FI76458C - Baerbar mottagare, saerskilt maolfoeljningsmottagare. - Google Patents

Description

7 6 4 5 8

Kannettava vastaanotin, erityisesti seurantavastaanotin

Keksinnön kohteena on kannettava vastaanotin, erityisesti seurantavastaanotin lähettimellä varustetun koh-5 teen sijainnin seuraamiseksi, joka vastaanotin käsittää vastaanotinelektroniikan sisältävän runko-osan, ja runko-osaan kytketyn suunta-antennin, jossa antennielementit on muodostettu piirilevykaistaleista, joihin sähköinen elementti on syövytetty antennikuvioksi, jonka vapaaseen 10 päähän on muodostettu johdintasot kapasitanssin lisäämiseksi. Vaikka seuraavassa puhutaankin ainoastaan vastaanottimesta, soveltuu keksinnön mukainen ratkaisu yhtä hyvin käytettäväksi myös lähettimen yhteydessä. Tämän takia onkin termi "vastaanotin" ymmärrettävä laajemmassa mielessä. 15 Tällaisella kannettavalla vastaanottimella on luon nollisestikin useita mahdollisia käyttökohteita. Esimerkkinä edellä mainittu lähettimellä varustetun liikkuvan kohteen seuranta, jolloin suunta-antennia kääntelemällä ilmaistaan se suunta, josta kohteen lähettämä signaali vas-20 taanotetaan voimakkaimpana.

Mahdollisimman hyvän suuntaavuuden aikaansaamiseksi on tunnetuissa seurantavastaanottimissa tyypillisesti erillinen suunta-antenni, joka on kytketty vastaanotinelektroniikan sisältävään runko-osaan kaapelilla. Suunta-25 antennin hankalasta rakenteesta johtuen on niiden kuljetus vaikeaa ja ne vievät suhteettoman paljon tilaa. Lisäksi ne ovat rakenteestaan johtuen hyvin arkoja rikkoontumiselle kuljetuksen yhteydessä.

Suunta-antennin pienentämiseksi kuljetuksen ajak-30 si on kehitetty erilaisia keinoja. Periaatteessa nämä keinot voidaan jakaa kolmeen erilaiseen tapaan. Ensinnäkin elementit voidaan kiinnittää runkopuomiin ruuvaamalla. Toiseksi voidaan elementit kiinnittää niiden sisällä olevalla jousella, joka vetää elementit runkopuomissa ole-35 viin hyvän kontaktin antaviin hahloihin. Kolmas tapa pienentää suunta-antennia on käyttää teleskooppielementtejä, 2 76458 jotka ovat nivellettyjä runkopuomiin (teleskooppielement-ti on samanlainen kuin yleisesti käytetään esim. kannettavissa yleisradiovastaanottimissa).

Kaikissa näissä menetelmissä ja niiden pohjalta 5 tehdyissä ratkaisuissa esiintyy kuitenkin erilaisia ongelmia. Mekaaninen liitos antennirakenteessa on aina huono. Tästä johtuen muuttuvat antennin sähköiset ominaisuudet kontaktin hyvyydestä riippuen. Kontaktikohtaa on näin ollen jatkuvasti huollettava hyvän kontakin aikaansaami-10 seksi. Huono kontakti aiheuttaa antennin suuntakuvion muuttumista epämääräisesti. Antennin kokoontaittuvuus on myöskin huono huolimatta irtonaisesta rakenteesta, koska elementtien pituus on yleensä suurempi kuin hiiden etäisyys toisistaan. Lisäksi vie vastaanottimen tai suunta-15 antennin toimintakuntoon asettaminen yleensä useita minuutteja .

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin päästä eroon edellä mainituista haitosta ja saada aikaan kannettava vastaanotin, joka kokonsa puolesta on helppo 20 käyttää ja kuljettaa ja joka samalla on kuitenkin riittävän suuntaava. Tämä saadaan alussa kuvatussa vastaan-ottimessa aikaan saranoimalla antennielementit runko-osan päihin siten, että ne ovat taitettavissa runko-osan sivujen suuntaisiksi sekä asentoon, jossa antennikuvioiden 25 vapaat päät ovat lähekkäin, jolloin syöttöelementit kytkeytyvät kapasitiivisesti heijastinelementteihin johdin-tasojen välityksellä.

Keksinnön mukaisessa vastaanottimessa ei tarvita mekaanisia kontakteja syöttöelementeissä ja antenniraken-30 teen fyysinen koko käyttö- ja kuljetustilanteissa on noin 30 % pienempi kuin tavanomaisella tekniikalla tehdyn ja vastaavan suuntaavuuden omaavan antennin koko. Kompaktista rakenteesta johtuen vastaanotinta on helppo käyttää ja kuljettaa ja sen toimintakuntoon saattaminen tapahtuu 35 parissa sekunnissa.

Keksinnön edullisia suoritusmuotoja on tarkemmin kuvattu oheisissa epäitsenäisissä vaatimuksissa.

tl 3 76458

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, jossa kuvio 1 esittää perspektiivikuvantona keksinnön 5 mukaista vastaanotinta, kuvio 2 esittää tarkemmin vastaanottimen antenni-rakenteen syöttöelementtiä, kuvio 3 esittää tarkemmin vastaanottimen antenni-rakenteen heijastinelementtiä, 10 kuvio 4 on antennirakenteen sähköinen kaaviokuva, ja kuvio 5 esittää tarkemmin antennielementtien saranointia .

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen kannetta-15 va, 230 MHz:n taajuudella toimiva radioseurantavastaan-otin, jonka avulla määritetään se suunta, josta liikkuvan radiolähettimen signaali kuuluu voimakkaimpana. Vastaanotin käsittää runko-osan 1, joka sisältää varsinaisen vastaanotinelektroniikan. Runko-osan etupaneelissa on muun 20 muassa kovaääninen 2, valopylväsnäyttö 3 sekä herkkyys-säädin 4 ja äänenkorkeuden säädin 5. Näiden merkitystä kuvataan jäljempänä vastaanottimen toiminnan yhteydessä. Itse vastaanotinelektroniikka ei esitetä tarkemmin, koska se ei kuulu varsinaisen keksinnöllisen ajatuksen piiriin.

25 Palkkimaisen runko-osan 1 toiseen päähän on sovitettu syöttöelementit A ja B, ja vastakkaiseen päähän puolestaan heijastinelementit C ja D. Kukin elementti on valmistettu piirilevymateriaalista, johon on syövytetty anten-nikuviot. Näitä antennikuvioita ei selvyyden vuoksi ole 30 esitetty kuviossa 1 vaan ne esitetään jäljempänä kuvioiden 2 ja 3 yhteydessä. Kukin antennielementti on saranoitu runko-osaan 1 mekaanisilla saranaelementeillä AS, BS, CS ja DS , ja syöttöelementit A ja B on lisäksi kytketty runko-osan 1 sisällä olevaan vastaanotinelektroniik-35 kaan johtimilla 6 ja 7. Saranoidut antennielementit voidaan siten kuljetuksen ajaksi kääntää kuvion 1 nuolien --- - i. _ 4 76458 mukaisesti runko-osan 1 pitkän sivun suuntaisiksi, jolloin vastaanotin menee pieneen tilaan ja on helppo kuljettaa. Laitettaessa vastaanotin toimintakuntoon avataan antenni-elementit jälleen kuvion 1 mukaiseen asentoon.

5 Vastaanottimen pääkeila suuntautuu syöttöelement- tien puoleisesta päästä poispäin vastaanottimesta runko-osan suuntaisena. Seurattaessa lähettimellä varustettua liikkuvaa kohdetta käännellään vastaanotinta niin kauan kunnes löydetään suunta, josta vastaanotetaan voimakkain 10 signaali. Signaalin voimakkuutta suunnan muuttuessa voidaan seurata joko kuuntelemalla kovaäänisestä 2 kuuluvan piipityksen voimakkuutta tai tarkkailemalla valopylväs-näytön 3 korkeutta. Säätämällä herkkyyssäätimestä 4 saadaan vastaanottimen vahvistus sellaiseksi, että signaalin 15 voimakkuuserot erottuvat parhaiten.

Kuviossa 2 on tarkemmin esitetty toisen syöttöele-mentin (A tai B) rakennetta (syöttöelementit ovat keskenään samanlaisia). Kuten aikaisemmin mainittiin, on kaikki neljä antennielementtiä valmistettu piirilevymateriaa-20 lista leikkaamalla siitä halutun kokoinen kaistale ja syövyttämällä siihen antennikuvio L. Syöttöelementeissä A ja B on antennikuvio L edullisesti lähes sinimuotoinen, kuten kuviosta 2 ilmenee. Syöttöelementin vapaaseen päähän on antennikuvion L jatkeeksi syövytetty leveämpi joh-25 dintaso JK, joka muodostaa elementin kärkeen kapasitanssia syöttöelementtien kytkemiseksi kapasitiivisesti vastaaviin heijastinelementteihin.

Kuviossa 3 esitetty heijastinelementti on muuten samanlainen kuin syöttöelementti, mutta antennikuvio L 30 on katkaistu keskeltä kahdeksi erilliseksi antennikuviok-si L·^ ja L2, jotka yhdistetään toisiinsa vaiheensiirto-keloilla. Kuviossa ei ole esitetty kelaa, vaan ainoastaan katkaisukohta 9, johon kela tulee. Kela voi olla joko erilliskomponentti tai syövytetty piirilevymateriaalil-35 le kuten antennikuviokin.

Kuviossa 4 on esitetty antennirakenteen sähköinen kaaviokuva. Kelat a ja b vastaavat syöttöelementtejä, , 76458 5 ja kelat c, g, h ja d heijastinelementtejä. Heijastinele-menttien keskellä olevia vaiheensiirtokeloja on merkitty viitemerkeillä e ja f. Heijastin- ja syöttöelementtien päihin muodostuvia kytkentäkondensaattoreita on puoles-5 taan merkitty viitemerkeillä j ja k. Kuviossa on lisäksi esitetty syöttöelementtien sovituskela i. Sovituskelan toisiopuolella oleva kondensaattori C-^ ja symbolinen koaksiaalikaapeli Co liittyvät myös antennin sovitukseen kyseiseen käyttötarkoitukseen.

10 Kuvio 5 esittää vielä kaaviomaisesti antennielement- tien saranointia. Kuviossa on saranaelementit AS ja CS esitetty toiminta-asennossaan, saranaelementti DS toiminta-ja kuljetusasennossa sekä yhdessä väliasennossa, ja saranaelementti BS toiminta- ja kuljetusasennossa sekä kahdes-15 sa väliasennossa. Kuten kuviosta havaitaan, avataan syöt-töelementit A ja B 90 astetta ulospäin kun runko-osan 1 pitkän sivun suuntaisesta kuljetusasennosta, kun taas heijastinelementtien aukeamiskulma on noin 60 astetta.

Keksinnön mukaisen vastaanottimen antennirakenteen 20 toimintaa voitaneen verrata tunnettuun Yagiantennin periaatteeseen. Mikäli elementtejä lyhennetään, huononee niiden kytkentä toisiinsa nähden. Tällöin elementtejä pitäisi tuoda lähemmäksi toisiaan, jotta riittävä kytkentä saavutettaisiin. Tällöin antennista kuitenkin häviää suunta-25 vaikutus. Tämä toiminnallinen ongelma on ratkaistu johdin-tasoilla JK, jotka muodostavat sähköisen kytkennän kytk-kentäkondensaattorit j ja k. Tarpeellinen vaihesiirto muodostetaan keloilla e ja f. Syöttöelementtien A ja B sähköisen pituuden ei välttämättä ole oltava 1/4 aallon-30 pituutta, vaan sovitus voidaan tehdä lyhyemmillekin elementeille kelan i avulla. Tällöin on kuitenkin heijastin-elementtien V-kulmaa kavennettava syöttöelementtien tasolle, jotta kapasitanssi säilyisi elementtien välillä. Lisäksi, jotta vaiheistus säilyisi oikeana, on keloja e ja 35 f siirrettävä syöttöelementtiä lyhennettäessä kohti hei-jastinelementtien kapasitiivisia päitä.

6 7645 8

Edellä esitetty antennikuvion oleellisesti siniaal-toa muistuttava muoto on suoritetuissa kokeissa havaittu hyväksi sekä suuntaavuuden että sovituksen kannalta. Teoreettista perustetta juuri tämän muodon edullisuuteen ei 5 ole kuitenkaan pystytty selvittämään.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä voidaan muunnella esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa mo-10 nilla tavoin. Kuten alussa jo mainittiinkin, voi runko-osa sisältää yhtä hyvin lähettimenkin tai sekä lähettimen että vastaanottimen. Keksinnön mukaista antennirat-kaisua voi soveltaa myös pelkkään runkopalkkiin, joka sitten yhdistetään antennikaapelilla lähettimeen tai vastaan-15 ottimeen. Tällöin kuitenkin menetetään osa kompaktin laiterakenteen eduista.

Il

Claims (5)

7 76458

1. Kannettava radiovastaanotin, erityisesti seuran-tavastaanotin lähettimellä varustetun kohteen sijainnin 5 seuraamiseksi, joka vastaanotin käsittää - vastaanotinelektroniikan sisältävän runko-osan (Dr ja - runko-osaan (1) kytketyn suunta-antennin, jossa antennielementit (A, B, C, D) on muodostettu piirilevy- 10 kaistaleista, joihin sähköinen elementti on syövytetty antennikuvioksi (L), jonka vapaaseen päähän on muodostettu johdintasot (JK) kapasitanssin lisäämiseksi, tunnettu siitä, että antennielementit on saranoitu runko-osan (1) päi- 15 hin siten, että ne ovat taitettavissa runko-osan sivujen suuntaisiksi sekä asentoon, jossa antennikuvioiden (L) vapaat päät ovat lähekkäin, jolloin syöttöelementit (A, B) kytkeytyvät kapasitiivisesti heijastinelementteihin (C, D) johdintasojen (JK) välityksellä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kannettava vas taanotin, tunnettu siitä, että antennielementtien (A, B, C, D) mekaaninen pituus on pienempi tai yhtä suuri kuin runko-osan (1) pituus.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kannettava vas- 25 taanotin, tunnettu siitä, että runko-osan toiseen päähän on saranoitu syöttöelementit (A, B), ja vastakkaiseen päähän heijastinelementit (C, D).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kannettava vastaanotin, tunnettu siitä, että syöttöelementtien 30 (A, B) antennikuvio (L) on oleellisesti siniaallon muotoi nen .

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen kannettava vastanotin, tunnettu siitä, että heijastinelement-tien (C, D) antennikuvio (L) muodostuu kahdesta oleellises- 35 ti siniaallon muotoisesta kuviosta (L^, L^), jotka on yhdistetty toisiinsa kelalla (e, f).