DE2166898C2 - Aktive Unipol-Empfangsantenne für den Empfang in zwei durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereichen - Google Patents

Aktive Unipol-Empfangsantenne für den Empfang in zwei durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereichen

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DE2166898C2
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Gerhard Prof. Dr.-Ing. 8012 Ottobrunn Flachenecker
Friedrich Prof. Dr.-Ing. 8000 München Landstorfer
Heinz Prof. Dr.-Ing. 8033 Planegg Lindenmeier
Hans Heinrich Prof. Dr.Dr.-Ing.e.h. 8035 Gauting Meinke, (verstorben)
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LINDENMEIER, HEINZ, PROF. DR.-ING., 8033 PLANEGG,
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00—Networks using active elements
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    • H03H11/34—Networks for connecting several sources or loads working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H11/346—Networks for connecting several sources or loads working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source particularly adapted as input circuit for receivers

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aktive Unipol-Empfangsantenne für den Empfang in zwei durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereichen, bei der die beiden Ausgangsanschlüsse des passiven Unipols mit den Eingangsanschlüssen eines Verstärkers verbunden sind, wobei die Unipolantenne so kurz ist, daß ihr Innenwiderstand aus einer Kapazität Ca und einem sehr kleinen Wirkwiderstand RA besteht, und der Eingangsblindleitwert des Verstärkers aus einer Kapazität Ce besteht und der Eingangswirkleitwert Ge relativ klein gegenüber diesem kapazitiven Blindleitwert ist und die Eingangsschaltung des Verstärkers ein dreipoliges, einen Steueranschluß, einen Quellanschluß und einen Senkenanschluß aufweisendes verstärkendes elektronisches Element Ti enthält und in der hochfrequenzmäßigen Verbindung zwischen dem Quellanschluß des dreipoligen verstärkenden elektronischen Elements und dem zweiten Anschluß des passiven Unipols eine Gegenkopplungsschaltung Z\ liegt.
Bei der beispielhaften Anwendung der Erfindung für den Rundfunkempfang ist der erste Frequenzbereich der sogenannte Lang-Mittel-Kurzwellenbereich, abgekürzt LMK-Bereich gei.annt, zwischen etwa 15OkHz und 20MHz und der zweite Frequenzbereich der Ultrakurzwellenbereich, abgekürzt UKW-Bereich genannt, zwischen etwa 85 bis 110 MHz.
Es ist bekannt, daß ein kurzer Unipol in einem sehr großen Frequenzbereich nahezu unabhängig von der Frequenz mit einem dreipoligen, verstärkenden Element zusammenwirken kann, wenn der Eingangsleitwert der an den Unipol angeschlossenen, elektronischen Schaltung im wesentlichen aus einer Kapazität besteht und der Eingangswirkleitwert relativ klein gegenüber diesem kapazitiven Blindleitwert ist und der Verstärkungsfaktor annähernd unabhängig von der Frequenz ist
In der Nachrichtentechnischen Zeitschrift, Band 19 (1966), Seiten 679-705, dort insbesondere Bild 3, und in der Internationalen elektronischen Rundschau, Band 23 (1969), S. 141 -144, dort insbesondere Bild la, ist ein an
ίο eine kurze Unipolantenne angeschlossener Verstärker beschrieben, der aus einer Triode besteht, deren Gitter und Kathode die Eingangsanschlüsse des Verstärkers bilden. Die Impedanz der Steuerstrecke Gitter-Kathode ist die Eingangsimpedanz des Verstärkers; sie besteht aus einer nahezu frequenzunabhängigen Kapazität Ce und einem Eingangswirkleitwert Gb der bei Hochfrequenz klein gegenüber dem kapazitiven Blindleitwert des Ce ist. Es erscheint naheliegend, die Triode in neuzeitlicher Technologie durch einen Transistor oder eine bekannte Kombination von Transistoren, die als Ganzes wie ein dreipoliges, verstärkendes Element wirkt, zu ersetzen.
Ein Antennenverstärker für die genannten 2 Fre- - quenzbereiche muß insgesamt einen extrem großen Frequenzbereich, bei Rundfunkempfang beispielsweise von 15OkHz bis 110 MHz, verstärken. Dies macht wegen der Frequenzabhängigkeit der Transistoren und mancher anderer Schaltungsbestandxeile gewisse Schw:erig,'keiten.
Da bei Transistoren der Verstärkungsfaktor mit wachsender Frequenz abnimmt, wird der für alle Betriebsfrequenzen gemeinsame Eingangstransistor des Verstärkers im UKW-Bereich eine merklich geminderte Verstärkung und ein schlechteres Signal-Rauschverhältnis ergeben, falls dies nicht durch geeignete Maßnahmen verhindert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine aktive Unipol-Empfangsantenne der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß das Verhältnis der Verstärkereingangsspannung zur Leerlaufspannung des Unipols im höheren Frequenzbereich vergrößert wird, ohne daß das gleiche Verhältnis für Signale des niedrigeren Frequenzbereichs merklich verändert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem ersten Anschluß des passiven Unipols und dem Steueranschluß des dreipoligen verstärkenden elektronischen Elements eine Induktivität solcher Größe liegt, daß der aus der Unipol-Kapazität und dieser Induktivität gebildete Serienresonanzkreis eine Resonanzfrequenz oberhalb der höchsten Betriebsfrequenz des höheren Frequenzbereiches oder eine Resonanzfrequenz innerhalb des höheren Frequenzbereichs besitzt.
Die Figur zeigt das Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen aktiven Unipol-Empfangsantenne:
1 und 2 sind die Anschlüsse des passiven Unipols mit Gegengewicht, die als Signalquelle für den ersten Frequenzbereich die Antennenkapazität Ca und den kleinen Wirkwiderstand Ra und die Leerlaufspannung E ■ herr besitzt: E = elektrische Feldstärke, hen = effektive Höhe des Unipols. L\ ist die vorgeschaltete Induktivität nach der Erfindung, die zwischen dem Unipol-Anschluß 1 und der Steuerelektrode 3 des dreipoligen, verstärkenden Elements Ti liegt. 4 ist die Quellelektrode des Ti, und der frequenzabhängige Gegenkopplungszweipol Z\ erscheint zwischen den Anschlüssen 2 und 4. Die Ausgangsanschlüsse des Ti sind 4 und 5. Der oder die Übertragungswege für die
beiden Frequenzbereiche werden an diese Ausgangsanschlüsse angeschlossen, entweder beide Übertragungswege gemeinsam an einen dieser Punkte oder getrennt an je einen dieser Anschlüsse.
Die Kombination von Ca und L\ ergibt im zweiten Frequenzbereich einen gegenüber dem 1 / {coCa) verkleinerten Blindwiderstand, und wirk' z. B. wie eine scheinbar vergrößerte Antennenkapazität
C Ca (I)
Dadurch erreicht man eine Verkleinerung des Innenwiderstandes der das dreipolige verstärkende
Element speisenden Quelle im höheren Frequenzbereich. Damit ergibt sich in diesem Frequenzbereich eine höhere Signalspannung am Eingang des dreipoligen verstärkenden Elements, wodurch die Verminderung des Verstärkungsfaktors des oder der Transistoren bei höheren Frequenzen ganz oder teilweise kompensiert wird.
Das dreipolige verstärkende Element kann auch eine an sich bekannte dreipolige, verstärkende Kombination von mehreren Transistoren sein, soferu diese Kombination ein geeignetes Hochfrequenz-Verhalten zeigt, insbesondere hinsichtlich der Eingangsimpedanz des Verstärkers und der Möglichkeit einer Gegenkopplung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Aktive Unipol-Empfangsantenne für den Empfang in zwei durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereichen, bei der die beiden Ausgangsan ■ Schlüsse des passiven Unipols mit den Eingangsanschlüssen eines Verstärkers verbunden sind, wobei die Unipolantenne so kurz ist, daß ihr Innenwiderstand aus einer Kapazität (Ca) und einem sehr kleinen Wirkwiderstand (Ra) besteht, und der Eingangsblindleitwert des Verstärkers aus einer Kapazität (Ce) besteht und der Eingangswirkleitwert (Ge) relativ klein gegenüber diesem kapazitiven Blindleitwert, ist und die Eingangsschaltung des Verstärkers ein dreipoliges einen Steueranschluß, einen Quellanschluß und einen Senkenanschluß aufweisendes verstärkendes elektronisches Element (Ji) enthält und in der hochfrequenzmäßigen Verbindung zwischen dem Quellanschluß des dreipoligen verstärkenden elektronischen Elements und dem zweiten Anschluß des passiven Unipols eine Gegenkopplungsschaltung (Zi) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Anschluß (1) des passiven Unipols und dem Steueranschluß (3) des dreipoligen verstärkenden elektronischen Elements (Ti) eine Induktivität (Li) solcher Größe liegt, daß der aus der Unipol-Kapazität ("C'^unddieser Induktivität gebildete Serienresonanzkreis eine Resonanzfrequenz oberhalb der höchsten Betriebsfrequenz des höheren Frequenzbereiches oder eine Resonanzfrequenz innerhalb des höheren Frequenzbereichs besitzt.
DE2166898A 1971-03-31 1971-03-31 Aktive Unipol-Empfangsantenne für den Empfang in zwei durch eine Frequenzlücke getrennten Frequenzbereichen Expired DE2166898C2 (de)

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