FI121517B - Suunta-antennimekanismi - Google Patents

Description

Suunta-antennimekanismi

Keksinnön kohteena on radiosuuntimavastaanottimen suunta-antennimekanismi, joka käsittää neljä antennielementtiä, jotka on kiinnitetty nivelöidysti radiosuunti-5 mavastaanottimen runkoon siten, että antennielementit ovat käännettävissä käyt-töasentoon, jossa ne osoittavat rungosta poispäin ja kuljetusasentoon, jossa ne asettuvat olennaisesti rungon pituusakselin suuntaisesti.

Paikannusjärjestelmissä käytetään usein hyväksi radiosuuntimavastaanottimia. Tämä paikannusmenetelmä perustuu siihen, että paikannettavassa kohteessa on 10 radiosignaalia lähettävä radiolähetin. Vastaanottimen avulla määritetään mistä suunnasta radiosignaali on tulossa, jolloin tiedetään missä suunnassa paikannettava kohde on. Radiosuuntimajärjestelmiä käytetään mm. erilaisissa hätäpaikan-nusjärjestelmissä, lemmikki- ja metsästyseläinten paikannuksessa sekä retkeilijöiden, eränkävijöiden ja laitospotilaiden paikannuksessa.

15 Radiosuuntimavastaanottimen kyky määrittää radiosignaalin tulosuunta perustuu vastaanottimessa olevaan suunta-antenniin. Suunta-antennin perusominaisuus on, että se vastaanottaa radiosignaalia hyvin silloin, kun antenni on suunnattu suoraan signaalia lähettävää radiolähetintä kohti. Muista suunnista tulevaa signaalia suunta-antenni vaimentaa. Suunta-antennin mitat riippuvat käytettävästä 20 radiotaajuudesta. Nykyisin markkinoilla olevissa suuntimavastaanottimissa käytetään yleensä 2- tai 3-elementtistä ns. Yagi-antennia. Suunta-antenni on usein integroitu radiovastaanottimen kanssa samaan runkoon, jolloin saadaan aikaan helppokäyttöinen ja pienikokoinen suuntimalaite.

Suunta-antenneissa on yleensä neljä erillistä pitkänomaista antennielementtiä, 25 jotka voidaan järjestää radiovastaanottimen runkoon useilla eri tavoilla. Eräs tapa on kiinnittää antennielementit toisesta päästään runkoon saranoidusti siten, että ne voidaan taivuttaa käyttöasentoon, jossa antennielementit osoittavat rungosta poispäin ja kuljetusasentoon, jossa antennielementit asettuvat rungon suuntaiseksi runkoa vasten. Saranoitujen antennielementtien kääntäminen käsin yksitellen 30 oikeaan asentoon on hidas toimenpide. Lisäksi antennielementit voivat jäädä vir-; heelliseen asentoon, jolloin laite ei toimi suunnitellulla tavalla tai se voi antaa vir heellisiä suuntimatuloksia. Tunnetaan myös laitteita, joissa saranoidut antennielementit on järjestetty avautumaan jousivoiman avulla. Tällainen laite on kuitenkin käytössä epämukava ja jopa vaarallinen, koska käyttöasentoon saatettaes-35 sa antennielementit kimmahtavat auki suurella nopeudella. Lisäksi antenniele- 2 mentin taittaminen käsin takaisin kuljetusasentoon on vaikeaa, koska jousivoima kampeaa antennielementtejä vastakkaiseen suuntaan.

Antennielementit voivat olla myös teleskooppimaisia, jolloin ne ovat kuljetustilassa rungon sisällä. Käyttötilanteessa antennit vedetään rungon sisältä käsin yksitellen 5 ulos, minkä vuoksi teleskooppiantennien avaaminen on hidasta. Antennit voivat jäädä helposti vetämättä oikeaan pituuteensa, jolloin suuntimatulos voi tulla virheelliseksi. Lisäksi teleskooppiantennien mekaaninen kestävyys on heikko.

Tunnetaan myös radiovastaanotin, jossa osa antennielementeistä on upotettu laitteen runkoon ja osa laitteessa olevaan avattavaan kanteen. Laite saatetaan käytit) tökuntoon avaamalla kansi. Tällainen radiovastaanotin joudutaan tekemään pakostakin verrattain suurikokoiseksi, jotta levitetyssä asennossa olevat antennielementit saadaan mahtumaan rungon ja kannen sisään. Lisäksi laitteen rungossa olevan vastaanotinosan elektroniikka sijoittuu antennielementtien väliin, mikä häiritsee antennin toimintaa ja voi aiheuttaa virhenäyttämiä sekä vastaanottokyvyn 15 alentumista.

Keksinnön tavoitteena on tuoda esiin rakenteeltaan uudenlainen suunta-antenni-mekanismi, jolla voidaan merkittävästi vähentää tunnetun tekniikan mukaisiin ra-diosuuntimavastaanottimien suunta-antenneihin liittyviä haittoja ja epäkohtia.

Keksinnön mukaiset tavoitteet saavutetaan suunta-antennimekanismilla, jolle on 20 tunnusomaista, mitä on esitetty itsenäisessä patenttivaatimuksessa. Keksinnön » eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön kohteena on radiosuuntimavastaanottimen suunta-antennimekanismi, joka käsittää neljä antennielementtiä, jotka on kiinnitetty niveltapilla radiosuuntimavastaanottimen runkoon. Radiosuuntimavastaanotinta käytettäessä anten-25 nielementit käännetään käyttöasentoon, jossa ne osoittavat rungosta poispäin. Käytön jälkeen antennielementit voidaan kääntää kuljetuksen ja säilytyksen ajaksi w; ’; kuljetusasentoon, jossa antennielementit asettuvat rungon pituusakselin suuntai sesti. Keksinnön perusajatuksena on, että ainakin kaksi antennielementtiä on yhdistetty mekanismilla toisiinsa siten, että ensimmäisen antennielementin siirtämi-; 30 nen käyttöasentoon tai kuljetusasentoon saa aikaan myös toisen antennielemen tin samanaikaisen siirtymisen käyttöasentoon tai kuljetusasentoon.

Keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa kaikki antennielementit on yhdistetty mekanismilla toisiinsa siten, että yhden antennielementin siirtäminen käyttöasentoon tai kuljetusasentoon saa aikaan kaikkien antennielementtien samanai 3 kaisen siirtymisen käyttöasentoon tai kuljetusasentoon. Edullisesti antennielemen-tit on järjestetty kääntymään kuljetusasennossa rungon sisään rungon seinämässä olevien aukkojen läpi.

Keksinnön eräässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa mekanismi käsittää 5 rungon sisään sovitetun liikutettavan välitintangon, jossa on hammastuksia sekä antennielementtien päihin kiinnitetyt hammaskiekot, jotka vastaavat välitintangon hammastuksiin sekä välineet välitintangon liikuttamiseksi. Edullisesti mainitut välineet välitintangon liikuttamiseksi käsittävät välitintankoon kiinnitetyn varren, joka ulottuu rungon seinämän ulkopuolelle.

10 Keksinnön eräässä kolmannessa edullisessa suoritusmuodossa mainitut välineet välitintangon liikuttamiseksi käsittävät välitintangoon yhdistetyn toimilaitteen sekä kytkimen toimilaitteen ohjaamiseksi. Edullisesti mainittu toimilaite on sähkömoottori tai solenoidi.

Keksinnön etuna on, että se nopeuttaa ja helpottaa antennielementtien asennon 15 muuttamista, jolloin laite voidaan saattaa nopeammin käyttöasentoon ja kuljetus-asentoon.

Lisäksi keksinnön etuna on, että mekanismin ansiosta antennielementit kääntyvät käyttöasennossa aina oikeaan asentoon, jolloin antennielementtien virheellisestä asennosta aiheutuvia suuntimavirheitä ei pääse syntymään.

20 Vielä keksinnön etuna on, että mekanismi on yksinkertainen ja toimintavarma sekä valmistuskustannuksiltaan edullinen.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa kuvat 1a ja 1b esittävät esimerkinomaisesti erästä keksinnön mukaista suunta-25 antennisovitelmaa päältä kuvattuna ja kuva 2 esittää esimerkinomaisesti erästä keksinnön mukaisen suunta-antenni-mekanismin edullista suoritusmuotoa.

Kuvissa 1a ja 1b on esitetty esimerkinomaisesti eräs keksinnön mukainen radio-suuntimavastaanottimen suunta-antennimekanismi päältä kuvattuna. Kuva 1a 30 esittää suunta-antennimekanismia käyttöasennossa ja kuva 1 b samaa mekanismia kuljetusasennossa. Keksinnössä suunta-antennimekanismi käsittää neljä pitkänomaista antennielementtiä 12, jotka on kiinnitetty ensimmäisestä päästään 4 radiosuuntimavastaanottimen runkoon 10 niveltapilla 14. Antennielementit on sijoitettu runkoon pareittain niin, että ensimmäinen ja toinen suunta-antenni asettuvat rinnakkain lähelle rungon ensimmäistä päätä, ja kolmas ja neljäs suunta-antenni rinnakkain lähelle rungon toista päätä. Antennielementit on sijoitettu rungon sisällä 5 eri tasoille siten, että ensimmäinen ja toinen elementti ovat samalla tasolla ja kolmas ja neljäs elementti puolestaan samalla tasolla. Näin antennielementit pystyvät asettumaan kuljetusasennossa osittain päällekkäin rungon sisään. Antennielementit ovat toteutukseltaan tavanomaista suunta-antenneissa käytettävää tunnettua tekniikkaa, joten niiden rakennetta ei kuvata tässä esityksessä tarkemmin. Ku-10 vissa radiosuuntimavastaanottimen runko on esitetty antennielementtien tasosta halkileikattuna siten, että suunta-antennimekanismi on saatu näkyville. Käytännössä rungon sisälle sijoitetaan myös radiosuuntimavastaanottimeen kuuluvat elektronisen osat ja laitteet. Ne eivät kuitenkaan kuulu tämän keksinnön piiriin, joten niitä ei ole esitetty kuvassa.

15 Antennielementtien 12 päihin on kiinnitetty puoliympyrän muotoiset hammaskiekot 22 siten, että hammaskiekon kaarevalla reunalla olevien hampaiden etäisyys ni-veltapista 14 on olennaisesti vakio. Rungon 10 keskialueella on ylösalaisin asetettua Y kirjainta muistuttava välitintanko 16, jossa on rungon ensimmäistä päätä kohti osoittava varsi 18 ja kaksi rungon toista päätä kohti osoittavaa sakaraa 20, 20 ensimmäinen sakara ja toinen sakara. Välitintanko on kiinnitetty runkoon liukukiin-nityksellä siten, että se pystyy liikkumaan rungon sisällä rungon pituusakselin suunnassa. Edullisesti liukukiinnitys on toteutettu siten, että välitintangon liikevara on luokkaa 10-20 mm. Varren ulkoreunoilla on hammastus 26, jonka hampaiden koko ja muoto vastaa antennielementtien 12 päissä olevien hammaskiekkojen 22 25 hampaiden kokoa ja muotoa. Välitintangon varsi on sijoitettu ensimmäisen ja toisen antennielementin 12 päissä olevien hammaskiekkojen väliin siten, että hammaskiekkojen hampaat asettuvat varren hammastusta 26 vasten. Sakaroiden toisella, rungon keskiosaa kohti osoittavalla pinnalla on samanlainen hammastus 26 kuin varressakin. Sakarat sijoittuvat rungon sisään niin, että ensimmäisen sakaran 30 hammastus asettuu kolmannen antennielementin 12 hammaskiekkoa 22 vasten ja toisen sakaran hammastus asettuu neljännen antennielementin hammaskiekkoa vasten. Kaikki antennielementit ovat siten välitintangon 16 välityksellä yhteydessä toisiinsa.

Kun välitintanko 16 siirretään ääriasentoonsa rungon 10 ensimmäistä päätä kohti, 35 varren 18 ja sakaroiden 20 hammastukset 26 pakottavat hammaskiekot 22 kiertymään niveltappien 14 ympäri. Samalla hammaskiekkoihin kiinnitetyt antenniele- 5 mentit kiertyvät ulos rungon sisältä käyttöasentoon, jossa niiden toiset päät osoittavat rungosta poispäin (kuva 1a). Rungon seinämässä on luonnollisesti jokaista antennielementtiä varten aukot (ei ole esitetty kuvassa), joiden kautta antenniele-mentit pääsevät kiertymään ulos rungon sisältä. Vastaavasti, kun välitintanko siir-5 retään toiseen ääriasentoonsa rungon toista päätä kohti, antennielementit kiertyvät takaisin rungon 10 sisään kuljetusasentoon, jolloin antennielementit 12 asettuvat olennaisesti yhdensuuntaiseen asentoon rungon pituusakselin kanssa (kuva 1b). Välitintangon liikuttamista varten varressa 18 on vipu 28, joka ulottuu rungon seinämässä olevan hahlon 30 kautta seinämän ulkopuolelle käyttäjän ulottuville. 10 Käyttäjä pystyy siten siirtämään antennielementit nopeasti käyttöasentoon tai kuljetusasentoon yksinkertaisesti liikuttamaan vipua 28 ja siihen kytkettyä välitintan-koa 16 esimerkiksi peukalollaan.

Vivun 28 lisäksi antennielementtejä voidaan liikuttaa tarttumalla yhden anten-nielementin päähän esimerkiksi sormella ja vetämällä elementti ulos käyttöasen-15 toon. Tällöin kaikki antennielementit kiertyvät samalla ulos rungon sisältä käyttö-asentoon. Vastaavasti kaikki antennielementit saadaan kiertymään kuljetusasentoon, kun jokin yksittäinen antennielementti käännetään käsin rungon sisään. An-tennielementin päähän tarttumisen helpottamiseksi ainakin yhden elementin päähän voidaan järjestää uloke, joka pistää esiin rungon sisältä antennielementtien 20 ollessa kuljetusasennossa.

Kuvassa 2 on esitetty eräs keksinnön mukaisen suunta-antennimekanismin edullinen suoritusmuoto. Tässä suoritusmuodossa rungon sisällä on toimilaite 34, joka on edullisesti sähkömoottori tai solenoidi. Toimilaite on yhdistetty välitintankoon 16 akselilla 38 siten, että toimilaitetta käyttämällä välitintanko voidaan siirtää ensim-25 mäiseen tai toiseen ääriasentoonsa. Tällöin antennielementit 12 siirtyvät automaattisesti käyttö- tai kuljetusasentoonsa. Toimilaitetta ohjataan kytkimellä 36, joka on sijoitettu rungon 10 seinämän ulkopintaan käyttäjän ulottuville.

, ’ : Keksinnön eräässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa antennielementit on kytketty mekanismin avulla pareittain toisiinsa. Tällöin ensimmäinen ja toinen an-30 tennielementti muodostavat ensimmäisen parin ja kolmas ja neljäs antennielementti toisen parin. Kummassakin parissa antennielementit liikkuvat yhtäaikaisesti käyttö- ja kuljetusasentoon. Teknisesti tämä on toteutettu jakamalla välitintanko 16 kahteen osaan siten, että varren 18 muodostamaa ensimmäistä osaa ja sakaroiden 20 muodostamaa toista osaa voidaan kumpaakin liikuttaa itsenäisesti. Luon-35 nollisesti kummassakin välitintangon osassa tulee olla omat välineet niiden liikuttamista varten.

6

Edellä on kuvattu eräitä keksinnön mukaisen suunta-antennimekanismin edullisia suoritusmuotoja. Keksintö ei rajoitu juuri kuvattuihin ratkaisuihin, vaan keksinnöllistä ajatusta voidaan soveltaa lukuisilla tavoilla patenttivaatimusten asettamissa rajoissa.

Claims (7)

1. Kannettavan radiosuuntimavastaanottimen suunta-antennimekanismi, joka käsittää neljä antennielementtiä (12), jotka on kiinnitetty nivelöidysti (14) radio- 5 suuntimavastaanottimen runkoon (10), jonka sisään on sijoitettu suuntimavas-taanottimen elektroniset osat ja laitteet, jotka antennielementit ovat käännettävissä käyttöasentoon, jossa ne osoittavat rungosta poispäin ja kuljetusasentoon, jossa ne asettuvat olennaisesti rungon pituusakselin suuntaisesti, tunnettu siitä, että ainakin kaksi antennielementtiä on yhdistetty mekanismilla toisiinsa siten, että en-10 simmäisen antennielementin siirtäminen käyttöasentoon tai kuljetusasentoon saa aikaan toisen antennielementin samanaikaisen siirtymisen käyttöasentoon tai kuljetusasentoon

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suunta-antennimekanismi, tunnettu siitä, että kaikki antennielementit (12) on yhdistetty mekanismilla toisiinsa siten, että 15 yhden antennielementin siirtäminen käyttöasentoon tai kuljetusasentoon saa aikaan kaikkien antennielementtien samanaikaisen siirtymisen käyttöasentoon tai kuljetusasentoon

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suunta-antennimekanismi, tunnettu siitä, että kuljetusasennossa antennielementit (12) on järjestetty kääntymään run- 20 gon (10) sisään.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen suunta-antennimekanismi, tunnettu siitä, että mekanismi käsittää rungon (10) sisään sovitetun liikutettavan väli-tintangon (16), jossa on hammastuksia (26) sekä antennielementtien päihin kiinni- . tetyt hammaskiekot (22), jotka vastaavat välitintangon hammastuksiin sekä väli- 25 neet välitintangon liikuttamiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen suunta-antennimekanismi, tunnettu siitä, että mainitut välineet välitintangon (16) liikuttamiseksi käsittävät välitintankoon kiinnitetyn vivun (28), joka ulottuu rungon (10) seinämän ulkopuolelle.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen suunta-antennimekanismi, tunnettu siitä, 30 että mainitut välineet välitintangon (16) liikuttamiseksi käsittävät välitintankoon yhdistetyn toimilaitteen (34) sekä kytkimen (36) toimilaitteen ohjaamiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen suunta-antennimekanismi, tunnettu siitä, että mainittu toimilaite (34) on sähkömoottori tai solenoidi.