RU2749652C2 - Indoor television antenna - Google Patents
Indoor television antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749652C2 RU2749652C2 RU2019138101A RU2019138101A RU2749652C2 RU 2749652 C2 RU2749652 C2 RU 2749652C2 RU 2019138101 A RU2019138101 A RU 2019138101A RU 2019138101 A RU2019138101 A RU 2019138101A RU 2749652 C2 RU2749652 C2 RU 2749652C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- signal
- television
- receiving element
- amplifier
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
- H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники, а именно, к антеннам для приема эфирного телевизионного сигнала.The invention relates to the field of radio engineering, namely, to antennas for receiving an over-the-air television signal.
Известна антенна, которая содержит плоский несущий элемент, по обе стороны которого размещены три дипольных вибратора, состоящие из двух плеч, длина большей стороны плеча составляет 0.2…0.3*λ (λ - средняя рабочая длина волны), запитанных с обеих сторон несущего элемента посредством трех непосредственно подсоединенных четвертьволновых двухпроводных трансформаторов, соединяющихся в центре несущего элемента по обе стороны, и образующих, тем самым, две параллельно расположенные контактные площадки для подключения коаксиальной линии передачи сигнала к приемнику. Причем каждая пара плеч дипольных вибраторов расположена по обе стороны от несущего элемента, а сами плечи расходятся в сторону от питающих точек таким образом, что каждый дипольный вибратор занимает сектор несущего элемента в 120 градусов (патент RU 186322, МПК H01Q 23/00, опубл. 16.01.2019 г.).An antenna is known that contains a flat supporting element, on both sides of which there are three dipole vibrators, consisting of two arms, the length of the longer side of the arm is 0.2 ... 0.3 * λ (λ is the average operating wavelength), powered from both sides of the supporting element by three directly connected quarter-wave two-wire transformers, connected in the center of the carrier on both sides, and thus forming two parallel contact pads for connecting the coaxial signal transmission line to the receiver. Moreover, each pair of arms of the dipole vibrators is located on both sides of the carrier, and the arms themselves diverge away from the supply points in such a way that each dipole vibrator occupies a sector of the carrier of 120 degrees (patent RU 186322, IPC H01Q 23/00, publ. January 16, 2019).
Известна комнатная антенна, корпус которой выполнен в виде декоративного футбольного мяча, имеющего внутри конструкции: два приемных элемента, выполненные в виде спирали, расположенные на каркасе корпуса, антенный усилитель, расположенный в основании комнатной антенны, и коаксиальный кабель, по которому подается сигнал от усилителя к телевизору (CN 102790265 (А), МПК H01Q 1/12, H01Q 1/38, опубл. 17. 05. 2011 г.).Known indoor antenna, the body of which is made in the form of a decorative soccer ball, having inside the structure: two receiving elements, made in the form of a spiral, located on the frame of the body, an antenna amplifier located at the base of the indoor antenna, and a coaxial cable through which the signal from the amplifier to the TV (CN 102790265 (A), IPC
Недостатки известных антенн заключаются в низкой эффективности приема телевизионного сигнала и неудобстве настройки антенны ввиду того, что в данных антеннах отсутствуют индикаторы уровня принимаемого сигнала, и без телевизионного приемника или приставки нет возможности определить, настроена антенна на прием, установлена она в зоне максимального телевизионного сигнала или нет.The disadvantages of known antennas are the low efficiency of receiving a television signal and the inconvenience of tuning the antenna due to the fact that these antennas do not have indicators of the received signal strength, and without a television receiver or set-top box it is not possible to determine whether the antenna is tuned for reception, it is installed in the zone of maximum television signal, or not.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эффективности приема телевизионного сигнала при удобстве настройки антенны.The technical problem to be solved by the claimed technical solution is to increase the efficiency of receiving a television signal with the convenience of tuning the antenna.
Технический результат - усиление телевизионного сигнала. Проблема решается, а технический результат достигается антенной телевизионной, включающей корпус из двух соединенных между собой с образованием шара полусферических частей, внутри которого размещены полый металлический конусообразный приемный элемент, антенный усилитель и блок светодиодной индикации уровня принимаемого сигнала, при этом приемный элемент расположен в корпусе вертикально и вершиной конуса механически и электрически соединен с платой антенного усилителя, причем диаметр поперечного сечения основания приемного элемента составляет 1/2-1/4 λ, где λ - средняя рабочая длина волны телевизионного дециметрового диапазона, при этом антенный усилитель включает LC-полосовой частотный фильтр, выполнен на одном транзисторе с автоматической регулировкой усиления сигнала и с возможностью поступления выходного сигнала с усилителя на выход антенны и на блок светодиодной индикации уровня принимаемого сигнала, причем последний состоит из детектора уровня сигнала, выполненного на высокочастотных чувствительных полупроводниках, и индикатора уровня сигнала, выполненного на светодиодах.The technical result is the amplification of the television signal. The problem is solved, and the technical result is achieved by a television antenna, which includes a housing of two hemispherical parts connected to each other to form a ball, inside which a hollow metal cone-shaped receiving element, an antenna amplifier and an LED indication of the received signal level are located, while the receiving element is located vertically in the housing and the top of the cone is mechanically and electrically connected to the antenna amplifier board, and the cross-sectional diameter of the base of the receiving element is 1 / 2-1 / 4 λ, where λ is the average operating wavelength of the television decimeter range, while the antenna amplifier includes an LC-band pass filter , is made on one transistor with automatic control of signal gain and with the possibility of receiving the output signal from the amplifier to the antenna output and to the LED indicator of the received signal level, the latter consisting of a signal level detector made at high frequencies sensitive semiconductors, and a signal level indicator made on LEDs.
Согласно изобретению, в частных случаях:According to the invention, in special cases:
- антенна имеет на блоке светодиодной индикации уровня принимаемого сигнала семь светодиодов;- the antenna has seven LEDs on the unit of LED indication of the received signal level;
- все элементы конструкции расположены внутри пластикового корпуса.- all structural elements are located inside the plastic case.
Технический результат достигается следующим.The technical result is achieved as follows.
За счет геометрической формы приемный элемент (конусообразный) позволяет в равной степени принимать телевизионный сигнал с любой стороны антенны (круговая диаграмма направленности). Диаметр поперечного сечения основания приемного элемента (конуса) рассчитан с учетом 1/2-1/4 λ принимаемых длин волн (λ - средняя рабочая длина волны телевизионного дециметрового (ДМВ) диапазона), это позволяет получить высокий коэффициент собственного усиления приемным элементом. Вертикально расположенный приемный элемент (перевернутый конус) своей вершиной напрямую соединен механически и электрически с платой антенного усилителя. Такой тип соединения позволяет минимизировать электрические потери сигнала и уменьшить уровень наводящих шумов, так как дополнительные разъемные и неразъемные соединения приводят к вносимым потерям и наводят дополнительные шумы в приемный сигнал.Due to its geometric shape, the receiving element (cone-shaped) makes it possible to equally receive a television signal from either side of the antenna (circular radiation pattern). The cross-sectional diameter of the base of the receiving element (cone) is calculated taking into
Приемный элемент концентрирует сигнал с нескольких направлений и передает его через LC-полосовой частотный фильтр (460-860МГц), состоящий из LC-цепочек (например, на сайтеThe receiving element concentrates the signal from several directions and transmits it through an LC-bandpass frequency filter (460-860 MHz), consisting of LC-chains (for example, on the site
http://m.knowledgr.com/00373954/%D0%9A%D1%80%D1%83%D0%B3%D0% BE%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%82LC) на антенный усилитель. Антенный усилитель выполнен на одном транзисторе с низким уровнем шума (так как использован один транзистор) и с автоматической регулировкой усиления сигнала. Данное решение на одном транзисторе намного эффективнее многокаскадных схем усилителей, где помимо усиления амплитуды полезного сигнала появляются и усиливаются электрические шумы. Такие шумы приводят к цифровым ошибкам и негативно влияют на качество цифрового телевизионного сигнала. Применение решения на одном транзисторе с низким уровнем шума позволяет максимально усилить амплитуду выходного сигнала. Обратная связь (ОС), построенная на RC-цепочке (например, на https://ru.wikipedia.org/wiki/RC-%D1%86%D0%B5%D0%BF%D1%8C, позволяет получить равномерную выходную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), то есть коэффициент усиления не изменяется в зависимости от частоты входного сигнала. В усилителях с отсутствием ОС, с увеличением частоты сигнала происходит фазовый сдвиг между входным и выходным сигналом, вследствие этого на некоторых частотах усиливаемого сигнала происходит самовозбуждение схемы, то есть усилитель превращается в генератор, что является недостатком.http://m.knowledgr.com/00373954/%D0%9A%D1%80%D1%83%D0%B3%D0% BE% D0% BE% D0% B1% D0% BE% D1% 80% D0 % BE% D1% 82LC) to the antenna amplifier. Antenna amplifier is made on one transistor with low noise level (since one transistor is used) and with automatic control of signal gain. This single-transistor solution is much more efficient than multistage amplifier circuits, where, in addition to amplifying the amplitude of the useful signal, electrical noise appears and amplifies. Such noise leads to digital errors and negatively affects the quality of the digital television signal. The low noise single transistor solution maximizes the amplitude of the output signal. Feedback (OS), built on an RC chain (for example, at https://ru.wikipedia.org/wiki/RC-%D1%86%D0%B5%D0%BF%D1%8C, allows you to get a uniform output amplitude-frequency characteristic (AFC), that is, the gain does not change depending on the frequency of the input signal.In amplifiers with no feedback, with an increase in the signal frequency, a phase shift occurs between the input and output signal, as a result of which at some frequencies of the amplified signal self-excitation of the circuit occurs , that is, the amplifier turns into a generator, which is a disadvantage.
Блок светодиодной индикации уровня принимаемого сигнала определяет уровень сигнала на выходе усилителя. Блок светодиодной индикации уровня принимаемого сигнала позволяет по количеству загорающихся на нем светодиодов визуально определить оптимальное место установки антенны.The block of LED indication of the received signal level determines the signal level at the amplifier output. The block of LED indication of the received signal level allows to visually determine the optimal location of the antenna by the number of LEDs that light up on it.
Сущность изобретения поясняется рисунками, где показано:The essence of the invention is illustrated by drawings, where it is shown:
На фиг. 1 - общий вид антенны комнатной телевизионной в разрезе;FIG. 1 - General view of an indoor television antenna in section;
На фиг. 2 - структурная схема заявляемой антенны комнатной телевизионной.FIG. 2 is a block diagram of the claimed indoor television antenna.
На фигурах обозначено:The figures indicate:
1 - верхняя часть корпуса1 - upper part of the case
2 - нижняя часть корпуса2 - the lower part of the body
3 - приемный элемент3 - receiving element
4 - антенный усилитель4 - antenna amplifier
5 - блок светодиодной индикации уровня принимаемого сигнала5 - block of LED indication of the received signal level
6 - основание корпуса6 - housing base
7 - полосовой фильтр7 - band pass filter
8 - транзистор8 - transistor
9 - детектор уровня сигнала9 - signal level detector
10 - индикатор уровня сигнала на светодиодах. Заявляемая антенна работает следующим образом.10 - signal level indicator on LEDs. The claimed antenna works as follows.
Антенна соединяется с телевизионным приемником или с телевизионной приставкой коаксиальным кабелем (на чертеже не показан), кабель имеет инжектор питания для разделения питающего напряжения и высокочастотного (ВЧ) телевизионного сигнала.The antenna is connected to a television receiver or set-top box by a coaxial cable (not shown in the drawing), the cable has a power injector to separate the supply voltage and the high-frequency (HF) television signal.
С приемного элемента (3) через полосовой фильтр (7), пропускающий только телевизионные частоты 460-860 МГц, сигнал поступает на вход усилителя, выполненного на транзисторе (8). Обратная связь (ОС) по усилению, выполненная на RC-цепочке, позволяет получить равномерную АЧХ на выходе транзистора (8). Вертикально расположенный приемный элемент 3 (перевернутый конус) своей вершиной соединен механически и электрически с платой антенного усилителя (4). Такое соединение позволяет минимизировать электрические потери сигнала и уменьшить уровень наводящих шумов.From the receiving element (3) through a band-pass filter (7), which passes only television frequencies of 460-860 MHz, the signal enters the input of an amplifier made on a transistor (8). The gain feedback (OS), performed on the RC-circuit, allows you to obtain a uniform frequency response at the output of the transistor (8). The vertically located receiving element 3 (inverted cone) is mechanically and electrically connected with its top to the antenna amplifier board (4). This connection minimizes electrical signal loss and reduces the level of humming noise.
Блок светодиодной индикации уровня принимаемого сигнала (5) состоит из детектора уровня сигнала (9), выполненного на высокочастотных, чувствительных полупроводниках и индикатора (10), выполненного на светодиодах. Детектор (9) определяет уровень сигнала на выходе антенного усилителя (4) и при низком уровне, менее 60 дБ/мкВ, загорается только один светодиод, сигнализирующий о недостаточности сигнала. При перемещении антенны комнатной телевизионной в зону уверенного приема детектор (9) определяет высокий уровень, порядка 80 дБ/мкВ, на выходе антенного усилителя (4), при этом загораются все светодиоды индикатора уровня. При наличии семи светодиодов индикация уровня принимаемого сигнала имеет следующие четыре ступени: отсутствие сигнала - горит один светодиод; низкий уровень - горят три светодиода, средний уровень - горят пять светодиодов и высокий уровень - горят все семь светодиодов.The unit of LED indication of the received signal level (5) consists of a signal level detector (9), made on high-frequency, sensitive semiconductors and an indicator (10), made on LEDs. The detector (9) determines the signal level at the output of the antenna amplifier (4) and at a low level, less than 60 dB / μV, only one LED lights up, signaling a signal failure. When moving the indoor television antenna to the zone of reliable reception, the detector (9) detects a high level, about 80 dB / μV, at the output of the antenna amplifier (4), while all the LEDs of the level indicator light up. In the presence of seven LEDs, the indication of the received signal level has the following four stages: no signal - one LED is on; low level - three LEDs are on, medium level - five LEDs are on and high level - all seven LEDs are on.
Блок (5) светодиодной индикации уровня принимаемого сигнала позволяет по количеству загорающихся на нем светодиодов визуально определить оптимальное место установки антенны комнатной телевизионной.The block (5) of the LED indication of the received signal level makes it possible to visually determine the optimal installation location of the indoor television antenna by the number of LEDs that light up on it.
Все элементы конструкции расположены внутри корпуса, который может быть выполнен пластиковым.All structural elements are located inside the housing, which can be made of plastic.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019138101A RU2749652C2 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Indoor television antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019138101A RU2749652C2 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Indoor television antenna |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019138101A3 RU2019138101A3 (en) | 2021-05-25 |
RU2019138101A RU2019138101A (en) | 2021-05-25 |
RU2749652C2 true RU2749652C2 (en) | 2021-06-16 |
Family
ID=76033699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019138101A RU2749652C2 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Indoor television antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2749652C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9818240D0 (en) * | 1996-08-28 | 1998-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Directivity control antenna apparatus |
US7893878B2 (en) * | 2006-12-29 | 2011-02-22 | Broadcom Corporation | Integrated circuit antenna structure |
US8552922B2 (en) * | 2011-11-02 | 2013-10-08 | The Boeing Company | Helix-spiral combination antenna |
US9118115B2 (en) * | 2011-07-05 | 2015-08-25 | Broadcom Corporation | Interwoven spiral antenna |
RU2658671C2 (en) * | 2014-01-09 | 2018-06-22 | Финкантиери С.П.А. | Bistatic radar station |
RU186322U1 (en) * | 2018-08-09 | 2019-01-16 | Общество с ограниченной ответственностью "РЭМО-Технологии" | DIPOLE ANTENNA SYSTEM WITH A CIRCULAR DIAGRAM OF DIRECTION IN THE HORIZONTAL PLANE AND WIDE-BAND MATCHING IN THE UHF RANGE |
-
2019
- 2019-11-25 RU RU2019138101A patent/RU2749652C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9818240D0 (en) * | 1996-08-28 | 1998-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Directivity control antenna apparatus |
US7893878B2 (en) * | 2006-12-29 | 2011-02-22 | Broadcom Corporation | Integrated circuit antenna structure |
US9118115B2 (en) * | 2011-07-05 | 2015-08-25 | Broadcom Corporation | Interwoven spiral antenna |
US8552922B2 (en) * | 2011-11-02 | 2013-10-08 | The Boeing Company | Helix-spiral combination antenna |
RU2658671C2 (en) * | 2014-01-09 | 2018-06-22 | Финкантиери С.П.А. | Bistatic radar station |
RU186322U1 (en) * | 2018-08-09 | 2019-01-16 | Общество с ограниченной ответственностью "РЭМО-Технологии" | DIPOLE ANTENNA SYSTEM WITH A CIRCULAR DIAGRAM OF DIRECTION IN THE HORIZONTAL PLANE AND WIDE-BAND MATCHING IN THE UHF RANGE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019138101A3 (en) | 2021-05-25 |
RU2019138101A (en) | 2021-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6759990B2 (en) | Compact antenna with circular polarization | |
US7477204B2 (en) | Printed circuit board based smart antenna | |
US6593892B2 (en) | Collinear coaxial slot-fed-biconical array antenna | |
KR101083994B1 (en) | Connecting device to circuit board and rf cavity filter having thereof | |
US20080117111A1 (en) | Antenna Apparatus | |
CN1120546C (en) | VHF/UHF self-tuning planar antenna system | |
CA2739184C (en) | Multi-band wireless repeaters | |
US20110210900A1 (en) | Systems and methods for providing directional radiation fields using distributed loaded monopole antennas | |
US20090207084A1 (en) | Antenna Apparatus | |
CN105917522A (en) | Adaptive self-tunable antenna system and method | |
US8428670B2 (en) | Reception device, antenna, and junction cable | |
US8253647B2 (en) | High isolation multi-band monopole antenna for MIMO systems | |
USRE26196E (en) | Open ring antenna | |
RU2749652C2 (en) | Indoor television antenna | |
KR101223935B1 (en) | Log periodic dipole antenna | |
US3247515A (en) | Low profile antenna | |
KR100752951B1 (en) | Dualband active dipole antenna | |
US2168857A (en) | Wireless aerial system | |
WO2014025263A1 (en) | Three band whip antenna | |
TWM472962U (en) | Car radio antenna device | |
JP2005341067A (en) | Receiver and power cord | |
JP6387984B2 (en) | Antenna device | |
KR101600009B1 (en) | Variable spiral antenna | |
RU220118U1 (en) | Antenna omnidirectional terrestrial television maritime performance | |
RU2157582C1 (en) | Combined log-periodic antenna |