio by the same value.
  • higher damping values can generally be achieved than with parallel connection if the PIN diode 4 is switched off.
  • an exemplary transformed antenna impedance Zjg * is compared to the impedance which, when connected in series, results from the PIN diode impedance Zps and the transformed amplifier input impedance Zy * in the serial case of FIG. 2, i.e.
  • the mismatch between the source with the impedance Z ⁇ g * and the load with the impedance Zpg + Zy * becomes maximum and consequently the output power is minimal when the diode 4 is switched off
  • the input impedance with downstream amplifier 3 has no noticeable influence on the maximum achievable attenuation both in parallel and in serial PIN diode 4, because it is large in comparison with the PIN diode impedance when connected in parallel and small in comparison with the PIN diode impedance when connected in series.
  • Fig. 4 shows the circuit diagram of an antenna amplifier according to the invention with signal amplifier 3, control amplifier 10 and actuator 2, the PIN diode 4 of the actuator 2 being regulated by the output signal of the control amplifier 10. Furthermore, the antenna amplifier has an input HF-E for the signal of the antenna (not shown) and an output HF-A for the amplified signal.
  • the control amplifier 10 acts as a proportional rectifier control amplifier.
  • the operational amplifier OP together with the four resistors R1, R2, R1 *, R2 *, forms a subtractor with the input voltage Ul at the input E2 and the sum voltage Ul + Uref at the input El.
  • the resistors R1 and R1 * as well as R2 and R2 * are identical.
  • the output voltage Ua of the operational onsampler OP is below the control threshold
  • the two diodes D1 and D2 form voltage sources connected in series with the inputs of the operational amplifier OP. They are both flowed through by an equally large quiescent current, which is essentially determined by the voltages Ul and Uref, where Uref is small compared to Ul, and the resistances Rg are determined.
  • the two diodes D1 and D2 are located in the same housing or on the same chip, and therefore have an almost identical temperature coefficient. When the ambient temperature changes, the forward voltage of the diodes D1, D2 therefore changes to the same extent. The output voltage remains unchanged.
  • the RF voltage UHF coupled out at the output of the amplifier 3 causes the directional voltage UR at the diode D1, which is amplified by the factor R2 / R1.
  • the control threshold is set with the resistor Rref - only when UR> Uref is there a positive output voltage of the operational amplifier OP and thus a current through the PIN diode 4 - and the slope of the control characteristic is set by the resistance ratio R2 / R1.
  • the slope of the control characteristic is a measure of the increase in the RF output voltage in relation to the RF input voltage within the control range.
  • the rectifying voltage is according to the formula
  • the integrator ensures that no control deviation occurs. This means that the regulated output level of the antenna amplifier remains constant within the control range.
  • the value of the regulated output voltage is set with Uref - only when the difference Uref-UR gives a positive value does the output voltage of the operational amplifier OP also become positive and there is a current through the PIN diode 4.
  • the resistor Rv reduces the power diverted to the rectifier and thus improves the intermodulation distance.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to an antenna amplifier for mobile wireless reception of very high frequencies. The inventive amplifier is provided with a signal amplifier, a controllable actuator (10) having a PIN diode (4) for impedance matching and a gain control amplifier for controlling the actuator. The antenna amplifier compensates for the temperature changes that are the result of very high differences in the ambient temperature (summer/winter). The PIN diode connecting point is optimised and the control range is maximised.

Description

Antennenverstärker antenna amplifier
Die Erfindung betrifft einen Antennenverstärker für mobilen UKW-Rundfunkempfang mit einem Signalverstarker, einem Regel- verstarker sowie einem regelbaren Stellglied zum Anpassen der Impedanzen und zum Dampfen des Antennensignals. Ferner betrifft die Erfindung ein derartiges regelbares Stellglied.The invention relates to an antenna amplifier for mobile VHF radio reception with a signal amplifier, a control amplifier and a controllable actuator for adapting the impedances and for attenuating the antenna signal. The invention further relates to such a controllable actuator.
Zum Stand der Technik gehören UKW-Antennenverstarker, wie sie zum mobilen Empfang zur Verbesserung des Rundfunkempfangs eingesetzt werden, wenn die Antennen entweder schlecht angepaßt sind und/oder einen geringen Antennenwirkungsgrad besitzen. Bei Empfang in Sendernahe treten sehr hohe Pegel im Antennenverstärker und auch im nachgeschalteten Autoradio auf. Diese hohen Pegel bewirken eine Intermodulation, die den Empfang stört, wenn ein Intermodulationsprodukt in seiner Frequenz in den eingestellten Empfangskanal fallt. Zur Verhinderung dieser Störungen werden Antennenverstärker mit einem Pegeleinstellglied am Verstarkereingang eingesetzt. Dies bewirkt bei Erreichen der eingestellten Regelschwelle, daß der Pegel am Ausgang des Stellgliedes und die Intermodu- lationsprodukte nicht weiter ansteigen, auch wenn der Eingangspegel sich weiter erhöht, d.h. weiter ansteigt. Das gilt jedoch nur für den innerhalb der Schaltung realisierten Regelbereich. Oberhalb des Regelbereichs steigt der Ausgangspegel im gleichen Maß wie der Eingangspegel an.The prior art includes FM antenna amplifiers, such as those used for mobile reception to improve radio reception, when the antennas are either poorly matched and / or have a low antenna efficiency. When receiving near the transmitter, very high levels occur in the antenna amplifier and also in the downstream car radio. These high levels cause intermodulation, which interferes with reception when an intermodulation product falls in frequency in the set reception channel. To prevent these interferences, antenna amplifiers with a level adjuster at the amplifier input are used. When the set control threshold is reached, this means that the level at the actuator output and the intermodulation products do not continue to rise, even if the input level continues to increase, i.e. continues to rise. However, this only applies to the control range implemented within the circuit. Above the control range, the output level rises to the same extent as the input level.
Verstarker mit diesen oben genannten Merkmalen sind bekannt und werden beispielsweise in die USA exportiert. Insbesondere werden solche Verstarker in Kraftfahrzeugen eingesetzt, die zum Export in die USA bestimmt sind. Die bekannten Verstarker haben die folgenden wesentlichen Nachteile: Die Größe des geregelten Ausgangspegels hängt stark von der Umgebungstemperatur ab. Ferner ist der Regelbereich, d.h. der Bereich innerhalb dem der Ausgangspegel bei steigendem Eingangspegel konstant bleibt, unzureichend groß.Amplifiers with these characteristics mentioned above are known and are exported, for example, to the USA. In particular, such amplifiers are used in motor vehicles that are intended for export to the USA. The known amplifiers have the following major disadvantages: The size of the regulated output level strongly depends on the ambient temperature. Furthermore, the control range, ie the range within which the output level remains constant as the input level increases, is insufficiently large.
Die Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur bewirkt, daß der geregelte Ausgangspegel in einem kalten Winter, wo am Antennenverstärker Temperaturen von beispielsweise -40°C auftreten können, einen anderen Wert hat als im heißen Sommer, wo die Temperatur am Antennenverstärker auf ca. 90 °C ansteigen kann. Damit ist das Verhalten des Empfangssystems beim Durchqueren von Großsignalgebieten von der Jahreszeit abhängig.The dependency on the ambient temperature means that the regulated output level in a cold winter, where temperatures of -40 ° C can occur on the antenna amplifier, has a different value than in hot summer, where the temperature on the antenna amplifier increases to approx. 90 ° C can. The behavior of the receiving system when crossing large signal areas depends on the season.
Der unzulängliche Regelbereich bedeutet, daß der Eingangspegel im Stellglied nur um wenige Dezibel gedämpft wird. Dadurch wird der Empfang kaum verbessert, da die Intermodulation nur wenig unterdrückt wird.The inadequate control range means that the input level in the actuator is only attenuated by a few decibels. This hardly improves reception, since the intermodulation is only slightly suppressed.
Fig. 5 zeigt das Schaltbild eines Antennenverstärkers nach dem Stand der Technik, bei dem der Ausgangspegel geregelt wird. Der Antennenverstärker umfaßt dabei einen Signalverstärker V, sowie eine Regelschaltung RS, die eine PIN-Diode PIN steuert und eine Antennenanpassung A mit einem Eingang HF-E für das Antennensignal sowie einem Ausgang HF-A für das verstärkte Signal. Vom Ausgangssignal des Signalverstärkers V wird ein geringer Anteil der Leistung zu einem Gleichrichter Dg, Rg, Cg abgezweigt. Eine Richtspannung Ug wird in der Regelschaltung RS in einer ersten Operationsverstärkerstufe OP1 verstärkt und in einer zweiten Stufe OP2 integriert. Das Ausgangssignal steuert eine PIN-Diode PIN, deren Anode an der Plusspannung angeschlossen und hochfrequenzmäßig über einen Kondensator mit Masse verbunden ist. Die Diode PIN schließt die HF-Spannung zur Masse hin kurz, wenn sie vollständig durchgeschaltet ist. Die Temperaturabhängigkeit entsteht in der Diode Dg des HF-Gleichrichters. Damit der hier auftretende große Schwankungsbereich der Durchlaßspannung nicht zu Funktionsausfallen fuhrt, muß die Hohe der Regelschwelle so gewählt werden, daß die entstehende Richtspannung groß im Vergleich zum temperaturbedingten Schwankungsbereich der Durchlaßspannung ist. Bei dieser bekannten Verstarkereinrichtung besteht die Losung darin, daß die Ausgangsspannung am Hochpunkt eines Serienschwingkreises Ls/Cs abgenommen wird, wo die Spannung wegen der hohen Impedanz hoher als direkt am Verstarkerausgang ist. Nun liegt aber an der Gleichrichterdiode Dg eine hohe Spannung an, die dort ein Intermodulationsproblem bewirkt.5 shows the circuit diagram of an antenna amplifier according to the prior art, in which the output level is regulated. The antenna amplifier comprises a signal amplifier V and a control circuit RS which controls a PIN diode PIN and an antenna adapter A with an input HF-E for the antenna signal and an output HF-A for the amplified signal. A small proportion of the power is branched off from the output signal of the signal amplifier V to a rectifier Dg, Rg, Cg. A directional voltage Ug is amplified in the control circuit RS in a first operational amplifier stage OP1 and integrated in a second stage OP2. The output signal controls a PIN diode PIN, the anode of which is connected to the positive voltage and is connected to ground in high frequency via a capacitor. The diode PIN short-circuits the HF voltage to ground when it is completely switched on. The temperature dependence arises in the diode Dg of the HF rectifier. So this one occurring large fluctuation range of the forward voltage does not lead to functional failures, the height of the control threshold must be chosen so that the resulting reference voltage is large compared to the temperature-related fluctuation range of the forward voltage. In this known amplifier device, the solution is that the output voltage is tapped at the high point of a series resonant circuit Ls / Cs, where the voltage is higher than directly at the amplifier output because of the high impedance. Now, however, a high voltage is present at the rectifier diode Dg, which causes an intermodulation problem there.
Die Große des Regelbereichs und damit die maximal erreichbare Dampfung durch die PIN-Diode PIN ist hier von der Antennenimpedanz abhangig, die mit der PIN-Diode PIN einen Spannungsteiler bildet. Das Verhältnis dieses Spannungsteilers muß groß sein, um eine hohe Dampfung des Antennensignals zu bewirken. Dies ist mit einer hohen Quellimpedanz der Antenne erreichbar, jedoch ändert sich diese Impedanz sehr stark fre- quenzabhangig. Mit dem Schwanken der Impedanz ist auch der Frequenzgang der Dampfung, der sich bei maximalem PIN-Dioden- Strom ergibt, ungleichmäßig.The size of the control range and thus the maximum achievable attenuation by the PIN diode PIN is dependent on the antenna impedance, which forms a voltage divider with the PIN diode PIN. The ratio of this voltage divider must be large in order to bring about a high attenuation of the antenna signal. This can be achieved with a high source impedance of the antenna, but this impedance changes very strongly depending on the frequency. With the fluctuation of the impedance, the frequency response of the damping, which results at maximum PIN diode current, is also uneven.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antennenverstärker der eingangs genannten Art und eine Schaltung zum Anpassen des Antennensignals zu schaffen, wodurch eine Vergrößerung des Intermodulations-Abstands im Regelbereich erreicht, sowie Abhängigkeit des geregelten Ausgangspegels von der Umgebungstemperatur deutlich verbessert wird.The invention is therefore based on the object of providing an antenna amplifier of the type mentioned at the outset and a circuit for adapting the antenna signal, as a result of which the intermodulation distance is increased in the control range and the dependence of the regulated output level on the ambient temperature is significantly improved.
Diese Aufgabe wird durch ein Stellglied nach Anspruch 1 sowie einen Antennenverstärkers nach Anspruch 6 gelost. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhangigen Patentansprüche . Be der Erfindung wird die Antennenanpassung in einem Stellglied mit mindestens einer PIN-Diode in zwei Schritten durchgeführt. Im ersten Schritt wird in einer ersten als Baugruppe ausgeführten Anpassung die Anpassung von der Antenne zur PIN-Diode durchgeführt, mit dem Ziel, eine möglichst große Dampfung mit geringem Frequenzgang zu erreichen. Im zweiten Schritt erfolgt in einer zweiten Anpassungsschaltung die Anpassung an die Impedanz des Verstärkers in einer zweiten, in Serie geschalteten Baugruppe.This object is achieved by an actuator according to claim 1 and an antenna amplifier according to claim 6. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. In the invention, the antenna adaptation is carried out in two steps in an actuator with at least one PIN diode. In the first step, the adaptation from the antenna to the PIN diode is carried out in a first adaptation designed as a module, with the aim of achieving the greatest possible attenuation with a low frequency response. In the second step, the adaptation to the impedance of the amplifier takes place in a second, connected in series in a second matching circuit.
Dabei kann die PIN-Diode parallel oder seriell geschaltet sein. Bei einer parallel geschalteter Diode wird die Antennenimpedanz durch die erste Anpassung m den hochohmigen Bereich transformiert. Bei einer seriell geschalteter Diode wird die Antennenimpedanz durch die erste Anpassung in den niederohmigen Bereich transformiert.The PIN diode can be connected in parallel or in series. In the case of a diode connected in parallel, the antenna impedance is transformed by the first adaptation m into the high-resistance area. In the case of a diode connected in series, the antenna impedance is transformed into the low-resistance range by the first adaptation.
In dem erfindungsgemaßen Antennenverstärker für mobilen UKW- Rundfunkempfang, der einen Signalverstarker, ein Stellglied sowohl zur Anpassung der Antennenimpedanz an die Impedanz des Signalverstarkers als auch zum Dampfen des Antennensignals und einem Regelverstarker aufweist, wird die PIN-Diode des Stellgliedes vom Regelverstarker mit einem Regelungssignal beaufschlagt.In the antenna amplifier for mobile VHF radio reception according to the invention, which has a signal amplifier, an actuator both for adapting the antenna impedance to the impedance of the signal amplifier and for damping the antenna signal and a control amplifier, the control amplifier applies a control signal to the PIN diode of the actuator ,
In dem Regelverstarker, der aus dem am Ausgang des Signalverstarkers anliegenden HF-Signals ein Regelsignal ableitet, ist ein Gleichrichter angeordnet, der zwei Dioden aufweist Zur Kompensation von Temperaturschwankungen sind die beiden Dioden thermisch miteinander gekoppelt, beispielsweise in dem sie auf einem gemeinsamen Tragerelement angeordnet sind.A rectifier, which has two diodes, is arranged in the control amplifier, which derives a control signal from the RF signal at the output of the signal amplifier. To compensate for temperature fluctuations, the two diodes are thermally coupled to one another, for example by being arranged on a common support element ,
Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen naher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Stellgliedes mit paralleler PIN-Diode gemäß der Erfindung;Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Fig. 1 shows a block diagram of an actuator with parallel PIN diode according to the invention;
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Stellgliedes mit serieller PIN-Diode gemäß der Erfindung;Fig. 2 shows a block diagram of an actuator with serial PIN diode according to the invention;
Fig. 3 zeigt die komplexen Reflexionsfaktoren von PIN- Diode und Antenne f r Parallelschaltung und Serienschaltung der PIN-Diode;Fig. 3 shows the complex reflection factors of PIN diode and antenna for parallel connection and series connection of the PIN diode;
Fig. 4 zeigt einen erfmdungsgemaßen Antennenverstärker mit Proportional- bzw. Integral-Gleichrichter-Regelverstarker; und4 shows an antenna amplifier according to the invention with a proportional or integral rectifier control amplifier; and
Fig. 5 zeigt einen Antennenverstärker nach dem Stand der Technik.Fig. 5 shows an antenna amplifier according to the prior art.
Die folgenden Beschreibungen der Ausfuhrungsformen der Stellglieder beschrankt sich auf die Verwendung nur einer PIN- Diode. Die Vorteile einer einzigen - gegenüber mehreren PIN- Dioden in Anordnung als T- oder Pi-Glieder bzw. Halbglieder - liegt im geringen Aufwand für ihre Ansteuerung. Allerdings wird die Verwendung von mehr als einer PIN-Diode in einem Stellglied nicht ausgeschlossen, wobei in diesem Fall die Strome der PIN-Dioden untereinander abgestimmt werden müssen und parallelgeschaltete Dioden mit 180° Phasenverschiebung zu in Serie geschalteten Dioden angesteuert werden müssen, wodurch der Aufwand gegenüber der Losung mit einer PIN-Diode deutlich erhöht ist.The following descriptions of the embodiments of the actuators are limited to the use of only one PIN diode. The advantages of a single one - compared to several PIN diodes arranged as T or Pi links or half links - lies in the low effort for their control. However, the use of more than one PIN diode in an actuator is not excluded, in which case the currents of the PIN diodes must be coordinated with one another and diodes connected in parallel with a 180 ° phase shift to diodes connected in series must be controlled, which increases the effort compared to the solution with a PIN diode is significantly increased.
Fig. 1 zeigt ein regelbares Stellglied 2 das zwischen einer Antenne 1 mit der Antennenimpedanz Z^ und einem Antennenverstärker 3 mit der Eingangsimpedanz Zy geschaltet ist. DasFig. 1 shows a controllable actuator 2 which is connected between an antenna 1 with the antenna impedance Z ^ and an antenna amplifier 3 with the input impedance Zy. The
Stellglied 2 umfaßt eine parallel geschaltete PIN-Diode 4, wobei vor bzw. hinter der Diode 4 jeweils eine Anpassung 5 bzw. 6 angeordnet ist. Ferner weist das Stellglied 2 einen Steuereingang 7 auf. Die Anpassung der Antennenimpedanz Z^ an die Impedanz Zy des Verstärkers 3 erfolgt m zwei Schritten, nämlich durch die erste Anpassung 5, mit der die Antennenimpedanz auf eine erste Zwischenimpedanz Z^p* zur Anpassung an die Impedanz Zpp der PIN-Diode 4 transformiert wird, und die zweite Anpassung 6, mit der die erste Zwischenimpedanz Z^p* auf eine zweite Zwischenimpedanz Zy* zur Anpassung der PIN-Actuator 2 comprises a PIN diode 4 connected in parallel, with an adaptation 5 in front of or behind diode 4 or 6 is arranged. Furthermore, the actuator 2 has a control input 7. The adaptation of the antenna impedance Z ^ to the impedance Zy of the amplifier 3 takes place in two steps, namely by the first adaptation 5, with which the antenna impedance is transformed to a first intermediate impedance Z ^ p * to adapt to the impedance Zpp of the PIN diode 4 , and the second adaptation 6, with which the first intermediate impedance Z ^ p * to a second intermediate impedance Zy * for adapting the PIN
Diode 4 an die Impedanz Zy des Verstärkers 3 transformiert wird.Diode 4 is transformed to the impedance Zy of the amplifier 3.
Für maximale Dampfung mit geringem Frequenzgang muß die Antennenimpedanz Zj\ bei paralleler PIN-Diode 4 in Fig. 1 in den hochohmigen Bereich symmetrisch zur reellen Achse transformiert werden (Z^p*).For maximum attenuation with a low frequency response, the antenna impedance Zj \ with parallel PIN diode 4 in FIG. 1 must be transformed into the high-resistance region symmetrically to the real axis (Z ^ p *).
Fig. 3 stellt eine beispielhafte Antennenimpedanzkurve ZAP* derjenigen Impedanz gegenüber, die sich bei Parallelschaltung von PIN-Diodenimpedanzen Zpp und transformierter Eingangsimpedanz Zy* des angeschlossenen Verstärkers, in Fig. 3 als Zpp//Zy* ergibt. Bei den dargestellten Impedanzverhaltnissen wird die Fehlanpassung zwischen der Quelle mit der Impedanz Z^p* und der Last mit der Impedanz Zpp//Zy* maximal und dieFIG. 3 compares an exemplary antenna impedance curve ZAP * to that impedance which results when PIN PIN impedances Zpp and transformed input impedance Zy * of the connected amplifier are connected in parallel in FIG. 3 as Zpp // Zy *. In the impedance conditions shown, the mismatch between the source with the impedance Z ^ p * and the load with the impedance Zpp // Zy * becomes maximum and
Ausgangsleistung minimal, wenn die Diode 4 eingeschaltet ist. Das Dampfungsmaximum liegt in der Mitte des Ubertra- gungsfrequenzbereiches . Mit dieser Maßnahme ist der Frequenzgang des kompletten Verstärkers nicht nur im ungedämpften Fall weitgehend flach - wofür die beiden Anpassungsbaugruppen gemeinsam sorgen - sondern auch im oben beschriebenen gedampften Fall. Mit fm wird die durch die Pfeile angedeuteteMinimum output power when diode 4 is switched on. The maximum damping lies in the middle of the transmission frequency range. With this measure, the frequency response of the complete amplifier is not only largely flat in the undamped case - which the two adaptation modules take care of together - but also in the steamed case described above. With f m the one indicated by the arrows
Mittenfrequenz bezeichnet. Fig. 2 gibt den Fall wieder, in dem die PIN-Diode 4 in Serie angeordnet ist. Auch hier ist ein Stellglied 2 zwischen einer Antenne 1 und einem Verstarker 3 angeordnet, wobei das Stellglied 2 eine erste Anpassung 5 zur Anpassung der Antennenimpedanz ZA an die PIN-Diode 4 und eine zweite Anpassung 6 zur Anpassung der PIN-Diode 4 an die Verstarkerimpedanz Zy aufweist. Ferner weist das Stellglied 2 einen Steuereingang 7 auf, der über eine Induktivität 8 mit der Anode der Diode 4 verbunden ist. Kathodenseitig ist eine weitere Induktivität 9 mit Masse verbunden.Designated center frequency. Fig. 2 shows the case in which the PIN diode 4 is arranged in series. Here too, an actuator 2 is arranged between an antenna 1 and an amplifier 3, the actuator 2 having a first adaptation 5 to adapt the antenna impedance ZA to the PIN diode 4 and a second adaptation 6 to adapt the PIN diode 4 to the amplifier impedance Zy has. Furthermore, the actuator 2 has a control input 7, which is connected to the anode of the diode 4 via an inductor 8. Another inductance 9 is connected to ground on the cathode side.
Bei der Serienschaltung verursacht die Diode 4 auch im eingeschalteten Zustand wegen ihres endlichen Leitwertes e nach Impedanzverhaltnissen eine Dampfung des Signals von mindestens 0,5 bis 2 dB und verschlechtert damit den Signal/Rauschabstand um den gleichen Wert. Andererseits lassen sich im allgemeinen höhere Dampfungswerte als bei der Parallelschaltung erreichen, wenn die PIN-Diode 4 abgeschaltet ist .When connected in series, the diode 4 causes attenuation of the signal of at least 0.5 to 2 dB even in the switched-on state due to its finite conductance e according to impedance conditions and thus worsens the signal / noise ratio by the same value. On the other hand, higher damping values can generally be achieved than with parallel connection if the PIN diode 4 is switched off.
Im seriellen Fall wird die maximale Dampfung bei gesperrter Diode 4 erreicht. Für maximale Dampfung bei ausgeschalteter serieller PIN-Diode 4 muß daher die Antennenimpedanz Z^ in den niederohmigen Bereich symmetrisch zur reellen Achse transformiert werden. In der Fig. 3 ist dazu eine beispielhafte transformierte Antennenimpedanz Zjg* der Impedanz gegenübergestellt, die sich bei Serienschaltung aus der PIN- Diodenimpedanz Zps und der transformierten Verstarker-Em- gangsimpedanz Zy* im seriellen Fall der Fig. 2 ergibt, d.h.In the serial case, the maximum attenuation is reached when diode 4 is blocked. For maximum attenuation when the serial PIN diode 4 is switched off, the antenna impedance Z ^ must therefore be transformed symmetrically to the real axis in the low-resistance range. 3, an exemplary transformed antenna impedance Zjg * is compared to the impedance which, when connected in series, results from the PIN diode impedance Zps and the transformed amplifier input impedance Zy * in the serial case of FIG. 2, i.e.
Zps + Zy* . Be den dargestellten Impedanzverhaltnissen wird die Fehlanpassung zwischen der Quelle mit der Impedanz Z^g* und der Last mit der Impedanz Zpg+Zy* maximal und folglich die Ausgangsleistung minimal, wenn die Diode 4 ausgeschaltet Die Eingangsimpedanz bei nachgeschaltetem Verstarker 3 hat sowohl bei paralleler als auch bei serieller PIN-Diode 4 keinen merklichen Einfluß auf die maximal erreichbare Dampfung, weil sie bei Parallelschaltung groß im Vergleich zur PIN- Diodenimpedanz und bei Serienschaltung klein im Vergleich zur PIN-Diodenimpedanz ist.Zps + Zy *. Given the impedance conditions shown, the mismatch between the source with the impedance Z ^ g * and the load with the impedance Zpg + Zy * becomes maximum and consequently the output power is minimal when the diode 4 is switched off The input impedance with downstream amplifier 3 has no noticeable influence on the maximum achievable attenuation both in parallel and in serial PIN diode 4, because it is large in comparison with the PIN diode impedance when connected in parallel and small in comparison with the PIN diode impedance when connected in series.
Schließlich ist zu erwähnen, daß bei Verwendung von Stellgliedern mit mehreren PIN-Dioden sich das Problem ergibt, daß die Strome der einzelnen Dioden aufeinander abgestimmt werden müssen. Des weiteren müssen parallelgeschaltete Dioden mit einer Phasenverschiebung von 180° zu in Serie geschalteten Dioden angesteuert werden. Das erhöht den Aufwand, so daß bei Fahrzeug-Antennenverstärkern eine Losung mit lediglich einer parallelgeschalteten Diode bevorzugt wird. Für eine Schaltungsanordnung mit mehreren PIN-Dioden kamen ein Pi- oder T-Glied bzw. Pi- oder T-Halbglieder in Frage.Finally, it should be mentioned that when using actuators with several PIN diodes there is the problem that the currents of the individual diodes have to be matched to one another. Furthermore, diodes connected in parallel must be controlled with a phase shift of 180 ° to diodes connected in series. This increases the effort, so that a solution with only one diode connected in parallel is preferred in vehicle antenna amplifiers. For a circuit arrangement with several PIN diodes, a pi or T element or pi or T half elements were considered.
Fig. 4 zeigt das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Antennenverstärkers mit Signalverstarker 3, Regelverstarker 10 sowie Stellglied 2, wobei die PIN-Diode 4 des Stellgliedes 2 vom Ausgangssignal des Regelverstarkers 10 geregelt wird. Ferner weist der Antennenverstärker einen Eingang HF-E für das Signal der Antenne (nicht dargestellt) sowie einen Ausgang HF-A für das verstärkte Signal auf. Es wird zuerst der Fall betrachtet, in dem oben im Regelverstarker 10 der Fig. 4 der Widerstand R2 und nicht die Kapazität C2 angeschlossen ist. In diesem Fall wirkt der Regelverstärker 10 als Proportional- Gleichrichter-Regelverstärker . Der Operationsverstärker OP bildet zusammen mit den vier Widerstanden Rl, R2, Rl*, R2* einen Subtrahierer mit der Eingangsspannung Ul am Eingang E2 und der Summenspannung Ul + Uref am Eingang El. In der bevorzugten Ausfuhrungsform sind die Widerstände Rl und Rl* sowie R2 und R2* identisch. Die Ausgangsspannung Ua des Operati- onsverstarkers OP unterhalb der Regelschwelle istFig. 4 shows the circuit diagram of an antenna amplifier according to the invention with signal amplifier 3, control amplifier 10 and actuator 2, the PIN diode 4 of the actuator 2 being regulated by the output signal of the control amplifier 10. Furthermore, the antenna amplifier has an input HF-E for the signal of the antenna (not shown) and an output HF-A for the amplified signal. The case is first considered in which the resistor R2 and not the capacitor C2 is connected in the control amplifier 10 of FIG. 4 above. In this case, the control amplifier 10 acts as a proportional rectifier control amplifier. The operational amplifier OP, together with the four resistors R1, R2, R1 *, R2 *, forms a subtractor with the input voltage Ul at the input E2 and the sum voltage Ul + Uref at the input El. In the preferred embodiment, the resistors R1 and R1 * as well as R2 and R2 * are identical. The output voltage Ua of the operational onsampler OP is below the control threshold
Ua = - Uref • (R2/R1), wenn der Operationsverstärker OP mit gegenüber Massepotential positiver und negativer Betriebsspannung versorgt wird. Bei lediglich positiver Betriebsspannung ist Ua = 0 Volt. Die beiden Dioden Dl und D2 bilden in Serie zu den Eingangen des Operationsverstärkers OP geschaltete Spannungsquellen. Sie werden beide von einem gleich großen Ruhestrom durchflössen, der im wesentlichen durch die Spannungen Ul und Uref, wobei Uref klein ist im Vergleich zu Ul, und die Widerstände Rg bestimmt wird. Um eine thermische Kopplung zu erreichen, befinden sich die beiden Dioden Dl und D2 im gleichen Gehäuse, bzw. auf dem gleichen Chip, und haben deshalb einen nahezu gleichen Temperaturkoeffizienten. Bei Änderung der Umgebungstemperatur ändert sich die Durchlaßspannung der Dioden Dl, D2 deshalb im gleichen Maß. Die Ausgangsspannung bleibt unverändert.Ua = - Uref • (R2 / R1) when the operational amplifier OP is supplied with operating voltage that is positive and negative with respect to ground potential. If the operating voltage is only positive, Ua = 0 volt. The two diodes D1 and D2 form voltage sources connected in series with the inputs of the operational amplifier OP. They are both flowed through by an equally large quiescent current, which is essentially determined by the voltages Ul and Uref, where Uref is small compared to Ul, and the resistances Rg are determined. In order to achieve thermal coupling, the two diodes D1 and D2 are located in the same housing or on the same chip, and therefore have an almost identical temperature coefficient. When the ambient temperature changes, the forward voltage of the diodes D1, D2 therefore changes to the same extent. The output voltage remains unchanged.
Die am Ausgang des Verstärkers 3 ausgekoppelte HF-Spannung UHF verursacht an der Diode Dl die Richtspannung UR, die mit dem Faktor R2/R1 verstärkt wird. Die Regelschwelle wird mit dem Widerstand Rref eingestellt - erst wenn UR > Uref ist, ergibt sich eine positive Ausgangsspannung des Operationsverstärkers OP und damit ein Strom durch die PIN-Diode 4 - und die Steilheit der Regelkennlinie wird durch das Widerstandsverhältnis R2/R1 eingestellt. Die Steilheit der Regelkennlinie ist ein Maß für den Anstieg der HF-Ausgangsspannung im Verhältnis zur HF-Eingangsspannung innerhalb des Regelbereichs. Bei diesem Regelprinzip bleibt eine Regelabweichung erhalten, aber die Regelung ist sehr schnell, weil lediglich der Kondensator Cg im HF-Gleichrichter umgeladen werden muß.The RF voltage UHF coupled out at the output of the amplifier 3 causes the directional voltage UR at the diode D1, which is amplified by the factor R2 / R1. The control threshold is set with the resistor Rref - only when UR> Uref is there a positive output voltage of the operational amplifier OP and thus a current through the PIN diode 4 - and the slope of the control characteristic is set by the resistance ratio R2 / R1. The slope of the control characteristic is a measure of the increase in the RF output voltage in relation to the RF input voltage within the control range. With this control principle, a control deviation remains, but the control is very fast because only the capacitor Cg in the HF rectifier has to be recharged.
Wird in dem Antennenverstärker nach Fig. 4 im Regelverstarker 10 nicht der Widerstand R2, sondern der Kondensator C2 angeschlossen, so ergibt sich ein Antennenverstärker mit Inte- gral-Gleichrichter-Regelverstärker 10. Im Integrator wird die Richtspannung nach der Formel4 in the control amplifier 10 not the resistor R2 but the capacitor C2 is connected, this results in an antenna amplifier with inte- Grail rectifier control amplifier 10. In the integrator, the rectifying voltage is according to the formula
integriert und verstärkt. Der Integrator bewirkt, daß keine Regelabweichung auftritt. Dies bedeutet, daß der geregelte Ausgangspegel des Antennenverstärkers innerhalb des Regelbereichs konstant bleibt. Die Ausgangsspannung des Integral- Gleichrichter-Regelverstärkers 10 liegt bei HF-Pegeln unterhalb der Regelschwelle bei Ua = OV. Der Wert der geregelten Ausgangsspannung wird mit Uref eingestellt - erst wenn die Differenz Uref-UR einen positiven Wert ergibt, wird auch die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers OP positiv und es ergibt sich ein Strom durch die PIN-Diode 4.integrated and reinforced. The integrator ensures that no control deviation occurs. This means that the regulated output level of the antenna amplifier remains constant within the control range. The output voltage of the integral rectifier control amplifier 10 is below the control threshold at Ua = OV at HF levels. The value of the regulated output voltage is set with Uref - only when the difference Uref-UR gives a positive value does the output voltage of the operational amplifier OP also become positive and there is a current through the PIN diode 4.
Der Widerstand Rv reduziert die zum Gleichrichter abgezweigte Leistung und verbessert damit den Intermodulations-Abstand. The resistor Rv reduces the power diverted to the rectifier and thus improves the intermodulation distance.

Claims

Patentansprüche claims
1. Regelbares Stellglied mit mindestens einer PIN-Diode (4) zur Anpassung der Impedanz (Z^) einer Antenne (1) an die Impedanz (Zy) eines Signalverstärkers (3) , dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (2 ) eine erste Anpassung (5) zur Anpassung der Antennenimpedanz (Z^) an die Impedanz (ZpS, Zpp) der PIN- Diode (4) und eine zweite Anpassung (6) zur Anpassung der Impedanz der PIN-Diode (4) an die Impedanz (Zy) des Verstärkers1. Adjustable actuator with at least one PIN diode (4) for adjusting the impedance (Z ^) of an antenna (1) to the impedance (Zy) of a signal amplifier (3), characterized in that the actuator (2) a first adjustment (5) to match the antenna impedance (Z ^) to the impedance (ZpS, Zpp) of the PIN diode (4) and a second match (6) to match the impedance of the PIN diode (4) to the impedance (Zy) of the amplifier
(3) aufweist.(3).
2. Stellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die PIN-Diode (4) parallel oder seriell geschaltet ist.2. Actuator according to claim 1, characterized in that the PIN diode (4) is connected in parallel or in series.
3. Stellglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei parallel geschalteter Diode (4) die Antennenimpedanz ( ) durch die erste Anpassung (5) in den hochohmigen Bereich (Z^p*) transformiert wird.3. Actuator according to claim 2, characterized in that when the diode (4) is connected in parallel, the antenna impedance () is transformed by the first adaptation (5) into the high-resistance region (Z ^ p *).
4. Stellglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei seriell geschalteter Diode (4) die Antennenimpedanz (Z^) durch die erste Anpassung (5) in den niederohmigen Bereich (Z^p*) transformiert wird.4. Actuator according to claim 2, characterized in that when the diode (4) is connected in series, the antenna impedance (Z ^) is transformed by the first adaptation (5) into the low-resistance region (Z ^ p *).
5. Stellglied nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (2) mehrere PIN- Dioden (4) als Pi- oder T-Glied bzw. -Halbglieder aufweist.5. Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (2) has a plurality of PIN diodes (4) as a Pi- or T-element or semi-elements.
6. Antennenverstärker für mobilen UKW-Rundfunkempfang, mit einem Signalverstärker (3), einem Stellglied (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche zur Anpassung der Antennenimpe- danz (Z^) an die Impedanz (Zy) des Signalverstarkers und einem Regelverstarker (10) zur Regelung des Stellgliedes (2).6. Antenna amplifier for mobile VHF radio reception, with a signal amplifier (3), an actuator (2) according to one of the preceding claims for adapting the Antennaimpe- Danz (Z ^) to the impedance (Zy) of the signal amplifier and a control amplifier (10) for controlling the actuator (2).
7. Antennenverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelverstarker (10) einen Gleichrichter für eine Richtspannung und einen die Richtspannung verstärkenden Operationsverstärker (OP) aufweist.7. Antenna amplifier according to claim 6, characterized in that the control amplifier (10) has a rectifier for a directional voltage and an operational amplifier (OP) amplifying the directional voltage.
8. Antennenverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß8. Antenna amplifier according to claim 7, characterized in that
- der Operationsverstärker (OP) des Regelverstarkers (10) zusammen mit vier Widerstanden (Rl, R2, Rl*, R2*) einen Subtrahierer mit einer ersten Eingangsspannung (Ul) am zweiten Eingang (E2) und einer zweiten Eingangsspannung (Ul+Uref) am ersten Eingang (El) des Regelverstarkers bildet,- The operational amplifier (OP) of the control amplifier (10) together with four resistors (Rl, R2, Rl *, R2 *) a subtractor with a first input voltage (Ul) at the second input (E2) and a second input voltage (Ul + Uref) at the first input (El) of the control amplifier,
- zwei Dioden (D1,D2) in Serie geschaltete Spannungsquelle zu den Eingangen des Operationsverstärkers darstellen, die beide von einem annähernd gleich großen Ruhestrom durchflössen werden, der durch die Spannungen (U-, U+) und Widerstände- Two diodes (D1, D2) series-connected voltage source to the inputs of the operational amplifier, both of which are flowed through by an approximately equal quiescent current, which is caused by the voltages (U-, U +) and resistances
(Rg) bestimmt wird,(Rg) is determined
- beide Dioden (Dl, D2 ) thermisch derart auf mechanischem Wege gekoppelt sind, daß sie einen nahezu gleichen Temperaturkoeffizienten haben, und- Both diodes (Dl, D2) are thermally coupled mechanically in such a way that they have an almost identical temperature coefficient, and
- die am Ausgang des Verstärkers (3) ausgekoppelte HF-Spannung (UHF) an einer der beiden Dioden (Dl) eine Richtspannung- The RF voltage (UHF) coupled out at the output of the amplifier (3) on one of the two diodes (DI) has a directional voltage
(UR) verursacht, die mit einem Faktor (R2/R1) verstärkt wird.(UR), which is amplified by a factor (R2 / R1).
9. Antennenverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß9. Antenna amplifier according to claim 7, characterized in that
- der Operationsverstärker (OP) zusammen mit drei Widerstanden (Rl, Rl*, R2*) und dem Kondensator (C2) einen integrierenden Subtrahierer mit einer Eingangsspannung (Ul) am ersten Eingang (El) und einer zweiten Eingangsspannung (Ul+Uref) am zweiten Eingang des Regelverstarkers (10) bildet, - zwei Dioden (D1,D2) in Serie geschaltete Spannungsquelle zu den Eingangen des Operationsverstärkers darstellen, die beide von einem annähernd gleich großen Ruhestrom durchflössen werden, der durch die Spannungen (U-, U+) und Widerstände- The operational amplifier (OP) together with three resistors (Rl, Rl *, R2 *) and the capacitor (C2) an integrating subtractor with an input voltage (Ul) at the first input (El) and a second input voltage (Ul + Uref) at forms the second input of the control amplifier (10), - Two diodes (D1, D2) series-connected voltage source to the inputs of the operational amplifier, both of which are flowed through by an approximately equal quiescent current, which is caused by the voltages (U-, U +) and resistances
(Rg) bestimmt ist,(Rg) is determined
- beide Dioden (Dl, D2 ) thermisch derart auf mechanischem Wege gekoppelt sind, daß sie einen nahezu gleichen Temperaturkoeffizienten haben, und- Both diodes (Dl, D2) are thermally coupled mechanically in such a way that they have an almost identical temperature coefficient, and
- die am Ausgang des Verstärkers ausgekoppelte HF-Spannung (UHF) an einer der beiden Dioden (Dl) eine Richtspannung (UR) verursacht, die mit einem Faktor (R2/R1) verstärkt wird.- The RF voltage (UHF) coupled out at the output of the amplifier causes a directional voltage (UR) at one of the two diodes (Dl), which is amplified by a factor (R2 / R1).
10. Antennenverstärker nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß der Antennenverstärker einen Widerstand (Rr) zum Einstellen des Diodenruhestroms und einen Widerstand (Rref) zum Einstellen der Regelschwelle aufweist.10. Antenna amplifier according to one of claims 8 or 9, characterized in that the antenna amplifier has a resistor (Rr) for adjusting the quiescent diode current and a resistor (Rref) for adjusting the control threshold.
11. Antennenverstärker nach einem der Ansprüche 8 - 10, mit einen Widerstand (Rv) zum Reduzieren der zum Regelverstarker (10) abgezweigten Leistung. 11. Antenna amplifier according to one of claims 8-10, with a resistor (Rv) for reducing the power branched off to the control amplifier (10).
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