IT8224928A1 - Antenna isotropica multibanda per la ricezione di trasmissioni - Google Patents

Description

Descrizione di una invenzione industriale avente per titolo."ANTENNA ISOTROPICA MULTIBANDA PER LA RICEZIO NE DI TRASMISSIONI TELEVISIVE E SIMILI?'

Riassunto_ Antenna isotropica multibanda._particolarmente_.per_ la ricezione di trasmissioni televisive._co_stituita. da una struttura reticolare di forma_sferica, focma.t.a da una pluralit? di sbarre metalliche appiattite averi. ti forma semicircolare e disposte secondo_archi di meridiano, sbarre che presentano le opposte estremit?_ancorate_su_due_piastre di trattenimento le qual-i sono poste ai poli del corpo_ sferico e sostenute da una,_asta di connessione e supporto,__a dette sbarre_ essendo associata una pluralit? di eleme nti c ondutto ri disposti secondo archi di parallelo, con_funzione di_elementi riceventi dell?'energia elettromagnetica, ietti elementi_riceventi essendo ancorata_ a_dette_ sbarre tramite,morsetti di resistenza_attiva in modo da ottenere - fra.ogni_coppia di sbarre .-..dei fusi -sferici, ciascuno dei.quali costituente una super.fiie ricevente ben delimitata ed isolata da_ quelle_ contigue,_tutti gli elementi riceventi compresi_ in_ un_.fuso sferico essendo fra loro elettricamente col-. legati da almeno un conduttore di canalizzazione atto a convogliare l'energia captata da ogni superficie_ ricevente in una usuale scatola di_trasformazionersimmetrizzazione da cui viene emesso un segnale elar borato adatto ad essere ricevuto da un apparecchio televisivo.

Descrizione La presente invenzione ha per oggetto una antenna icevente multibanda_praticamente isotropina e parti molarmente indicata per la ricezione di trasmissioni televisive e simili. Pi? precisamente, la presente invenzione si riferisce ad una antenna ricevente in grado di consentire, per la sua particolare forma e struttura. la ricezione di numerose bande di frequenza, tutte separate fra loro, senza la necessit? di dover orientare le singole sezioni riceventi in direzione ortogonale alla direzione di emissione delle pnde del campo elettromagnetico interessante le se-Vioni stesse, come richiesto invece per le antenne a caratteristiche direttive

Come ? noto, il posizionamento, la forma e l'orien tamento di una antenna ricevente variano a seconda del tipo e delle condizioni della ricezione; ? anche nato.,che il requisito fondamentale per una antenna ricevente ? costituito da un e1eyato rapporto_segnae/disturbo_; cio? una antenna ricevente deve normal mente presentare una forte direttivit? nella direzione. i_ricezio ne per poter_raccoqliere un segnaie utile intenso;_ - un comportamento pressoch? uauale_ad_u.n.a_an_tenoa di riferimento senza perdite posta nelle_s.t.e.sse.c.on dizioni, e _ _ - assenza di riflessioni del segnale utile _e di se gnali interferenti prodotti dai campi di direzione_

iiversa da_quella del campo che intaressa.-Una_antenna ricevente, specie per segnali te levisi vi, dovrebbe quindi soddisfare a tutte le sopnac.i_t_a=_ te condizioni per poter avere un_ottimo rendimento. Inoltre, una antenna di elevato rendimento deve-,es--=-sere assogge.ttata_ad_un_adattamento di impedenza-(fra antenna e ricevitore televisivo)_per consentire il massimo trasferimento_di energia__elettromagnetica Le antenne riceventi televisive attualmente pi?_ diffuse on semore soddisfan.o_.pien.amente.al.le_condizioni sopracitate; generalmente,.queste_antenn.e._te-1evisive prevedono come elemento.ricevente..una.cop-_. pia di tubi in materiale conduttore, fra loro isolati e di lunghezza comple ssiva pari a mezza lunghezza _ d'onda; ciascu n tubo (_sezione ricevente) .? poi gato. co n un cavo_ indipendent e all' apparecchio telev isivo (_o_ anche_ con un solo_ cavo coassiale ._ Questo e lemento riceven te ? po i sostenuto normalme nte a sbal_. zo su una asta di supporto_ e quindi_orientato _ in di ne zione ortogonale alla direzione di emissione _ delle onde _ elettromagnet iche .

Attualm ente, quindi, per la ricezione di pi? bande d i frequenza separate, su una stessa asta di supporto vengono generalmente montati pi? elementi riceventi c he devono essere orientati (l'uno indipende ntemen te dagl i altri)_ nella_direzione di emrissione della banda _interessata.e poi_ bloccati sull'asta stessa. In pratica, l'elev ato numero di elementi riceventi fra loro ravvicinati _ su una unica_ asta di sostegno, le loro _diverse dimensioni_ e_ il_ti po_di montaggio a sbalzo possono creare indeside rabi li_ interferenze_ e/o ri f lession i,_ nocive alla ricezione dei singoli_ segnali Inol tre , le operazioni di ancoraggio dell'asta di soste gno e quelle di orientarnento.degli elementi ricevent i risultano generalment co mpless e e difficoltose

Infine, le .antenne televisiv e di tipo noto, oltre ch ? risultare ingombranti, e poco,estetiche,, presenta no l'inconveniente di andare soggette a sbilanciamenti o inclinazioni per cause,diverse , con conseguente alterazione dell?orientamento iniziale_degli elementi riceventi Scopo pertanto della presente invenzione ?- quellodi realizzare una anttenna ricevente per trasmissioni televisive strutturatain modo__da ovviare agli incon venienti presentati dai tipi nati di antenne televisive con caratteristiche. direttive e_pcecisamente tale da risultare praticamente_isotnoplea_Leicezione pressoch? uniforme in tutte le direzioni)._m.ultibanda e di elevatissimo rendimento,_nonche faciImen.te e rapidamente adattabile per_la ricezione delle va-.. rie bande di frequenza oggi utilizzate.

Altro scopo del trovato ? quello di realizzane.,una.. antenna del tipo sopra specificato di .el.e_vate__pcesta zioni, con caratteristiche_ di riflessione e rumore praticamente nulle, simmetricamente disposta .rispetto all'asta di sostegno e quindi_di grande stabilit? Questi ed altri scopi .ancora, che pi? chiaramente saranno evidenziati dalla .dettagliata descrizione che segue, vengono raggiuntida una..antenna,ricevente per segnali televisivi e simili la quale.?.costituita,., secondo il presente_trovato,da una struttura, retico-i lare di forma sferica, formata da una pluralit?, di sbarre piatte in profilato met allico,di forma_semicir col are e disposte secondo archi di meridiano, aventi le opposte estremit? ancorate su due piastre_.Le quali sono oposte_ai_po li del corpo sferico e sostenute. da una asta di connessione e supporto,a dette sbarre essendo associata una pluralit? di elementi conduttori,disposti fra loro distanziati secondo_archi di pa rallelo, con funzione di elementi riceventi dell'ene gia elettromagnetica,detti elementi riceventi essendo amovibilmente ancorati alle sbarre piatte tramite morsetti di resistenza attiva,in modo da ottenere,fra ogni coppia di sbarre piatte e relativi tratti di eie menti_riceventi,dei fusi sferici costituenti ognuno una ben definita superficie ricevente,isolata da quelle contigue.tutti gli elementi riceventi compresi in un fuso e cio? tutti quelli posti fra ogni coppia di sbarre piatte essendo fra loco elettricamente collegati da almeno un conduttore_di canalizzazione,atto a conv ogliare l'energia paptata da ogni superficie di ricezione in una usuale scatola con trasformatorisimmetrizzatori il_cui_segnale in uscita ? avviato all apparecchio televisivo Pi? particolarmente dett e.le.menti.mettaliici riceventi sono costituiti,secondo una prima forma di reaiizzazione,da elementi_a forma di tondini o di tubi a settori circolari e,secondo un'altra forma di attuazione ,da tratti_di elementi astiformi_rettilinei.,i.ntercambiabili con_quelli a set__ tore circolare,_in modo_ da_consentire l'ottimizzazione dell'angolo di incidenza dell'energi? in tutte le situazioni._ Inoltre,sempre secondo il trovato,le singole sbarre piatte,averiti_funzione,portante _ed elettro magnetica,sono_ancorate in modo girevole entro..dette piastre di estremit?,in modo da consentire,mediante il loro divaricamento o avvicinamento (con morsetti allentati),le variazioni dell'area di_ricezione del_ Le bande di frequenza incidenti sul fuso definito da ogni coppia di sbarre.

Il trovato per quanto riguarda una sua_forma preferita e_non esclusiva di pra tica attuazione,viene.,qui_ di seguito pi? dettagliatamente descritto con riferimento alla allegata tavola di_dise o,data a_solo_titolo indicativo e non limitativo.nella quale: la Fiq.1 mostra,sche_m_a.ficamente_,.una vista laterale di.una antenna isotropica multibanda per_tr asmissioni televisive,realizzata secondo_il trovato;_ 1a Fig.2 mostra.pure schematicamente, una'vista dal l'alto dell'antenna rappresentata in Fig.1;_ _ la_Fig.3_mostra_una vista dall'alto .di un.'altra forma .di realizzazione._dell'antenn.a_di Fig.1,pure riennell'ambito del trovato,mentre

le Fig.4 e_5_mostrano due particolari e precisamen_ te due tipi di morsetti per .il.bloccaggio di.alcuni elementi costitutivi dell'antenna oggetto -dei trova to.

Con riferimento a tali figure,e in_particolare alle figure 1 e_2 l?antenna secondo il trovato ? costi. tuita da una struttura di tipo reticolare di_ forma_ sterica o inviluppabile in_una superficie sferica,ancorata ad_una asta_di supporto _1. La struttura ? in sostanza formata da una pluralit?_di sbarre 2 in pro filato metallico di forma appiattita e preferibilmen te di sezione trasversale rettangolare e costante_ Tutte le sbarre 2 presentano_un_andamento a semicerchio e sono disposte fra loro angolarmente distanzia te nello spazio similmente meridiani del _globo racqueo; esse sono poi ancorate a due piastre di_trattenimento 3 4 poste ai poli del corpo sferico defi nito dalle piastre e sostenute da detta asta di supporto 1.L'ancoraggio delle estremit? delle sbarre se micircolari entro le piastre opposte ? realizzato _non_ in maniera rigida ma in modo tale che le singole _sbar re possano essere fra loro divaricate o avvicinate al momento del montaggio dell'antenna onde consentir le necessarie variazioni della superficie sferica,o fuso sferico,definita_da ogni coppia di sbarre con-_ tigue,in relazione, alla__intensit? di campo_da captare come meglio, sar? chiarito in. seguito.. Un simile. ancoraggio non rigido,.?,_ad_.esempio realizzabile..infi._ land? le estremit? delle singole_sbarre 2__entro fori ciechi o cavit? ricavate.nelle opposte .piastre 3 e4.;_ in tal modo.se necessario_in certe condizioni di ri-.. cezione,_u_na o pi? sbarre_possono essere agevolmente asp?rtate o inserite senza difficolt? e se.nza part_icolari_attrezzi,anche_s_e_l'antenna ?,ancorata stabil_ mente_in posizione di ricezione.L'insieme,del_Le__sbar re 2 e relative piastre di collegamento formanti la struttura sferica esplicano cos?_una_funzione meccanica ed_anche elettrica,o meglio elettromagnetica _ -TrasversaImente alle_sbarre 2 sono disposti {.figg .1_e 2) degli elementi circolari 5 costituiti da_t ondini metallici con flunzione _ricevente_o da tubi cavi i_quali possono presentare una forma_ad_anello chiuso (Fig.1) od essere costituiti da...una pluralit? di archi di c?rchio disposti nello stesso piano;_in tut ti i casi_ gli elementi circolari 5 sorio...posizipn_at..i sostanzialmente come i_paralleli dell'?potizzato glo bo terracqueo._ II bloccaggio_dei vari elementi rice venti 5 sulle sbarre 2 ? realizzato tramite morsetti di resistenza attiva i quali sono costituiti (figg

e 4) da due blocchetti 6 e 7,fra loro contrapposti di cui quello indicato con,6 ?_reso solidale alla. sbarra 2 e l'altro ? serrabile a vite,o simile sul primo:_tra i due blocchetti viene racchiuso l'elemeri to ricevente .5_.il.quale_trova alloggio,.in.due opppr? ste se.di _s_emicircolari.dimensionate in.mpd_.o d_a.ac_c_pgliere praticamente senza gioco l'elemento 5 onde con_ sentire,mediante il serraggio_a_fondo dei morsetti. un perfetto isolamento di ogni_tratto_di elemento 5 (compreso fra due sbarre contigue) eiai_tratti contiesistenti fra le altre sbarre..

Pertanto,_la particolare disposizione relativa_.delle sbarre 2 e degli elementi riceventi 5.unitamente_ al bloccaggio a fondo dei morset.ti._.6..e_7, fa si che fra ogni coppia di sbarre 2 si,.fermi_un fuso sferico (di ampiezza variabile se richiesto,.mediante spostamento angolare delle sbarre o .disinserimento_di qualche sbarrai costituente una ben_.def_inita_su.perficie di ricezione (banda__di frequenza),.perfettamente .isolata da quelle contigue e quindi esente da interfe-_ renze eventuali fra le bande st?sse.

Secondo un'altra forma di reali zzazione,gli_elemen ti riceventi 5 possonoessere costituiti;da tratti rettilinei 8 (Fig.3),interposti fra ogni coppia di sbarre 2 e bloccati tramite detti morsetti di resistenza attiva sulle, singole sbarre. Nel caso poi di ricezione di campi elettromagnetici .di_ rilevante intensit?, i morsetti a blocchetti 6 e 7_ possono esser sostituiti da mezzi_di bloccaggio.indicaii in Fig.5.._ costituiti da una sede di accoglimento dell'elemento 5 ricavata entro la_sbarra 2 e_da.una analoga sede Ricavata in un elemento di bloccaggio 7a sviluppato.. nel senso longitudinale_della sbarra. stessa e di lun ghezza pani o inferiore a quella della sbarra. Con_ questo tipo di blocc?ggio ? assicurato l'isolamento del fuso sferico,da quelli contigui nel caso di_campi_ elettromagnetici di elevat.a intensit?..

Inoltre, in particolari condizioni di ricezione,i tratti di elementi arcuati 5 possono_essere_intercambia.-con quelli rettilinei 8,su tutto su parte~dei cerchi paralleli;_nel caso di sostituz ione di tutti i tratti arcuati 5 con quelli_rettilinei 8 il corpo sfe. rico si_presenta di_forma poligonale (in_fi.g..3,.ad esem pio,le forma risulta decaqonale)che secondo_il concet to base della presente invenzionerconserva la sua_ struttura reticolare e simmetrica in quanto inscrivi bile in una sfera..

I singoli tratti_di elementi riceventi,arcuati..5._ o di quelli rettilinei_8) sono fra loro_elettrica-. niente collegati da.un cavo.,canalizzatore,che.pu? es. ?ere singolo,come indicato con 9 o doppio, come. indidato con 10_ nelle Figure da 1 a 3, a seconda dell'intensit? del campo elettromagnetico captato dalla _superficie ricevente.; i singoli cavi canalizzatori _9,. e rispettivamente 10,sono fissati ai tratti di_ e_le_r menti riceventi 5 e. rispettivamente,8,._mediante pan zonatura, saldatura.o_simile in tutti_i punti di con tatto o anche solo alle loro estremit?.

Tutti i cavi canalizzatori semplici e/o_doppi con-_ fluiscono nella zona inferiore dell'antenna (od eventualmente ad altezze diverse)entro pormali scatole 11 provviste di trasfocmatori -simmetrizzatori di- tip noto,da cui il segnale cos? elaborato viene-condotto tramite i normali cavi coassiali_all'appareechio tel v.i.si_v_o_ _Come ???i?,?'antenna.cos? realizzata ?.provvista di notimezzi idonei a consentirne l'isolamento ? relativa messa a terra.

Nella realizzazione pratica.dell'antenna, secondo -il trovato,il numero deIle sbarre 2 (che rappresentano_ anche_il numero,deIle-superfici di ricezione.-dell?,ener gia_elettromagnetica nonch? l'angolazione dei.campi elettromagnetici captabili,variano.con il variare del nume.ro de.i..campi..e.l.ett.romag.n.e.tici_stessi,i quali,.a loro volta,.variano da.zona a.zona. Inoltre,la particolare conformazione, simmetrica dell'antenna secondo il trovato_ha dimostrato.di presentare un coeffi-Ciente...d.i. riflessione e. un_rumore .(.in dB) praticamente-uguali. a zero e di essere .vantaggiosamente utiliz^ zabile per le normali. Bande..IV e V, nonch?- adattabi-. Le.,per..altre. Bande.-(l.e...III.)...operando,.semplicemente l'esclusione di_una o due sbarre.

_Sempre a causa della_sua stru ttura e forma.,l'anten na oggetto_del trovato pre senta_in pratica un_rendimento_superiore di circa il 70-80% in dB (decibel) rispetto ad una tradizionale antenna__a caratter isti-_ che direttive._In_sostanza,quindi l'antenna oggetto_ del trovato permette la ricezione_di_numerose bande_ di_frequenza. tutte separate._che opportunamente_miscelate consentono di disporre di un elevato.numero di canali di ricezione tutti con elevato rendimento.

I vantaggi pratici. come gi? detto.consistono anehe nel fatto che l'antenna cosi strutturata viene. montata in opera senza._bisogno_di alcuna operazione. di orientamento._essendo sufficiente che l'operatore individuata la direzione di massima intensit?_di un. segnale.provveda a spostare (divaricare o ) le sbarre del fuso interessato_al ricevimento della banda individuata, perch? la superficie_ricevente sia rientata correttamente e.possa captare la massima intensit? del campo elettromagnetico a cui ? Rivendicazioni

1. Antenna isotropica multibanda, particolarmente per la ricezione di trasmission i televisive, caratterizzata dal fatto che ? costituita da una

ret icolare di forma sferica,formata da una pluralit? di sbarre metalliche appiattite_aventi forma

colare e disposte secondo archi di meridiano, sbarre che presentano le opposte estremit? ancorate su due' piastre di tratteci mento.le quali sono poste ai poli del corpo sferico e sostenute _da_una_asta_ di connes sione e_supporto, a_dette sbarre essendo assoc iata una pluralit?_ di_ elementi condutto ri_dis posti secon do archi di parrallel?, con funzione di elementi riceventi_del l'energi a elettromagnetic a, detti elemen ti riceventi essendo ancorati _a dette_sbarre tramit? morsetti di resistenza att iva_in_modo da ottenere - fra ogni .coppia.di. sbarre dei_f usi sferici , eia iscuno dei quali..costituente una superficie ricevenite ben delimitata ed isolata da quelle contigue, tuli ti_gli_elementi riceventi ompresi in un_.fuso..sfe.-. rico essendo.fra^loro elettricamente collegati_da almeno un conduttore di canalizzazione.. atto a convo .gliar_e l?energia captata da _ogni_superficie riceven--te ..in una usuale scatola di t.rasformazione simmetriz_ zazione da cui viene..eme.sso un segnale__elaborato. adatto ad essere ricevuto.da.un appareechio..te.lexisi vo

Antenna secondo la rivendicazione_1., c_aratterizzata dal fatto che detti_elementi conduttori_ri-_ _ceventi sono costituiti da tondini o_tubetti__cavi_e. simili, in materiale non magrietico,_sagomati a setto ri circolari,_a semicerchio o a cerchio intero e di sposti_preferibilmente__su_piani equidistanziati e _paralleli.

3. Antenna secondo le rivendioazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto che detti elementi conduttori sono costituiti da tratti rettilinei di tondino metallico o tubetto cavo, ancorati alle sbarre tramite .detti morsetti e tali da risultare intercambiabilisia parzialmente che totalmente,--con detti e'ementiriceventi-sagomati-a-settore circolare_e simi-li-4_ Antenna-secondo-le.rivendicazioni-da 1 a 3.,-caratterizzata dal fatto che.detti morsetti di re- -4--sistenza attiva sono costituiti da due blocchetti fra loro accoppiabili.mediante serraggio a vite o simile,_ dei quali uno _solidale a delle sbarre e l'altro accoppiabile_al primof fra le superfici combaeiant i _di detti blocchetti_essendo_ ricavata._una_sede atta a contenere, a perfetto contatto, un elemento.?. riceven te.

5 . Antennaa secondo_la rivendicazione 1,.caratte rizzata dal fatto che_ le_estremit? di dette sbarre appiattite sono ancorate,in modo almeno.in parte gi-=-revo le entro dette.piastre di connessione onde consentire.,_ mediante loro divaricamento, avvicinamento ed asportazione di alcune di esse, la variazione dei l'area di ricezione (fuso sferico) della banda-di fre quenza a cui l'area stessa ?_interessata.._ ...

6. Antenna secondo la rivendicazione 1, carette-.

dal fatto che detti conduttori di canalizzazione sono diretti ,preferibilmente parallelamente alle_ sbarre e posizionati nella zona mediana fra le sbarre stesse._

7. Antenna secondo le rivendicazioni .precedenti.,_. caratterizzata dal fatto che ? realizzata per gli_ scopi sopra specificati secondo quar,to descritto ed indicativamente .illustrato nell'allegata tavola di.. disegno .