EP2093837A1 - Yagiantenne - Google Patents

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EP2093837A1
EP2093837A1 EP09002274A EP09002274A EP2093837A1 EP 2093837 A1 EP2093837 A1 EP 2093837A1 EP 09002274 A EP09002274 A EP 09002274A EP 09002274 A EP09002274 A EP 09002274A EP 2093837 A1 EP2093837 A1 EP 2093837A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
profile
dipole
separation distance
antenna according
antenna
Prior art date
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Granted
Application number
EP09002274A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2093837B1 (de
Inventor
Ramòn M. Lois Santos
Javier Pazos Losada
Jesus Ricart Fernandez
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.)
Televes SA
Original Assignee
Televes SA
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Publication date
Priority claimed from ES200800546A external-priority patent/ES2334618B2/es
Priority claimed from ES200800548A external-priority patent/ES2338965B2/es
Priority claimed from ES200800547A external-priority patent/ES2336878B1/es
Application filed by Televes SA filed Critical Televes SA
Priority to PL09002274T priority Critical patent/PL2093837T3/pl
Publication of EP2093837A1 publication Critical patent/EP2093837A1/de
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Publication of EP2093837B1 publication Critical patent/EP2093837B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an antenna, in particular for the reception of television, radio and / or data signals according to the preamble of claim 1.
  • antennas There are different antennas known, for example, the subject of Spanish patents 200002389 . 200002388 . 200002387 and 200002386 the applicant.
  • the antennas currently on the market are designed to receive analog and / or digital signals. With the implementation of the high definition television, antennas with characteristics corresponding to the new television signals are needed.
  • the invention is therefore based on the object to provide an antenna having properties that correspond to the new types of digital signal high definition.
  • the invention has a plurality of advantages.
  • the antenna in particular for receiving television, radio and / or data signals, has at least one dipole consisting of two parts, each part having a first profile in the form of a "U” with an open section and a second profile (FIG. 133) in the form of a "V" having an open portion. Both profiles are arranged with their open sections to each other; and both profiles are galvanically connected.
  • This provides the advantage of increasing the surface area of the dipole radiation and thereby reducing the size of the dipole, thus allowing for a more compact antenna.
  • the advantage is achieved that the dipoles are made mechanically more robust compared to the dipoles of the prior art mentioned at the beginning.
  • a further advantageous embodiment of the antenna is characterized in that the open section of the first profile has a first separation distance between its U-legs, that the open section of the second profile has a second separation distance between its V-legs at its upper boundary, and first separation distance is equal to or different from the second separation distance.
  • a further advantageous embodiment of the antenna is characterized in that the first separation distance of the first profile is greater than the second separation distance of the second profile and that the second profile is arranged in the interior of the first profile.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the second separation distance of the second profile is greater than the first separation distance of the first profile and that the first profile is arranged in the interior of the second profile.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the dipole consists of a planar profile or is formed in more than one plane. This allows design freedom in the design of different types of dipoles with different mechanical and electrical properties.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the parts which form the dipole are identical. This provides the advantage that the preparation of the dipoles according to the invention is facilitated and cheapened.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the dipole forms part of an assembly consisting of the dipole, a box containing an impedance matching circuit and / or an amplifying circuit, and a support member.
  • This unit can be advantageously designed as an exchangeable module.
  • a further advantageous embodiment of the antenna is characterized in that that the box has a connector for a direct or indirect connection to a television, radio and / or data receiving system.
  • the connector provides a mechanically strong connection for a coaxial cable while avoiding coaxial cable movement in the connection area that could result from an alternative connection of the cable to a circuit board.
  • connection box and the connection plug are integrally formed. This minimizes the likelihood of breakage or mechanical failure of the connector.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the box is shielded.
  • a circuit arranged in the box and connections to the dipole are shielded against electromagnetic interference in an advantageous manner.
  • the antenna has a three-bar arrangement; these are a central main rod 2, two secondary rods, an upper secondary rod 2 and a lower secondary rod 3. These rods 1, 2 and 3 preferably have different lengths.
  • the three rods 1,2, 3 are in one plane (coplanar) arranged, in particular they are arranged in exactly one vertical plane.
  • the secondary rods 2, 3 are angled relative to the main rod 1, the rods 2, 3 diverge with respect to the main rod 1 at one of its ends ("first end") while converging at its opposite end (“second end”) ,
  • the upper secondary rod 2 and the main rod 1 form a first angle A1, while the lower secondary rod 3 and the main rod 1 form a second angle A2.
  • the angles A1, A2 define the direction of maximum radiation of the antenna in the vertical plane.
  • the angles A1, A2 are the same and are in the range between 2 ° and 75 °; in a preferred embodiment, in FIG. 1 is shown, the angles A1 and A2 each have about 6.4 °.
  • the upper secondary rod projects longitudinally beyond the main rod and the lower secondary rod 3 is shortened longitudinally with respect to the main rod 1, thus providing an antenna in a stepped structure.
  • the upper secondary rod has a length of 743 millimeters
  • the lower secondary rod has a length of 563 millimeters
  • the main rod has a length of 653 millimeters (length between "first end” and "second end” at radome 4 where the rods 1, 2, 3 are fixed), wherein the main rod 1 can extend over the "second end” to a mast 17 and, for example, can have a total length of 1020 millimeters.
  • the main rod Relative to the fixing point (Radom 4) of the rods, has a length which is between the (longest) length of one of the secondary rods and the (shortest) length of the other secondary rod.
  • the three rods 1, 2, 3 consist in particular of tubes, preferably of aluminum. At the second end or near the divergent second end of the three rods 1,2 and 3 they pass through a front wheel 5 serving as a fastener of the rods 1, 2, 3 and at the converging ("second") end become the rods 1, 2, 3 introduced into a second radome 4.
  • the fastener 5 has the shape of a box and fixes the positioning of the rods 1,2,3 with each other.
  • the fastening element 5 encloses at least part of the rods 1, 2, 3.
  • the second radome 4 encloses a part of the main rod 1 at the second end, on which a support part 8 is mounted, on which a reflector 6 is arranged.
  • These rods 1, 2 and 3 have a plurality of like element bars 7 mounted along the structure in a direction perpendicular to the plane formed by the bars.
  • the element rods 7 form director elements 71, which are in particular equally spaced and each have a spacing of 90 millimeters, and at least one parasitic element 72 ("parasitic element") of the antenna.
  • the director elements 71 of the rods 1, 2 3 can be arranged in the same vertical planes.
  • the purpose of the director elements 71 is to direct the received signal to the active element of the antenna (dipole).
  • the parasitic element 72 increases the bandwidth of the active element (dipole) and consequently of the antenna.
  • the upper secondary rod 2 has a larger number of director elements 71, while the lower secondary rod 3 has a smaller number of director elements 71.
  • the upper secondary rod has nine director elements, the main rod eight and the lower secondary rod seven director elements.
  • the rods 1, 2 and 3 are connected at their converging ("second") end by means of a second radome 4 and between converging ("second") and divergent ("first") ends by means of a first radome or fastener 5.
  • the fastening element 5 encloses at least one director element 71 of at least one rod 1, 2, 3 and in particular a director element 71 of each rod 1, 2 and 3.
  • the reflector 6 consists of two panels 9 and 10 of rods 11, wherein the panels 9 and 10 are arranged in an angled position with respect to the main rod 1 on the support member 8. These rods 11 have at their ends edges 12 which hold the rods. These rods 11 pass through bars 111 which secure the reflector to the support member 8.
  • the second radome 4 there is disposed a dipole 13 and a junction box 14 accommodating a resistance matching circuit 15 and an amplifying circuit 16 (see FIG. FIG. 4 ).
  • the antenna is fixed to a vertical mast 17 by means of an auxiliary shutter 18 and at the second (converging) end of the rods 1, 2, 3.
  • the cover 41 has through holes 45 which correspond with pins 46 in the other cover 42. These pins take on screws for closing the covers 41, 42.
  • the covers 41 and 42 have openings 47 for apertured pins 48 through which the element rods 7 (FIG. FIG. 1 ) belonging to the sections of bars 1, 2 and 3.
  • the second radome 4 has a recess 49 in its lower region, in which the arrangement of dipole 13, connection box 14 and support member 19 is seated ( FIG. 4 ).
  • the second radome 4 has pins 491 for anchoring this arrangement.
  • the first radome 5 consists of two covers 51 and 52 which surround the bars 1, 2 and 3 of the structure by means of openings 53 in their front part by means of openings 53 and by means of openings 54 in their rear part.
  • the cover 51 has through holes 55 corresponding to screw 56 in the other cover 52. These pins 56 receive screws for closing the covers 51 and 52.
  • the covers 51 and 52 have openings 57 for apertured pins 58 through which the director elements 71 (FIG. FIG. 1 ), which belong to the sections of the rods 1, 2 and 3, pass through the first radome 5.
  • FIG. 3 shows in detail the dipole 13, which consists of two identical parts 131.
  • Each part 131 consists of a first profile 132 in "U” shape with an open portion (open top “U”) and a second profile 133 in 'V' shape with an open portion (open top “V”), wherein the two profiles 132, 133 are arranged with their open sections to each other.
  • the open portion of the first profile 132 has a first separation distance between the legs of the "U” while the opened portion of the second profile 133 has a second separation distance at the top of the angled V-legs.
  • the first separation distance is greater than the second separation distance, so that the second profile 133 is integrated into the first profile 132.
  • the second separation distance may also be greater than or equal to the first separation distance, wherein the first profile 132 is integrated into the second profile 133.
  • Each of the parts 131 is made of an electrically conductive plate by cutting and embossing in such a manner that the part 131 forms the profile 133 and the profile 132 in the configuration described above. Thus, both profiles 132 and 133 are electrically connected.
  • the dipole 13 consists of a planar profile, that is flat, alternatively here is the dipole or formed in more than one plane.
  • the parts 131 forming the dipole are identical.
  • the dipole 13 is part of an arrangement consisting of the dipole 13, a box 14, an impedance matching circuit 15 and / or an amplifier circuit 16, and the support member 19.
  • the junction box 14 is connected to a support member 19 and integrated into this.
  • the box 14 consists of a cuboid body (base) 141 and a cover 142, which are joined together by pressing to close.
  • the base 141 has in its interior pin 143, on which a circuit board of an electronic circuit 15, 16 (FIG. FIG. 5 ) is arranged.
  • the base 141 has openings 144 corresponding to pins 191 disposed in the support member 19.
  • These pins 191 have internal openings into which a connecting piece 196 is introduced which establishes the electrical connection between the dipole 13 and the circuit 15, 16 which is arranged in the connection box 14, the pins also being the fixing connection box with the support part 19 serves.
  • the junction box 14 has a connector connector 145 for direct or indirect connection to a television, radio and / or data receiver.
  • the connector 145 constitutes the connecting element of the antenna.
  • the box 14 and the connector 145 are integrally formed.
  • the box is electrically shielded (electrically conductive housing connected to ground).
  • the cover 142 has on its side walls elements, in particular closure elements 146, which make a galvanic contact with the main rod 1, as soon as the arrangement dipole 13, connection box 14 and support member 19 are installed in the recess 49 of the second radome 4. This galvanic contact establishes the junction of the junction box with ground, thereby improving its shielding.
  • FIG. 4 consists of the support member 19 of the junction box 14 of a crucible-shaped edge with side walls, which merge into arms 193, which extend laterally.
  • pins 191 are provided for receiving the box 14 and an opening 194 through which the connector 145 of the junction box 14 is guided.
  • the crucible-shaped part 192 has in its side walls openings 195, in the pin 491 of the rear wheel 4 ( FIG. 2 protrude) to anchor the support member 19 with the rear wheel 4.
  • the crucible-shaped part 192 merges into arms 193, in each of which a part 131 is arranged, two parts 131 forming the dipole 13 ( FIG. 3 ).
  • the parts 131 have openings 137 into which the pins 197 are inserted for attachment of these parts with the arms 193 of the support member 19.
  • FIG. 5 shows an exemplary circuit diagram of the electronic impedance matching circuit 15 and the electronic amplification circuit 16, these circuits also being the subject of the European patent application 1 199 771 are.
  • both circuits are implemented in a technology that distributes the circuit over several boards and arranges them one above the other (tecnologia multicapa).
  • the invention provides that coils are realized in printed form. Overall, the space required for the circuits is minimized and the reliability of the circuits is improved.
  • the matching circuit consists of the printed line J1.
  • the amplification circuit consists of a high-pass filter, consisting of capacitors C1 and C2 and coils L2 and L3, a low-pass filter, consisting of the capacitors C15 and C16 and coils L4, L5 and L6, a gain stage consisting of a transistor T1 and a Polarization circuit consisting resistors R1, R2, R3, R6, R17 and R18, capacitors C3, C4, C8 and C12 and coils L1 and CH1, an output filter formed by capacitors C10 and C14 and a coil L9.
  • the amplifier consists of a pass circuit, a block circuit and a current control circuit.
  • the pass circuit allows the input signal to pass through to the output of the circuit when no power is applied, and is composed of the varicap diode D5, diodes D1 and D2, capacitors C7 and C9, and resistors R5, R8, R15 and R16 as well as printed conductors L7 and L8.
  • the blocking circuit in the event that there is no supply that the signal from the pass circuit to the amplifier is turned on and allows, if power is present, the switching of the signal from the amplification stage to the output filter. This is formed by the diode D4, the capacitors C5 and C11, the coils CH3 and CH5 and by the resistors R9 and R14.
  • the current control circuit enables the supply of the device with multiple voltages and consists of the transistors T2, T3, T4 and T5, the resistors R4, R7, R10, R11, R12 and R12, the capacitor C6 and the coil CH6.
  • the dipole 13 or one of its parts (“first part”) 131 is connected to ground, independently of a cable, which is arranged, for example, between the connecting plug 145 and ground.
  • the main rod 1 is electrically connected on the one hand to the mast 17 (FIG. FIG. 1 ), which is connected to ground, and on the other hand connected to the first part 131 of the dipole 13.
  • This electrical connection comprises the connection box 14 (FIG. FIG. 4 ) made of electrically conductive material.
  • This connection also includes the circuit 15, 16 connected to the box 14.
  • the ground connection for example, the first part 131, the box 14, the connector 196 ( FIG. 4 ), the circuit 15, 16, the main rod 1, the auxiliary shutter 18 (made of electrically conductive material) and the masts 17 includes.
  • the first part 131 of the dipole 13 is advantageously arranged spatially immediately adjacent to the grounded main bar 1 of the antenna. The length of the mass-connection path between dipole and main rod 1 is extremely low.
  • the antenna has a connector 145 which is connected to the part 131 of the dipole 13, the connector 145 being connectable to ground via a coaxial cable.
  • the connector 145 is disposed in parallel with the horizontal grounded main bar 1, thereby providing the advantage that noise generated by the antenna connection coaxial cable is avoided because the coaxial cable in the assembled state is in a plane perpendicular to the dipole and reflector is arranged.
  • the impedance matching circuit 15 and the amplification circuit 16 constitute a circuit unit configured such that the operation of the unit in case of failure of the amplification circuit 16 corresponds to the operation of the impedance matching circuit 15.
  • the arrangement operates as an impedance matching and amplification circuit.
  • the circuits 15, 16 are arranged on at least two circuit boards, wherein the circuit boards are preferably arranged one above the other.
  • the volume of the box 14 can be optimized and located in the vicinity of the dipole 13, without the interference signals are generated, which would affect the operation of the antenna.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antenne, insbesondere zum Empfang von Fernseh-, Radio- und/oder Datensignalen, die wenigstens einen Dipol (13) aufweist, der aus zwei Teilen (131) besteht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass jedes Teil (131) ein erstes Profil (132) in Form eines "U" mit einem offenen Abschnitt und ein zweites Profil (133) in Form eines "V" mit einem offenen Abschnitt aufweist; dass beide Profile (132, 133) mit ihren offenen Abschnitten zueinander angeordnet sind; und dass beide Profile (132, 133) galvanisch miteinander verbunden sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne, insbesondere zum Empfang von Fernseh-, Radio- und/oder Datensignalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es sind unterschiedliche Antennen bekannt, die beispielsweise Gegenstand der spanischen Patente 200002389 , 200002388 , 200002387 und 200002386 der Anmelderin sind.
    Die Antennen, die sich derzeit im Markt befinden, sind für den Empfang von Analog- und/oder Digitalsignalen entworfen. Mit der Implementierung des Fernsehens hoher Definition werden Antennen mit Eigenschaften benötigt, die den neuen Fernsehsignalen entsprechen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antenne zu schaffen, die Eigenschaften aufweist, die den neuen Digitalsignaltypen hoher Definition entsprechen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Antenne gelöst, die in den Ansprüchen definiert ist.
  • Die Erfindung hat eine Mehrzahl von Vorteilen.
  • Die Antenne, insbesondere zum Empfang von Fernseh-, Radio- und/oder Datensignalen, weist wenigstens einen Dipol auf, der aus zwei Teilen besteht, wobei jedes Teil ein erstes Profil in Form eines "U" mit einem offenen Abschnitt und ein zweites Profil (133) in Form eines "V" mit einem offenen Abschnitt aufweist. Beide Profile sind mit ihren offenen Abschnitten zueinander angeordnet; und beide Profile sind galvanisch miteinander verbunden.
    Damit wird der Vorteil erzielt, dass die Oberfläche der Strahlung des Dipols vergrößert wird und damit die Abmessungen des Dipols verringert werden können, womit eine kompaktere Antenne erstellt werden kann. Gleichzeitig wird der Vorteil erzielt, dass die Dipole im Vergleich zu den Dipolen des eingangs genannten Standes der Technik mechanisch robuster ausgestaltet werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Antenne ist dadurch gekennzeichnet, dass der offene Abschnitt des ersten Profils einen ersten Trennungsabstand zwischen seinen U-Schenkeln hat, dass der offene Abschnitt des zweiten Profils einen zweiten Trennungsabstand zwischen seinen V-Schenkeln an deren oberer Begrenzung hat, und der erste Trennungsabstand gleich oder ungleich dem zweiten Trennungsabstand ist.
    Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, Dipole in verschiedenen Abmessungen für unterschiedliche Frequenzbereiche, radioelektrischer Eigenschaften, Gewinn, Bandbreite Impedanz und mechanischen Eigenschaften zu entwerfen
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Antenne ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Trennungsabstand des ersten Profils größer ist als der zweite Trennungsabstand des zweiten Profils und dass das zweite Profil im Inneren des ersten Profils angeordnet ist.
    Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, eine optimale Kombination elektrischer und mechanischer Eigenschaften für übliche Anwendungsfälle (z.B. im häuslichen Bereich) anzubieten.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Trennungsabstand des zweiten Profils größer ist als der erste Trennungsabstand des ersten Profils und dass das erste Profil im Inneren des zweiten Profils angeordnet ist.
    Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, eine optimale Kombination elektrischer und mechanischer Eigenschaften für besondere Anwendungsfälle in bestimmten Frequenzbereichen anzubieten.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dass der Dipol aus einem ebenen Profil besteht oder in mehr als einer Ebene ausgebildet ist.
    Dies ermöglicht eine gestalterische Freiheit bei dem Entwurf unterschiedlicher Typen von Dipolen mit unterschiedlichen mechanischen und elektrischen Eigenschaften.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Teile, die den Dipol bilden, identisch sind.
    Damit wird der Vorteil erzielt, dass die Herstellung der erfindungsgemäßen Dipole erleichtert und verbilligt wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dass der Dipol Teil einer Anordnung bildet, die aus dem Dipol, aus einem Kasten, der eine Impedanzanpassungsschaltung und/oder eine Verstärkungsschaltung enthält, und aus einem Stützteil besteht.
    Diese Einheit kann in vorteilhafter Weise als austauschbares Modul ausgestaltet werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Antenne ist dadurch gekennzeichnet, dass
    dass der Kasten einen Verbindungsstecker für eine direkte oder indirekte Verbindung mit einer Fernseh-, Radio- und/oder Datenempfangsanlage aufweist.
    Der Verbindungsstecker bietet eine mechanische belastbare Verbindung für ein Koaxialkabel, wobei Bewegungen des Koaxialkabels im Verbindungsbereich vermieden werden, die bei einer alternativen Verbindung des Kabels an einer Schaltungsplatine entstehen könnten.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dass der Verbindungskasten und der Verbindungsstecker einstückig ausgebildet sind. Damit wird die Wahrscheinlichkeit für einen Bruch oder für mechanische Defekte des Verbindungssteckers minimiert.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten abgeschirmt ist. Damit wird in vorteilhafter Weise eine im Kasten angeordnete Schaltung und Verbindungen mit dem Dipol gegen elektromagnetische Störungen abgeschirmt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt:
    • Figur 1
    eine perspektivische Ansicht der Antenne gemäß der Erfindung;
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht des vorderen und hinteren Radoms der Antenne gemäß der Erfindung;
    Figur 3
    Einheiten des Dipols der Antenne gemäß der Erfindung;
    Figur 4
    einen Verbindungskasten und ein Stützteil dieses Verbindungskastens gemäß der Erfindung;
    Figur 5
    ein Schema einer Schaltungsanordnung einer Impedanzanpassungsschaltung und einer elektrischen Verstärkungsschaltung,
  • Wie aus Figur 1 zu ersehen ist, weist die Antenne eine Anordnung mit drei Stangen auf; dies sind eine mittige Hauptstange 2, zwei Sekundärstangen, eine obere Sekundärstange 2 und eine untere Sekundärstange 3. Diese Stangen 1, 2 und 3 weisen vorzugsweise unterschiedliche Längen auf. Die drei Stangen 1,2, 3 sind in einer Ebene (koplanar) angeordnet, insbesondere sind sie in genau einer vertikalen Ebene angeordnet. Die Sekundärstangen 2, 3 sind gegenüber dem Hauptstange 1 abgewinkelt angeordnet, wobei die Stangen 2, 3 hinsichtlich der Hauptstange 1 an einem ihrer Enden ("erstes Ende") auseinander laufen, während sie an ihrem gegenüberliegenden Ende ("zweites Ende") zusammen laufen.
  • Die obere Sekundärstange 2 und die Hauptstange 1 bilden einen ersten Winkel A1, während die untere Sekundärtange 3 und die Hauptstange 1 einen zweiten Winkel A2 bilden. Mit den Winkeln A1, A2 wird die Richtung maximaler Strahlung der Antenne in der Vertikalebene definiert. Vorzugsweise sind die Winkel A1, A2 gleich und liegen im Bereich zwischen 2° und 75°; in einer bevorzugten Ausführungsform, die in Figur 1 dargestellt ist, haben die Winkel A1 und A2 jeweils etwa 6,4°.
  • Am zweiten, auseinanderlaufenden Ende der Sekundärstangen überragt bei dieser Ausführungsform die obere Sekundärstange die Hauptstange in Längsrichtung und die untere Sekundärstange 3 ist gegenüber der Hauptstange 1 in Längsrichtung verkürzt, womit eine Antenne in Stufenstruktur geschaffen wird. Insbesondere hat die obere Sekundärstange eine Länge von 743 Millimetern, während die untere Sekundärstange eine Länge von 563 Millimetern hat und die Hauptstange hat eine Länge von 653 Millimetern (Länge zwischen "erstem Ende" und "zweiten Ende" am Radom 4, in dem die Stangen 1, 2, 3 fixiert sind), wobei die Hauptstange 1 sich über das "zweite Ende" zu einem Mast 17 erstrecken kann und beispielsweise eine Gesamtlänge von 1020 Millimetern haben kann. Bezogen auf den Fixierpunkt (Radom 4) der Stangen hat die Hauptstange eine Länge, die zwischen der (längsten) Länge einer der Sekundärstangen und der (kürzesten) Länge der anderen Sekundärstange liegt.
  • Die drei Stangen 1, 2, 3 bestehen insbesondere aus Rohren, vorzugsweise aus Aluminium. Am zweiten Ende oder in der Nähe des auseinanderlaufenden zweiten Endes der drei Stangen 1,2 und 3 durchlaufen sie ein Vorderradom 5, das als Befestigungselement der Stangen 1, 2, 3 dient und an dem zusammen laufenden ("zweiten") Ende werden die Stangen 1, 2, 3 in ein zweites Radom 4 eingeführt. Das Befestigungselement 5 hat die Form eines Kastens und fixiert die Positionierung der Stangen 1,2,3 untereinander.
  • Das Befestigungselement 5 umschließt wenigstens einen Teil der Stangen 1, 2, 3. Das zweite Radom 4 umschließt einen Teil der Hauptstange 1 am zweiten Ende, an dem ein Stützungsteil 8 montiert ist, auf dem ein Reflektor 6 angeordnet ist.
  • Diese Stangen 1, 2 und 3 weisen eine Vielzahl gleicher Element-Stäbe 7 auf, die längs der Struktur in rechtwinkliger Richtung zu der Ebene montiert sind, die durch die Stangen gebildet ist. Die Element-Stäbe 7 bilden Direktorelemente 71, die insbesondere gleich beanstandet sind und jeweils einen Abstand von 90 Millimetern aufweisen, und wenigstens ein parasitäres Element 72 ("Parasitelement") der Antenne. Die Direktorelemente 71 der Stangen 1, 2 3 können in denselben vertikalen Ebenen angeordnet sein.
  • Die Direktorelemente 71 haben die Aufgabe, das empfangene Signal zu dem aktiven Element der Antenne (Dipol) zu leiten. Das Parasitelement 72 vergrößert die Bandbreite des aktiven Elements (Dipol) und folglich der Antenne. In diesem nicht einschränkenden Beispiel der Erfindung hat die obere Sekundärstange 2 eine größere Anzahl von Direktorelementen 71, während die untere Sekundärstange 3 eine kleinere Anzahl von Direktorelementen 71 hat. Insbesondere hat die obere Sekundärstange neun Direktorelemente, die Hauptstange acht und die untere Sekundärstange sieben Direktorelemente.
  • Die Stangen 1, 2 und 3 sind an ihrem konvergierenden ("zweiten") Ende mittels eines zweiten Radoms 4 verbunden und zwischen konvergierendem ("zweiten") und divergierenden ("ersten") Ende mittels eines ersten Radoms oder Befestigungselements 5.
  • Das Befestigungselement 5 umschließt wenigstens ein Direktorelement 71 mindestens einer Stange 1, 2, 3 und insbesondere ein Direktorelement 71 einer jeden Stange 1, 2 und 3.
  • Bei der in Figur 1 dargestellten Antenne sind die Direktorelemente 71 von zwei der drei Stangen 1, 2, 3, welche von dem Befestigungselement 5 umschlossen sind, im wesentlichen in derselben vertikalen Ebene angeordnet.
  • Der Reflektor 6 besteht aus zwei Panelen 9 und 10 von Stäben 11, wobei die Paneele 9 und 10 in abgewinkelter Position bezüglich der Hauptstange 1 auf dem Stützteil 8 angeordnet sind. Diese Stäbe 11 weisen an ihren Enden Kanten 12 auf, die die Stäbe halten. Diese Stäbe 11 durchqueren Stangen 111, die den Reflektor mit dem Stützteil 8 befestigen.
  • Im zweiten Radom 4 ist ein Dipol 13 und ein Verbindungskasten 14 angeordnet, der eine Widerstandsanpassungsschaltung 15 und eine Verstärkungsschaltung 16 aufnimmt (vgl. Figur 4).
  • Die Antenne ist an einem Vertikalmast 17 mittels eines Hilfsverschlusses 18 und am zweiten (konvergierenden) Ende der Stangen 1, 2, 3 befestigt.
  • Wie aus Figur 2 zu ersehen ist, weist die Antenne 2 ein zweites Radom 4 und ein erstes Radom 5 auf, wobei das zweite Radom 4 durch zwei umlaufende Abdeckungen 41 und 42 in Trapezform gebildet ist, welche die Stangen 1, 2 und 3 der Antennenstruktur mittels Öffnungen 43 in ihrem vorderem Teil umschließen. Die Abdeckung 41 hat Durchgangsöffnungen 45, die mit Zapfen 46 in der andren Abdeckung 42 korrespondieren. Diese Zapfen nehmen Schrauben zum Verschließen der Abdeckungen 41, 42 auf. Die Abdeckungen 41 und 42 weisen Öffnungen 47 für mit Öffnungen versehene Zapfen 48 auf, durch die die Element-Stäbe 7 (Figur 1) verlaufen, die zu den Abschnitten der Stangen 1, 2 und 3 gehören.
  • Ebenso weist das zweite Radom 4 eine Ausnehmung 49 in seinem unteren Bereich auf, in der die Anordnung aus Dipol 13, Verbindungskasten 14 und Stützteil 19 sitzt (Figur 4). Das zweite Radom 4 verfügt über Zapfen 491 zur Verankerung dieser Anordnung.
  • Das erste Radom 5 besteht aus zwei Abdeckungen 51 und 52, die die Stangen 1, 2 und 3 der Struktur mittels Öffnungen 53 in ihrem vorderen Teil mittels Öffnungen 53 und mittels Öffnungen 54 in ihrem hinteren Teil umschließen. Die Abdeckung 51 hat Durchgangsöffnungen 55, die mit Schraubenzapfen 56 in der anderen Abdeckung 52 korrespondieren. Diese Zapfen 56 nehmen Schrauben zum Verschließen der Abdeckungen 51 und 52 auf. Die Abdeckungen 51 und 52 weisen Öffnungen 57 für mit Öffnungen versehenen Zapfen 58 auf, durch die die Direktorelemente 71 (Figur 1), die zu den Abschnitten der Stangen 1, 2 und 3 gehören, durch das erste Radom 5 verlaufen.
  • Figur 3 zeigt im Detail den Dipol 13, der aus zwei identischen Teilen 131 besteht. Jedes Teil 131 besteht aus einem ersten Profil 132 in "U"-Form mit einem offenen Abschnitt (oben offenes "U") und aus einem zweiten Profil 133 in 'V"-Form mit einem offenen Abschnitt (oben offenes "V"), wobei die beiden Profile 132, 133 mit ihren offenen Abschnitten zueinander angeordnet sind.
  • Der offene Abschnitt des ersten Profils 132 weist einen ersten Trennungsabstand zwischen den Schenkeln des "U" auf, während der geöffnete Abschnitt des zweiten Profils 133 einen zweiten Trennungsabstand am oberen Ende der abgewinkelten V-Schenkel aufweist. Vorzugsweise ist der erste Trennungsabstand größer als der zweite Trennungsabstand, so dass das zweite Profil 133 in das erste Profil 132 integriert ist.
  • Grundsätzlich kann aber auch der zweite Trennungsabstand größer oder gleich dem ersten Trennungsabstand sein, wobei das erste Profil 132 in das zweite Profil 133 integriert ist.
  • Jedes der Teile 131 ist aus einem elektrisch leitenden Blech durch Schneiden und Prägen in der Weise gefertigt, dass das Teil 131 das Profil 133 und das Profil 132 in der vorstehend beschriebenen Konfiguration bildet. Damit sind beide Profile 132 und 133 galvanisch miteinander verbunden.
  • Der Dipol 13 besteht aus einem ebenen Profil, ist also flach ausgebildet, alternativ hier ist der Dipol besteht oder in mehr als einer Ebene ausgebildet.
  • Vorzugsweise sind die Teile 131, die den Dipol bilden, identisch.
  • Der Dipol 13 ist Teil einer Anordnung, die aus dem Dipol 13, einem Kasten 14, der eine Impedanzanpassungsschaltung 15 und/oder eine Verstärkerschaltung 16, und aus Stützteil 19 besteht.
  • Wie aus Figur 4 zu ersehen ist, ist der Verbindungskasten 14 mit einem Stützteil 19 verbunden beziehungsweise in dieses integriert. Der Kasten 14 besteht aus einem quaderförmigen Körper (Basis) 141 und einer Abdeckung 142, die miteinander durch Drücken zum Verschließen zusammengefügt werden. Die Basis 141 hat in ihrem Innenraum Zapfen 143, auf denen eine Schaltungsplatine einer elektronische Schaltung 15, 16 (Figur 5) angeordnet wird. Ebenso hat die Basis 141 Öffnungen 144, die mit Zapfen 191 korrespondieren, die in dem Stützteil 19 angeordnet sind. Diese Zapfen 191 weisen innere Öffnungen auf, in die ein Verbindungsstück 196 eingeführt wird, das die elektrische Verbindung zwischen dem Dipol 13 und der Schaltung 15, 16 herstellt, die in dem Verbindungskasten 14 angeordnet ist, wobei die Zapfen ebenso der Fixierung Verbindungskastens mit dem Stützteil 19 dient.
  • Der Verbindungskasten 14 weist einen VerbinderNerbindungsstecker 145 für eine direkte oder indirekte Verbindung mit einem Fernseh-, Radio- und/oder Datenempfangsgerät auf. Der Verbinder 145 stellt das Verbindungselement der Antenne dar. Der Kasten 14 und der Verbinder 145 sind einstückig ausgebildet. Der Kasten ist elektrisch abgeschirmt (elektrisch leitendes Gehäuse, das mit Masse verbunden ist).
  • Die Abdeckung 142 verfügt an ihren Seitenwänden über Elemente, insbesondere Verschlusselemente 146, die einen galvanischen Kontakt mit der Hauptstange 1 herstellen, sobald die Anordnung Dipol 13, Verbindungskasten 14 und Stützteil 19 in der Ausnehmung 49 des zweiten Radoms 4 installiert sind. Dieser galvanische Kontakt stellt die Verbindung des Verbindungskastens mit Masse her, wodurch dessen Abschirmung verbessert wird.
  • Wie aus Figur 4 zu ersehen ist, besteht das Stützteil 19 des Verbindungskastens 14 aus einem tiegelförmigen Rand mit Seitenwänden, die in Arme 193 übergehen, die sich seitlich erstrecken. Im Innenraum des tiegelförmiges Teils sind Zapfen 191 zur Aufnahme des Kastens 14 vorgesehen sowie eine Öffnung 194, durch die der Verbindungsstecker 145 des Verbindungskastens 14 geführt wird. Das tiegelförmige Teil 192 weist in seinen Seitenwänden Öffnungen 195 auf, in die Zapfen 491 des Hinterradoms 4 (Figur 2) hineinragen, um das Stützteil 19 mit dem Hinterradom 4 zu verankern.
  • Das tiegelförmige Teil 192 geht in Arme 193 über, in denen jeweils ein Teil 131 angeordnet ist, wobei zwei Teile 131 den Dipol 13 bilden (Figur 3). Die Teile 131 haben Öffnungen 137, in die die Zapfen 197 zur Befestigung dieser Teile mit den Armen 193 des Stützteils 19 eingeführt werden.
  • Die Anordnung aus Dipol 13, Verbindungskasten 14, Stützteil 19 ist in der Ausnehmung 49 des Hinterradoms 4 angeordnet, wobei dieses Hinterradom 4 mittels der Bolzen 491 und der Öffnungen 195 des Stützteils 19 befestigt wird.
  • Figur 5 zeigt einen beispielhaften Schaltplan der elektronischen Impedanzanpassungsschaltung 15 und der elektronischen Verstärkungsschaltung 16, wobei diese Schaltungen auch Gegenstand der Europäischen Patentanmeldung 1 199 771 sind. Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Antenne ist jedoch vorgesehen, dass beide Schaltungen in einer Technologie umgesetzt sind, die die Schaltung auf mehrere Platinen verteilt und diese übereinander anordnet (tecnologia multicapa). Zusätzlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass Spulen in gedruckter Form realisiert sind. Insgesamt wird der für die Schaltungen benötigte Raum minimiert und die Zuverlässigkeit der Schaltungen verbessert.
  • Die Anpassungsschaltung besteht aus der gedruckten Leitung J1.
  • Die Verstärkungsschaltung besteht aus einem Hochpassfilter, bestehend aus Kondensatoren C1 und C2 sowie Spulen L2 y L3, aus einem Tiefpassfilter, bestehend aus den Kondensatoren C15 und C16 sowie aus Spulen L4, L5 und L6, aus einer Verstärkungsstufe bestehend aus einem Transistor T1 und aus einem Polarisationsschaltung bestehend aus Widerständen R1, R2, R3, R6, R17 und R18, Kondensatoren C3, C4, C8 und C12 sowie Spulen L1 und CH1, einem Ausgangsfilter gebildet durch Kondensatoren C10 und C14 sowie einer Spule L9. Ebenso besteht der Verstärker aus einer Durchgangsschaltung, einer Blockschaltung und einer Stromregelschaltung.
  • Die Durchgangsschaltung ermöglicht die Durchschaltung des Eingangssignals zum Ausgang der Schaltung, wenn keine Speisung gegeben ist, und ist aus der Varicap-Diode D5, den Dioden D1 und D2, den Kondensatoren C7 und C9 gebildet, ferner aus Widerständen R5, R8, R15 und R16 sowie aus gedruckten Leiterbahnen L7 und L8.
  • Die Blockierungsschaltung verhindert im Fall, dass keine Speisung gegeben ist, dass das Signal von der Durchgangsschaltung zum Verstärker durchgeschaltet wird und ermöglich, wenn Speisung vorliegt, die Durchschaltung des Signals von der Verstärkungsstufe zum Ausgangsfilter. Dieses ist durch die Diode D4, die Kondensatoren C5 und C11, die Spulen CH3 und CH5 sowie durch die Widerstände R9 und R14 gebildet.
  • Die Stromregelschaltung ermöglicht die Speisung der Vorrichtung mit mehreren Spannungen und besteht aus den Transistoren T2, T3, T4 y T5, den Widerständen R4, R7, R10, R11, R12 y R12, dem Kondensator C6 und der Spule CH6.
  • In der erfindungsgemäßen Antenne ist der Dipol 13 beziehungsweise einer seiner Teile ("erstes Teil") 131 mit Masse verbunden, unabhängig von einem Kabel, das beispielsweise zwischen dem Verbindungsstecker 145 und Masse angeordnet ist.
  • Die Hauptstange 1 ist elektrisch einerseits mit dem Masten 17 (Figur 1), der mit Masse verbunden ist, und andererseits mit dem ersten Teil 131 des Dipols 13 verbunden. Diese elektrische Verbindung umfasst den Verbindungskasten 14 (Figur 4) aus elektrisch leitendem Material. Diese Verbindung umfasst auch die Schaltung 15, 16, die mit dem Kasten 14 verbunden ist.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Masse-Verbindung zum Beispiel das erste Teil 131, den Kasten 14, das Verbindungsstück 196 (Figur 4), die Schaltung 15, 16, die Hauptstange 1, den Hilfsverschluss 18 (aus elektrisch leitendem Material) und den Masten 17 einschließt.
    Das erste Teil 131 des Dipols 13 ist vorteilhafterweise räumlich unmittelbar benachbart zu der geerdeten Hauptstange 1 der Antenne angeordnet. Die Länge des Masse-Verbindungsweges zwischen Dipol und Hauptstange 1 ist außerordentlich gering.
  • Außerdem verfügt die Antenne über einen Verbinder (Verbindungsstecker) 145, der mit dem Teil 131 des Dipols 13 verbunden ist, wobei der Verbinder 145 über ein Koaxialkabel mit Masse verbindbar ist.
  • Der Verbindungsstecker 145 ist parallel zu der horizontalen, geerdeten Hauptstange 1 angeordnet, womit der Vorteil erzielt wird, dass Störungen, die durch das Antennenverbindungs-Koaxialkabel erzeugt werden, vermieden werden, weil sich das Koaxialkabel in montiertem Zustand in einer Ebene senkrecht zu Dipol und Reflektor angeordnet ist.
  • Die Impedanzanpassungsschaltung 15 und die Verstärkungsschaltung 16 bilden eine schaltungstechnische Einheit, die in der Weise ausgestaltet ist, dass der Betrieb der Einheit bei einem Ausfall der Verstärkungsschaltung 16 dem Betrieb der Impedanzanpassungsschaltung 15 entspricht. Im ordnungsgemäßen Betrieb, also bei Versorgung mit der entsprechenden Speisespannung, arbeitet die Anordnung als Impedanzanpassungs- und Verstärkungsschaltung.
  • Die Schaltungen 15, 16 sind auf mindestens zwei Schaltungsplatinen angeordnet ist, wobei die Schaltungsplatinen vorzugsweise übereinander angeordnet sind. Damit lässt sich das Volumen des Kastens 14 optimieren und in der Nähe des Dipols 13 anordnen, ohne das Störsignale generiert werden, die den Betrieb der Antenne beeinträchtigen würden.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1.-
    Mittig angeordnete Hauptstange (Hauptstab)
    2.-
    Obere Sekundärstange (Sekundärstab)
    3.-
    Untere Sekundärstange (Sekundärstab)
    4.-
    Hinterradom
    5.-
    Vorderradom, Befestigungselement
    6.-
    Reflektor
    7.-
    Element-Stäbe
    8.-
    Reflektorstütze
    9.-
    Erster Paneel-Reflektor
    10.-
    Zweiter Panel-Reflektor
    11.-
    Element-Stäbe
    111.
    Reflektorstange
    12.-
    Kanten
    13.-
    Dipol
    14.-
    Verbindungskasten
    15.-
    Impedanzanpassungsschaltung
    16.-
    Verstärkungsschaltung
    17.-
    Vertikalmast
    18.-
    Hilfsverschluss
    19.-
    Stützteil
    41.-
    Erste Abdeckung des Hinterradoms
    42.-
    Zweite Abdeckung des Hinterradoms
    43.-
    Öffnungen
    45.-
    Durchgangsöffnungen
    46.-
    Zapfen
    47.-
    Öffnungen
    48.-
    Zapfen mit Öffnungen
    49.-
    Ausnehmung
    491
    Ankerbolzen
    51.-
    Erste Abdeckung des Vorderradoms
    52-
    Zweite Abdeckung des Vorderradoms
    53
    Öffnungen
    54
    Öffnungen
    55
    Durchlassöffnungen
    56
    Zapfen mit Schraubenwindung
    57
    Öffnungen
    58
    Zapfen mit Öffnung
    131
    Teile des Dipols
    132
    "U"-Profil
    133
    "V"-Profil
    134
    Verbindungspunkte
    135
    Flosse, Rippe
    136
    Öffnung
    137
    Öffnung
    141
    Quaderförmiger Körper/Basis
    142
    Abdeckung
    143
    Bolzen
    144
    Öffnungen
    145
    Stecker
    191
    Zapfen
    192
    Seitenwand, (cazoleta)
    193
    Arme
    194
    Öffnung
    195
    Öffnungen
    196
    Verbindungsstück
    197
    Zapfen
    A1
    Erster Winkel gebildet durch die obere Sekundärstange und die Hauptstange
    A2
    Zweiter Winkel gebildet durch die untere Sekundärstange und die Hauptstange

Claims (10)

  1. Antenne, insbesondere zum Empfang von Fernseh-, Radio- und/oder Datensignalen, die wenigstens einen Dipol (13) aufweist, der aus zwei Teilen (131) besteht,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - jedes Teil (131) ein erstes Profil (132) in Form eines "U" mit einem offenen Abschnitt und ein zweites Profil (133) in Form eines "V" mit einem offenen Abschnitt aufweist;
    - beide Profile (132, 133) mit ihren offenen Abschnitten zueinander angeordnet sind; und
    - beide Profile (132, 133) galvanisch miteinander verbunden sind.
  2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der offene Abschnitt des ersten Profils (132) einen ersten Trennungsabstand zwischen seinen U-Schenkeln hat,
    - der offene Abschnitt des zweiten Profils (133) einen zweiten Trennungsabstand zwischen seinen V-Schenkeln an deren oberer Begrenzung hat, und
    - der erste Trennungsabstand gleich oder ungleich dem zweiten Trennungsabstand ist.
  3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Trennungsabstand des ersten Profils (132) größer ist als der zweite Trennungsabstand des zweiten Profils (133) und dass das zweite Profil (133) im Inneren des ersten Profils (132) angeordnet ist.
  4. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Trennungsabstand des zweiten Profils (132) größer ist als der erste Trennungsabstand des ersten Profils (133) und dass das erste Profil (132) im Inneren des zweiten Profils (133) angeordnet ist.
  5. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dipol (13) aus einem ebenen Profil besteht oder in mehr als einer Ebene ausgebildet ist.
  6. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (131), die den Dipol bilden, identisch sind.
  7. Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dipol (13) Teil einer Anordnung bildet, die aus dem Dipol (13), aus einem Kasten (14), der eine Impedanzanpassungsschaltung (15) und/oder eine Verstärkungsschaltung (16) enthält, und aus einem Stützteil (19) besteht.
  8. Antenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (14) einen Verbindungsstecker (145) für eine direkte oder indirekte Verbindung mit einer Fernseh-, Radio- und/oder Datenempfangsanlage aufweist.
  9. Antenne nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskasten (14) und der Verbindungsstecker (145) einstückig ausgebildet sind.
  10. Antenne nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (14) abgeschirmt ist.
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