JPH03802B2 - - Google Patents
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- JPH03802B2 JPH03802B2 JP56094599A JP9459981A JPH03802B2 JP H03802 B2 JPH03802 B2 JP H03802B2 JP 56094599 A JP56094599 A JP 56094599A JP 9459981 A JP9459981 A JP 9459981A JP H03802 B2 JPH03802 B2 JP H03802B2
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- amplifier
- transformer
- input terminal
- winding
- active antenna
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
- H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/195—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Transmitters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は動作周波数と関連する波長に比べて短
かい長さを有するアンテナ素子と、このアンテナ
素子に接続された増幅器とを具えるアクテイブア
ンテナに関するものである。
かい長さを有するアンテナ素子と、このアンテナ
素子に接続された増幅器とを具えるアクテイブア
ンテナに関するものである。
このようなアンテナは1974年に発行された文献
“Die transistorierte Empfangsantenne mit
Kapazitiv hochomigem Verstarker als
optimale Losung fur den Empfang niedriger
Frequenz”（H.Lindenmeier著）No.11，P.P411−
417に記載されており、カーラジオを含む移動無
線受信機に用いられており、またこのようなアン
テナは、その寸法が小さく、広帯域を有し、出力
インピーダンスを受信機に対するケーブルの特性
インピーダンスに簡単に整合させることができる
点でアレーアンテナとして知られている。
“Die transistorierte Empfangsantenne mit
Kapazitiv hochomigem Verstarker als
optimale Losung fur den Empfang niedriger
Frequenz”（H.Lindenmeier著）No.11，P.P411−
417に記載されており、カーラジオを含む移動無
線受信機に用いられており、またこのようなアン
テナは、その寸法が小さく、広帯域を有し、出力
インピーダンスを受信機に対するケーブルの特性
インピーダンスに簡単に整合させることができる
点でアレーアンテナとして知られている。
このようなアンテナにおいては増幅器が存在す
る為、雑音およびひずみ（非直線ひずみ）を避け
ることができず、従つてこの種類のアンテナを設
計する上で信号対雑音比を最適にし混変調を小さ
くすることを目的とする必要がある。特にアンテ
ナをアレーアンテナに用いる場合には、更にアン
テナの伝達関数を正確に規定し好ましくは周波数
に依存しないようにすることが重要であり、大気
の影響をできるだけ多く取り除く必要がある。
る為、雑音およびひずみ（非直線ひずみ）を避け
ることができず、従つてこの種類のアンテナを設
計する上で信号対雑音比を最適にし混変調を小さ
くすることを目的とする必要がある。特にアンテ
ナをアレーアンテナに用いる場合には、更にアン
テナの伝達関数を正確に規定し好ましくは周波数
に依存しないようにすることが重要であり、大気
の影響をできるだけ多く取り除く必要がある。
前述した文献から明らかなように、アクテイブ
アンテナの増幅器の入力インピーダンスは高抵抗
性とする必要がある。
アンテナの増幅器の入力インピーダンスは高抵抗
性とする必要がある。
本発明の目的は、増幅器による非直線ひずみを
著しく低減せしめうるアクテイブアンテナを提供
せんとするにある。
著しく低減せしめうるアクテイブアンテナを提供
せんとするにある。
本発明の他の目的は、空電に対する保護手段を
講じたり、アンテナがちりや雨等により汚染した
場合に生じる伝達特性の劣化を防止しうるアクテ
イブアンテナを提供せんとするにある。
講じたり、アンテナがちりや雨等により汚染した
場合に生じる伝達特性の劣化を防止しうるアクテ
イブアンテナを提供せんとするにある。
本発明の更に他の目的は、伝達関数が周波数に
依存しないようにしたアクテイブアンテナを提供
せんとするにある。
依存しないようにしたアクテイブアンテナを提供
せんとするにある。
本発明の更に他の目的は、最適な電力伝達を行
ないうるアクテイブアンテナを提供せんとするに
ある。
ないうるアクテイブアンテナを提供せんとするに
ある。
本発明は、動作周波数と関連する波長に比べて
短かい長さを有するアンテナ素子と、このアンテ
ナ素子に接続された増幅器とを具えるアクテイブ
アンテナにおいて、前記の増幅器を、信号入力端
子と、信号反転入力端子と、出力端子とを有する
高利得増幅器とし、前記の信号入力端子を共通電
位点に接続し、前記の信号反転入力端子を前記の
アンテナ素子に結合し、前記の増幅器を前記の出
力端子と前記の信号反転入力端子との間に接続し
た帰還回路により負帰還させたことを特徴とす
る。
短かい長さを有するアンテナ素子と、このアンテ
ナ素子に接続された増幅器とを具えるアクテイブ
アンテナにおいて、前記の増幅器を、信号入力端
子と、信号反転入力端子と、出力端子とを有する
高利得増幅器とし、前記の信号入力端子を共通電
位点に接続し、前記の信号反転入力端子を前記の
アンテナ素子に結合し、前記の増幅器を前記の出
力端子と前記の信号反転入力端子との間に接続し
た帰還回路により負帰還させたことを特徴とす
る。
本発明によれば、入力電圧がほぼ零に等しくな
り、従つて非直線ひずみが生じなくなり、静電放
電のような空電に対する保護として講じた手段に
よりアンテナの伝達関数に悪影響を及ぼさず、例
えばちりや雨によるアンテナの寄生（パラジテツ
ク）汚染による影響が可成り減少するという利点
が得られる。
り、従つて非直線ひずみが生じなくなり、静電放
電のような空電に対する保護として講じた手段に
よりアンテナの伝達関数に悪影響を及ぼさず、例
えばちりや雨によるアンテナの寄生（パラジテツ
ク）汚染による影響が可成り減少するという利点
が得られる。
本発明による他の実施例においては、前記の帰
還回路が前記の増幅器の出力端子と、前記の増幅
器の信号反転入力端子との間に配置した第１コン
デンサを具えるようにする。
還回路が前記の増幅器の出力端子と、前記の増幅
器の信号反転入力端子との間に配置した第１コン
デンサを具えるようにする。
このようなアクテイブアンテナは前述した利点
に加え後述するようにその伝達関数が周波数に依
存しないという利点を有する。
に加え後述するようにその伝達関数が周波数に依
存しないという利点を有する。
同様な利点を有するようにする他の実施例で
は、前記の帰還回路が第１変成器を具え、該第１
変成器の第１巻線が前記の増幅器の出力端子と、
前記の共通電位点との間に接続され、前記の第１
変成器の第２巻線がアンテナ素子と前記の増幅器
の信号反転入力端子との間に接続されているよう
にする。
は、前記の帰還回路が第１変成器を具え、該第１
変成器の第１巻線が前記の増幅器の出力端子と、
前記の共通電位点との間に接続され、前記の第１
変成器の第２巻線がアンテナ素子と前記の増幅器
の信号反転入力端子との間に接続されているよう
にする。
同様な利点を有する更に他の実施例では、前記
の帰還回路が第２変成器を具え、該第２変成器の
第１巻線が前記の増幅器の出力端子と負荷との間
に接続され、前記の第２変成器の第２巻線が第２
コンデンサを経て前記の増幅器の信号反転入力端
子と前記の共通電位点との間に接続され、前記の
第２変成器の第１巻線と並列に第１抵抗が接続さ
れているようにする。本例においては電力伝達を
最適に行ないうるという追加の利点が得られる。
の帰還回路が第２変成器を具え、該第２変成器の
第１巻線が前記の増幅器の出力端子と負荷との間
に接続され、前記の第２変成器の第２巻線が第２
コンデンサを経て前記の増幅器の信号反転入力端
子と前記の共通電位点との間に接続され、前記の
第２変成器の第１巻線と並列に第１抵抗が接続さ
れているようにする。本例においては電力伝達を
最適に行ないうるという追加の利点が得られる。
これと同様な利点が得られるようにする他の実
施例では、前記の帰還回路が第３変成器を具え、
該第３変成器の第１巻線が前記の増幅器の出力端
子と負荷との間に接続され、前記の第３変成器の
第２巻線が前記の第１変成器の第２巻線と直列に
接続され、前記の第３変成器の第１巻線と並列に
抵抗が設けられているようにする。
施例では、前記の帰還回路が第３変成器を具え、
該第３変成器の第１巻線が前記の増幅器の出力端
子と負荷との間に接続され、前記の第３変成器の
第２巻線が前記の第１変成器の第２巻線と直列に
接続され、前記の第３変成器の第１巻線と並列に
抵抗が設けられているようにする。
図面につき本発明を説明する。
第１図に示すアクテイブアンテナは、動作周波
数における波長よりも短かい長さのアンテナ素子
１と、このアンテナ素子に接続された増幅回路２
とを具え、増幅回路２は入力端子３と出力端子４
とを有し、この出力端子４には負荷５を接続しう
る。
数における波長よりも短かい長さのアンテナ素子
１と、このアンテナ素子に接続された増幅回路２
とを具え、増幅回路２は入力端子３と出力端子４
とを有し、この出力端子４には負荷５を接続しう
る。
このアンテナ素子１の長さが動作周波数におけ
る波長よりも著るしく短かい場合には上述したア
ンテナは特に移動受信機やいわゆるアレーアンテ
ナに用いるのに適している。これらのアンテナは
増幅器を有している為、増幅器から生じる雑音お
よびひずみが避けられず、これらが受信信号に加
わる。従つて、これらの不所望な信号ができるだ
け多く抑圧されるような構成に設計する必要があ
る。このようなアクテイブアンテナにはダイオー
ド６および７を設け、例えば静電放電によつて生
じるような高電圧から増幅回路の入力端子を保護
するようにする。接地電位と電源電位との間の入
力電圧変化を制限するこれらのダイオードは漂遊
キヤパシタンスを有しており、これらの漂遊キヤ
パシタンスによりアンテナ素子から到来する信号
の強度を減少せしめてしまう。更に、ダイオード
の作動は非直線的である為、アクテイブアンテナ
によるひずみを増大せしめてしまう。また、ちり
や湿気によるアンテナの汚染は不所望なインピー
ダンスを生ぜしめ、これらによりアンテナの伝達
特性に悪影響を及ぼす。
る波長よりも著るしく短かい場合には上述したア
ンテナは特に移動受信機やいわゆるアレーアンテ
ナに用いるのに適している。これらのアンテナは
増幅器を有している為、増幅器から生じる雑音お
よびひずみが避けられず、これらが受信信号に加
わる。従つて、これらの不所望な信号ができるだ
け多く抑圧されるような構成に設計する必要があ
る。このようなアクテイブアンテナにはダイオー
ド６および７を設け、例えば静電放電によつて生
じるような高電圧から増幅回路の入力端子を保護
するようにする。接地電位と電源電位との間の入
力電圧変化を制限するこれらのダイオードは漂遊
キヤパシタンスを有しており、これらの漂遊キヤ
パシタンスによりアンテナ素子から到来する信号
の強度を減少せしめてしまう。更に、ダイオード
の作動は非直線的である為、アクテイブアンテナ
によるひずみを増大せしめてしまう。また、ちり
や湿気によるアンテナの汚染は不所望なインピー
ダンスを生ぜしめ、これらによりアンテナの伝達
特性に悪影響を及ぼす。
上述した欠点を可成り減少せしめる為に、本例
では増幅回路２に高利得増幅器８を設け、この増
幅器の信号入力端子９を共通電位点に接続し、本
例ではこの共通電位点を接地する。更に増幅器８
には帰還回路を設け、本例ではこの帰還回路を増
幅器８の出力端子１１と信号反転入力端子１０と
の間に接続したインピーダンス１２を以つて構成
する。増幅器８の入力段は対称的な作動増幅器と
して構成しうることを銘記すべきである。
では増幅回路２に高利得増幅器８を設け、この増
幅器の信号入力端子９を共通電位点に接続し、本
例ではこの共通電位点を接地する。更に増幅器８
には帰還回路を設け、本例ではこの帰還回路を増
幅器８の出力端子１１と信号反転入力端子１０と
の間に接続したインピーダンス１２を以つて構成
する。増幅器８の入力段は対称的な作動増幅器と
して構成しうることを銘記すべきである。
増幅器８の増幅率は極めて高く、出力電圧は帰
還インピーダンス１２により信号反転入力端子に
負帰還されるという事実の為に、信号反転入力端
子１０における電圧は信号入力端子９における電
圧にほぼ等しくなり、従つて共通電位点における
電圧にほぼ等しくなる。
還インピーダンス１２により信号反転入力端子に
負帰還されるという事実の為に、信号反転入力端
子１０における電圧は信号入力端子９における電
圧にほぼ等しくなり、従つて共通電位点における
電圧にほぼ等しくなる。
このことは、信号反転入力端子が実質的に接地
されているということを意味する。信号反転入力
端子１０は増幅回路２の第１能動素子（増幅器
８）の制御入力端子を構成する。信号入力端子９
と信号反転入力端子１０との間の電圧差は極めて
小さい為、増幅回路２の入力インピーダンスは極
めて低い。
されているということを意味する。信号反転入力
端子１０は増幅回路２の第１能動素子（増幅器
８）の制御入力端子を構成する。信号入力端子９
と信号反転入力端子１０との間の電圧差は極めて
小さい為、増幅回路２の入力インピーダンスは極
めて低い。
信号反転入力端子は実質上接地されている為
に、保護ダイオード６および７の両端間には通常
信号電圧がなく、これらのダイオードがアンテナ
の伝達特性に及ぼす影響は除去される。湿気やち
りの為のアンテナの汚染によりアンテナの伝達特
性に及ぼす影響は、これらのダイオードがアンテ
ナの伝達特性に及ぼす影響が除去されるのと同様
に除去される。増幅器の信号反転入力端子１０が
実質的に接地されていないと、この信号反転入力
端子１０に、従つて増幅回路の入力端子３に電圧
が存在する。従つてこの電圧はアンテナと、この
アンテナが絶縁性のアンテナフツト（antenna−
foot）を介して取付けられる保持物体（例えば自
動車の車体）との間にも存在する。このアンテナ
フツトの絶縁性は湿気やちりにより阻害され、こ
のアンテナフツトにまたがつてスパークを生じせ
しめる。本発明によれば、アンテナ電圧が極めて
低くなるという事実の為に信号反転入力端子が実
質的に接地されることにより上述したスパークが
生じなくなる。また、増幅器の非直線ひずみは入
力電圧の変化が極めて小さいという事実によつて
可成り減少する。
に、保護ダイオード６および７の両端間には通常
信号電圧がなく、これらのダイオードがアンテナ
の伝達特性に及ぼす影響は除去される。湿気やち
りの為のアンテナの汚染によりアンテナの伝達特
性に及ぼす影響は、これらのダイオードがアンテ
ナの伝達特性に及ぼす影響が除去されるのと同様
に除去される。増幅器の信号反転入力端子１０が
実質的に接地されていないと、この信号反転入力
端子１０に、従つて増幅回路の入力端子３に電圧
が存在する。従つてこの電圧はアンテナと、この
アンテナが絶縁性のアンテナフツト（antenna−
foot）を介して取付けられる保持物体（例えば自
動車の車体）との間にも存在する。このアンテナ
フツトの絶縁性は湿気やちりにより阻害され、こ
のアンテナフツトにまたがつてスパークを生じせ
しめる。本発明によれば、アンテナ電圧が極めて
低くなるという事実の為に信号反転入力端子が実
質的に接地されることにより上述したスパークが
生じなくなる。また、増幅器の非直線ひずみは入
力電圧の変化が極めて小さいという事実によつて
可成り減少する。
波長よりも著るしく短かい長さを有するアンテ
ナ素子はキヤパシタンスCaを直列に配置した電
圧源Uaで表わすことができる。この事実を用い
てアンテナ素子１により生ぜしめられる開路電圧
を周波数に無関係にしうる。
ナ素子はキヤパシタンスCaを直列に配置した電
圧源Uaで表わすことができる。この事実を用い
てアンテナ素子１により生ぜしめられる開路電圧
を周波数に無関係にしうる。
周波数に無関係なアクテイブアンテナ伝達特性
を得る為には、帰還インピーダンス１２としてコ
ンデンサ１２を選択する必要がある。
を得る為には、帰還インピーダンス１２としてコ
ンデンサ１２を選択する必要がある。
この場合にはアンテナ素子（キヤパシタンス
Ca）およびコンデンサ１２（キヤパシタンスC12）
が分圧器を構成し、信号反転入力端子１０が実質
的に接地されている為伝達関数が Ub／Ua＝−Ca／C12 …(1) に等しいということを簡単に証明しうる。ここに
Ubは負荷５の端子間電圧を示す。従つて伝達関
数は周波数に無関係である。帰還インピーダンス
１２として可変コンデンサC12を用いると、利得
はこの帰還コンデンサC12の値の変化に対し直線
的に変化するということが式(1)から分り、これに
よりアクテイブアンテナに結合された受信機を駆
動する為の所望の出力電圧に全出力に対し簡単に
設定しうるようになる。
Ca）およびコンデンサ１２（キヤパシタンスC12）
が分圧器を構成し、信号反転入力端子１０が実質
的に接地されている為伝達関数が Ub／Ua＝−Ca／C12 …(1) に等しいということを簡単に証明しうる。ここに
Ubは負荷５の端子間電圧を示す。従つて伝達関
数は周波数に無関係である。帰還インピーダンス
１２として可変コンデンサC12を用いると、利得
はこの帰還コンデンサC12の値の変化に対し直線
的に変化するということが式(1)から分り、これに
よりアクテイブアンテナに結合された受信機を駆
動する為の所望の出力電圧に全出力に対し簡単に
設定しうるようになる。
第２図に示す例において増幅回路２の能動部分
として演算増幅器８を用い、本例の場合もこの増
幅器８の信号入力端子９を接地する。しかし帰還
回路は第１変成器１３を以つて構成し、この変成
器の第１巻線１４を増幅回路の入力端子４と大地
との間に接続し、変成器１３の第２巻線１５をア
ンテナ素子と増幅器８の信号反転入力端子１０と
の間に接続する。第１巻線１４の巻回数対第２巻
線１５の巻回数の比をｎ：１とする場合には、増
幅器８の増幅率が極めて高い場合のアンテナの伝
達関数は Ub／Ua＝ｎ …(2) となる。従つてこの構成のアンテナも周波数に無
関係に良好に規定された伝達関数を有する。
として演算増幅器８を用い、本例の場合もこの増
幅器８の信号入力端子９を接地する。しかし帰還
回路は第１変成器１３を以つて構成し、この変成
器の第１巻線１４を増幅回路の入力端子４と大地
との間に接続し、変成器１３の第２巻線１５をア
ンテナ素子と増幅器８の信号反転入力端子１０と
の間に接続する。第１巻線１４の巻回数対第２巻
線１５の巻回数の比をｎ：１とする場合には、増
幅器８の増幅率が極めて高い場合のアンテナの伝
達関数は Ub／Ua＝ｎ …(2) となる。従つてこの構成のアンテナも周波数に無
関係に良好に規定された伝達関数を有する。
信号反転入力端子は実質的に接地されている
為、例えば信号反転入力端子１０に接続されてい
る保護ダイオードによつて生じる漂遊キヤパシタ
ンス２２や、増幅器８（第１能動素子）のミラー
キヤパシタンスや、信号反転入力端子１０の領域
における配線のキヤパシタンスによる影響は除去
される。しかし本例によつてはその他の寄生配線
キヤパシタンス２３による影響は除去されない。
為、例えば信号反転入力端子１０に接続されてい
る保護ダイオードによつて生じる漂遊キヤパシタ
ンス２２や、増幅器８（第１能動素子）のミラー
キヤパシタンスや、信号反転入力端子１０の領域
における配線のキヤパシタンスによる影響は除去
される。しかし本例によつてはその他の寄生配線
キヤパシタンス２３による影響は除去されない。
例えばケーブルの特性インピーダンスおよび受
信機の入力インピーダンスを以つて構成しうる負
荷５にアクテイブアンテナを最適に整合せしめる
為には、増幅回路２の帰還回路を変更しうる。
信機の入力インピーダンスを以つて構成しうる負
荷５にアクテイブアンテナを最適に整合せしめる
為には、増幅回路２の帰還回路を変更しうる。
その一例を第３図に示す。第３図は、コンデン
サ１６により第１図につき説明したように出力に
対し並列に作動する負帰還に加えて第２変成器１
８と第２コンデンサ１７とにより出力に対し直列
に作動する負帰還を用いた例を示す。第２変成器
１８の第１巻線１９は増幅器８の出力端子１１と
負荷５との間に接続し、この第１巻線を負荷５の
インピーダンスよりも小さな値を有する抵抗２０
により分路する。この変成器１８の第２巻線２１
は共通電位点（大地）と増幅器８の信号反転入力
端子１０との間で第２コンデンサ１７と直列に接
続する。第１巻線１９の巻回数対第２巻線の巻回
数の比をｍ：１とすると、増幅器８の増幅率が極
めて高い場合に負荷５の端子間電圧Ubは Ub／Ua＝−Ca／〔（ｍR20／Z5C17） ＋（１＋R20／Z5）C16〕 …(3) なる関係を有し、増幅器２の出力インピーダンス
Z0は Z0＝R20（１＋mC19／C16） …(4) に等しくなるということを証明しうる。負荷イン
ピーダンスZ5をZ0に等しくし、 ｜m2R20｜≪１／jωC17および ｜R20＋Z0｜≪１／jωC16 であるものとすると、式(3)は Ub／Ua＝−Ca／２・C16 …(5) に簡略化される。この式(5)から明かなように第３
図のアクテイブアンテナは周波数に無関係な所定
の伝達特性を有する。更に式(4)から明らかなよう
に抵抗２０の値を適当に選択することにより信号
電力の多量な損失を生じることなく最適な電力伝
達を簡単に達成しうる。
サ１６により第１図につき説明したように出力に
対し並列に作動する負帰還に加えて第２変成器１
８と第２コンデンサ１７とにより出力に対し直列
に作動する負帰還を用いた例を示す。第２変成器
１８の第１巻線１９は増幅器８の出力端子１１と
負荷５との間に接続し、この第１巻線を負荷５の
インピーダンスよりも小さな値を有する抵抗２０
により分路する。この変成器１８の第２巻線２１
は共通電位点（大地）と増幅器８の信号反転入力
端子１０との間で第２コンデンサ１７と直列に接
続する。第１巻線１９の巻回数対第２巻線の巻回
数の比をｍ：１とすると、増幅器８の増幅率が極
めて高い場合に負荷５の端子間電圧Ubは Ub／Ua＝−Ca／〔（ｍR20／Z5C17） ＋（１＋R20／Z5）C16〕 …(3) なる関係を有し、増幅器２の出力インピーダンス
Z0は Z0＝R20（１＋mC19／C16） …(4) に等しくなるということを証明しうる。負荷イン
ピーダンスZ5をZ0に等しくし、 ｜m2R20｜≪１／jωC17および ｜R20＋Z0｜≪１／jωC16 であるものとすると、式(3)は Ub／Ua＝−Ca／２・C16 …(5) に簡略化される。この式(5)から明かなように第３
図のアクテイブアンテナは周波数に無関係な所定
の伝達特性を有する。更に式(4)から明らかなよう
に抵抗２０の値を適当に選択することにより信号
電力の多量な損失を生じることなく最適な電力伝
達を簡単に達成しうる。
第４図の例は第２図に示すように出力に対し並
列に作動する負帰還のみでなく、第３図に示すの
と同様に出力に対し直列に作動する追加の負帰還
をも用いた帰還回路を示す。この追加の負帰還第
３図に示す負帰還との相違は、第２変成器１８の
第２巻線２１をアンテナ素子と増幅器８の信号反
転入力端子１０との間で第１変成器１３の第２巻
線１５と直列に接続した点である。
列に作動する負帰還のみでなく、第３図に示すの
と同様に出力に対し直列に作動する追加の負帰還
をも用いた帰還回路を示す。この追加の負帰還第
３図に示す負帰還との相違は、第２変成器１８の
第２巻線２１をアンテナ素子と増幅器８の信号反
転入力端子１０との間で第１変成器１３の第２巻
線１５と直列に接続した点である。
この構成のアクテイブアンテナの場合、
Ub／Ua＝Z5／（mZ20＋Z5／ｎ） …(6)
が成立ち、また増幅器２の出力インピーダンスZ0
は Z0＝ｍ・ｎ・R20 …(7) に等しくなる。Z5＝Z0の場合、式(6)は Ub／Ua＝ｎ／２ …(8) に簡略化される。
は Z0＝ｍ・ｎ・R20 …(7) に等しくなる。Z5＝Z0の場合、式(6)は Ub／Ua＝ｎ／２ …(8) に簡略化される。
この式(8)は、第４図に示すアクテイブアンテナ
が周波数に無関係な所定の伝達特性を有し、増幅
器２の出力インピーダンスは抵抗２０の値および
第２変成器１８の巻回比を適当に選択し最適な電
力伝達が得られるように簡単に設定しうるという
ことを示す。
が周波数に無関係な所定の伝達特性を有し、増幅
器２の出力インピーダンスは抵抗２０の値および
第２変成器１８の巻回比を適当に選択し最適な電
力伝達が得られるように簡単に設定しうるという
ことを示す。
第１図に示す例は完全に集積化形態に形成で
き、従つてカーラジオやアレーアンテナに用いる
のに特に適している。
き、従つてカーラジオやアレーアンテナに用いる
のに特に適している。
アンテナ素子が0.5メートルの長さを有する場
合、上述したアクテイブアンテナは5KHz〜30M
Hzの周波数帯域に亘つて、0.5dB内で平坦な伝達
特性と極めて低いひずみとを有していること明ら
かであり、このことを第５図につき説明する。
合、上述したアクテイブアンテナは5KHz〜30M
Hzの周波数帯域に亘つて、0.5dB内で平坦な伝達
特性と極めて低いひずみとを有していること明ら
かであり、このことを第５図につき説明する。
この第５図に示すグラフにおいては、アクテイ
ブアンテナによつて50Ωの負荷に供給される電力
を、Ｖ／ｍで表した受信電界強度の実効値ERMSに
対してdBmでプロツトしてある。直線２２は所
望の信号の関係を表わし、直線２３Ａおよび２３
Ｂはこの際生じる二次ひずみ（図面には2ndで示
してある）を表わし、直線２４Ａおよび２４Ｂは
この際生じる三次ひずみ（図面には3rdで示して
ある）を表わす。ＡおよびＢはこれらの直線が第
１および第２図にそれぞれ示すアクテイブアンテ
ナとそれぞれ関連するということを示す。アクテ
イブアンテナの励振限界を第５図にライン２５で
示す。
ブアンテナによつて50Ωの負荷に供給される電力
を、Ｖ／ｍで表した受信電界強度の実効値ERMSに
対してdBmでプロツトしてある。直線２２は所
望の信号の関係を表わし、直線２３Ａおよび２３
Ｂはこの際生じる二次ひずみ（図面には2ndで示
してある）を表わし、直線２４Ａおよび２４Ｂは
この際生じる三次ひずみ（図面には3rdで示して
ある）を表わす。ＡおよびＢはこれらの直線が第
１および第２図にそれぞれ示すアクテイブアンテ
ナとそれぞれ関連するということを示す。アクテ
イブアンテナの励振限界を第５図にライン２５で
示す。
特性を判断しうる基準としてこのグラフは二次
交点が＋70dBmよりも上に位置し、三次交点が
＋50dBmよりも上に位置しているということを
示している。
交点が＋70dBmよりも上に位置し、三次交点が
＋50dBmよりも上に位置しているということを
示している。
第１図は本発明によるアクテイブアンテナの一
例を示す回路図、第２図は同じくその他の例を示
す回路図、第３図は第１図に示す例のアクテイブ
アンテナの変形例を示す回路図、第４図は第２図
に示す例のアクテイブアンテナの変形例を示す回
路図、第５図は本発明アクテイブアンテナの入出
力特性を示す説明図である。 １……アンテナ素子、２……増幅回路、３……
入力端子、４……出力端子、５……負荷、６，７
……ダイオード、８……高利得増幅器、１２……
インピーダンス、１３……第１変成器、１４……
第１巻線、１５……第２巻線、１６，１７……コ
ンデンサ、１８……第２変成器、２０……抵抗、
２２……漂遊キヤパシタンス。
例を示す回路図、第２図は同じくその他の例を示
す回路図、第３図は第１図に示す例のアクテイブ
アンテナの変形例を示す回路図、第４図は第２図
に示す例のアクテイブアンテナの変形例を示す回
路図、第５図は本発明アクテイブアンテナの入出
力特性を示す説明図である。 １……アンテナ素子、２……増幅回路、３……
入力端子、４……出力端子、５……負荷、６，７
……ダイオード、８……高利得増幅器、１２……
インピーダンス、１３……第１変成器、１４……
第１巻線、１５……第２巻線、１６，１７……コ
ンデンサ、１８……第２変成器、２０……抵抗、
２２……漂遊キヤパシタンス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 動作周波数に対応する波長に比べて短かい長
さを有するアンテナ素子と、このアンテナ素子に
接続された増幅器とを具えるアクテイブアンテナ
において、 前記の増幅器を、信号入力端子と、信号反転入
力端子と、出力端子とを有する高利得増幅器と
し、前記の信号入力端子を共通電位点に接続し、
前記の信号反転入力端子を前記のアンテナ素子に
結合し、前記の増幅器を前記の出力端子と前記の
信号反転入力端子との間に接続した帰還回路によ
り負帰還させ、前記増幅器の信号反転入力を実効
的に接地するか、あるいはその構成上該増幅回路
配置の入力インピーダンスを極めて低い値とした
ことを特徴とするアクテイブアンテナ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のアクテイブア
ンテナにおいて、前記の帰還回路が前記の増幅器
の出力端子と、前記の増幅器の信号反転入力端子
との間に配置した第１コンデンサを具えるように
したことを特徴とするアクテイブアンテナ。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のアクテイブア
ンテナにおいて、前記の帰還回路が第１変成器を
具え、該第１変成器の第１巻線が前記の増幅器の
出力端子と、前記の共通電位点との間に接続さ
れ、前記の第１変成器の第２巻線がアンテナ素子
と前記の増幅器の信号反転入力端子との間に接続
されていることを特徴とするアクテイブアンテ
ナ。 ４ 特許請求の範囲第２項に記載のアクテイブア
ンテナにおいて、前記の帰還回路が第２変成器を
具え、該第２変成器の第１巻線が前記の増幅器の
出力端子と負荷との間に接続され、前記の第２変
成器の第２巻線が第２コンデンサを経て前記の増
幅器の信号反転入力端子と前記の共通電位点との
間に接続され、前記の第２変成器の第１巻線と並
列に第１抵抗が接続されていることを特徴とする
アクテイブアンテナ。 ５ 特許請求の範囲第３項に記載のアクテイブア
ンテナにおいて、前記の帰還回路が第３変成器を
具え、該第３変成器の第１巻線が前記の増幅器の
出力端子と負荷との間に接続され、前記の第３変
成器の第２巻線が前記の第１変成器の第２巻線と
直列に接続され、前記の第３変成器の第１巻線と
並列に抵抗が設けられていることを特徴とするア
クテイブアンテナ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NLAANVRAGE8003566,A NL182109C (nl) | 1980-06-20 | 1980-06-20 | Actieve antenne. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5730403A JPS5730403A (en) | 1982-02-18 |
| JPH03802B2 true JPH03802B2 (ja) | 1991-01-09 |
Family
ID=19835485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9459981A Granted JPS5730403A (en) | 1980-06-20 | 1981-06-20 | Active antenna |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4414690A (ja) |
| JP (1) | JPS5730403A (ja) |
| AU (1) | AU544852B2 (ja) |
| CA (1) | CA1173559A (ja) |
| DE (1) | DE3124331C2 (ja) |
| FR (1) | FR2485276B1 (ja) |
| GB (1) | GB2079064B (ja) |
| HK (1) | HK52688A (ja) |
| NL (1) | NL182109C (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4590434A (en) * | 1983-05-06 | 1986-05-20 | New England Microwave Corporation | High dynamic range amplifier with low noise and low distortion |
| JPH0250604A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-20 | Michiko Naito | アクティブアンテナ |
| DE3907493A1 (de) * | 1989-03-08 | 1990-09-20 | Lindenmeier Heinz | Scheibenantenne mit antennenverstaerker |
| DE4041863A1 (de) * | 1990-12-26 | 1992-07-02 | Lindenmeier Heinz | Antennenverstaerkerschaltung fuer aktive hochlineare empfangsantennen mit eingangsseitiger rauschanpassung mit mindestens zwei aktiven dreipolen |
| US5914640A (en) * | 1996-02-29 | 1999-06-22 | Texas Instruments Incorporated | Method and system for matching the input impedance of an RF amplifier an antenna to impedance |
| DE19752746C2 (de) * | 1996-12-18 | 2001-05-03 | Braun Gmbh | Zeitzeichenempfänger mit einem elektronisch abstimmbaren Schwingkreis |
| US5963144A (en) * | 1997-05-30 | 1999-10-05 | Single Chip Systems Corp. | Cloaking circuit for use in a radiofrequency identification and method of cloaking RFID tags to increase interrogation reliability |
| EP1058969B1 (en) * | 1998-02-26 | 2002-08-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Receiver input circuit |
| US6393267B1 (en) * | 1999-07-07 | 2002-05-21 | Christopher Trask | Lossless feedback double-balance active mixers |
| USRE47599E1 (en) | 2000-10-20 | 2019-09-10 | Promega Corporation | RF point of sale and delivery method and system using communication with remote computer and having features to read a large number of RF tags |
| DE60144402D1 (de) | 2000-10-20 | 2011-05-19 | Promega Corp | Hochfrequenzidenfikationsverfahren und System zum Verteilen von Produkten |
| US20020183882A1 (en) | 2000-10-20 | 2002-12-05 | Michael Dearing | RF point of sale and delivery method and system using communication with remote computer and having features to read a large number of RF tags |
| FI116814B (fi) * | 2003-03-25 | 2006-02-28 | Micro Analog Syst Oy | Antennivirityspiiri |
| GB2402920A (en) * | 2003-06-21 | 2004-12-22 | Arjo Med Aktiebolag Ltd | Sling attachment device |
| KR100657999B1 (ko) * | 2004-11-05 | 2006-12-14 | (주)에이스안테나 | 방송 주파수 수신용 안테나 모듈 |
| TWM294742U (en) * | 2005-10-19 | 2006-07-21 | Lite On Technology Corp | Electrostatic discharge protection receiving system |
| US7710275B2 (en) | 2007-03-16 | 2010-05-04 | Promega Corporation | RFID reader enclosure and man-o-war RFID reader system |
| KR20200143880A (ko) * | 2019-06-17 | 2020-12-28 | 현대자동차주식회사 | 차량 및 그 제어 방법 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3134080A (en) * | 1962-10-29 | 1964-05-19 | Northern Electric Co | Hybrid feedback amplifier |
| US3582791A (en) * | 1968-12-11 | 1971-06-01 | Bendix Corp | Antenna coupling and tuning circuit |
| US3827053A (en) * | 1970-07-23 | 1974-07-30 | E Willie | Antenna with large capacitive termination and low noise input circuit |
| DE2115657C3 (de) * | 1971-03-31 | 1983-12-22 | Flachenecker, Gerhard, Prof. Dr.-Ing., 8012 Ottobrunn | Aktive Unipol-Empfangsantenne |
| US3972002A (en) * | 1974-12-30 | 1976-07-27 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Dual feedback amplifier |
| US4103241A (en) * | 1975-08-11 | 1978-07-25 | Reach Electronics, Inc. | Rf amplifier and antenna |
| US4087737A (en) * | 1977-04-18 | 1978-05-02 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Phase shifting circuit |
| NL7901901A (nl) * | 1978-03-10 | 1979-09-12 | Blankenburg Antennen | Antenne voor meerdere ontvangstgebieden met elektroni- sche versterker. |
| US4253070A (en) * | 1979-05-04 | 1981-02-24 | Dynamic Compliance, Incorporated | Feedback arrangement |
| US4314378A (en) * | 1979-05-25 | 1982-02-02 | Tractor, Inc. | Antenna low-noise Q spoiling circuit |
-
1980
- 1980-06-20 NL NLAANVRAGE8003566,A patent/NL182109C/xx not_active IP Right Cessation
-
1981
- 1981-06-15 US US06/273,796 patent/US4414690A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-06-17 AU AU71935/81A patent/AU544852B2/en not_active Ceased
- 1981-06-17 CA CA000380008A patent/CA1173559A/en not_active Expired
- 1981-06-17 GB GB8118616A patent/GB2079064B/en not_active Expired
- 1981-06-19 FR FR8112126A patent/FR2485276B1/fr not_active Expired
- 1981-06-20 JP JP9459981A patent/JPS5730403A/ja active Granted
- 1981-06-20 DE DE3124331A patent/DE3124331C2/de not_active Expired
-
1988
- 1988-07-14 HK HK526/88A patent/HK52688A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HK52688A (en) | 1988-07-22 |
| AU7193581A (en) | 1981-12-24 |
| AU544852B2 (en) | 1985-06-13 |
| NL182109C (nl) | 1988-01-04 |
| GB2079064A (en) | 1982-01-13 |
| DE3124331A1 (de) | 1982-04-01 |
| GB2079064B (en) | 1984-03-07 |
| FR2485276A1 (fr) | 1981-12-24 |
| DE3124331C2 (de) | 1989-03-23 |
| US4414690A (en) | 1983-11-08 |
| NL8003566A (nl) | 1982-01-18 |
| JPS5730403A (en) | 1982-02-18 |
| CA1173559A (en) | 1984-08-28 |
| FR2485276B1 (fr) | 1984-05-04 |
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