DE2311861C2 - Aktive Empfangsantenne mit einem passiven Antennenteil in Form einer Leiterschleife - Google Patents
Aktive Empfangsantenne mit einem passiven Antennenteil in Form einer LeiterschleifeInfo
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche aktive Empfangsantenne ist bekannt aus der DE-OS 21 53 827. Der erste Dreipol besteht bei
dieser Antenne aus einem Sparübertrager und zwei Kiä d i f i
durch ein Antennenkabel entnommen wird, daß der 20 Kapazitäten und ist auf eine gewünschte Frequenz
erste passive Dreipo! (D1) drei Kapazitäten (Q,
d) in T-Schaltung enthält und diese drei Kapazitäten
so gewählt sind, daß bei mindestens einer Frequenz des Betriebsfrequenzbereichs an den mit
g q
abstimmbar. Der Transistor arbeitet in Emitterschaltung.
Mit der genannten Schaltung ist es zwar möglich, das magnetische Feld einer elektromagnetischen Welle
di
dem ersten passiven Dreipol verbundenen Eingangs- 25 selektiv zu empfangen, die Bandbreite der Anordnung
p gg
anschlüssen (3,2) des Transistors (T) eine Resonanz dergestalt auftritt, daß die Spannung dort in
Abhängigkeit von der Frequenz im Betriebsfrequenzbereich ein Maximum durchläuft, und daß der
pg g
ist jedoch klein und die Signalübertragung nicht optimal. Die unbefriedigenue Bandbreite hat ihre Ursache darin,
daß der passive Antennenteil ein induktiver Blindwiderstand mit geringer Wirkkomponente ist, der mit
Transistor in Basisschaltung geschaltet ist und der 30 Kapazitäten zu einem Schwingkreis ergänzt, von Natur
zweite Drr.-ool (Eh) so gestaltet ist, daß durch ihn die
an seinen Ausgang (5, 2) angeschlossene Impedanz (Zk) des Antennenkabels wenigstens annähernd in
die Quellimpedanz des Tiansistors in Basisschaltung breitbandig transformiert wiro.
2. Aktive Empfangsantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Kapazitäten
des ersten passiven Dreipols so bemessen sind, daß ' sie in Kombination mit der induktiven Impedanz des
il
g g,
aus schmalbandig ist Durch die Parallelschaltung des
Sparübertragers wird die Schmalbandigkeit verstärkt, weil hierdurch die im Schwingkreis gespeicherte
Blindenenergie im Verhältnis zur Wirkenergie erhöht wird. Die Verwendung eines Transistors in Emitterschaltung
bedeutet wegen seiner relativ hohen und bei höheren Frequenzen im allgemeinen kapazitiven
Eingangsimpedanz ungünstige Anpassungsverhältnisse und damit kleine Bandbreite, und^ihlechte Signalüber-
passiven Antennenteils und der Eingangsimpedanz 40 tragung.
des Transistors in Basisschaltung ein zweikreisiges Aus der DE-OS 15 66 967 ist eine aktive Schleifenan-
Resonanzbandfilter bilden, bei dem die Spannung zwischen den an den ersten passiven Dreipol
angeschlossenen Klemmen (3, 2) des Transistors in
tenne bekannt, bei der der erste passive Dreipol ein zum passiven Antennenteil parallel liegender Kondensator
und das aktive Netzwerk ein negativer Widerstand ist, Abhängigkeit von der Frequenz eine Kurve ergibt, 45 der durch Transistoren erzeugt wird. Mit dieser
die der bekannten Durchlaßkurve eines zweikreisi- Anordnung wird zwar eine Resonanz erzeugt, durch den
gen, schwach überkritisch gekoppelten Bandfilters negativen Widerstand wird aber zum Teil die Wirkkomgleicht.
ponente der Impedanz des passiven Antennenteils
3. Empfangsantenne nach Anspruch 2, dadurch wenigstens teilweise kompensiert, so daß eine Entdämpgekennzeichnet,
daß das Bandfilter zusätzlich so 50 fung des Resonanzkreises und damit eine Verringerung
bemessen ist, daß die an den an den ersten passiven der Bandbreite auftritt.
Dreipol angeschlossenen Klemmen (2, 3) des Ferner ist aus der DE-OS 15 91 300 eine Leiterschlei-
Transistors bestehende Impedanz in der komplexen fe mit angeschlossenem Transistor bekannt.
Widerstandsebene in Abhängigkeit von der Fre- Es ist schließlich aus der NTZ 1969, Heft 7, S. 382
Widerstandsebene in Abhängigkeit von der Fre- Es ist schließlich aus der NTZ 1969, Heft 7, S. 382
quenz eine solche Schleifenkurve bildet, daß diese 55 bekannt, dem Transistor einer aktiven Antenne zur
Schleifenkurve innerhalb des Betriebsfrequenzbereichs die für optimales Signal-Rauschverhältnis des
Transistors erforderliche Impedanz ZaoPi umschließt
Transistors erforderliche Impedanz ZaoPi umschließt
p P
oder zweimal durch den Wert ZAopt läuft,
h
h
Anpassung einen Dreipol nachzuschalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aktive Empfangsantenne der eingangs erwähnten Art so
auszubilden, daß insbesondere mit Hilfe ihres aktiven
4. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 60 Netzwerks möglichst große Bandbreite und möglichst
zeichnet, daß der zweite passive, transformierende gute Signalübertragung erreicht wird.
Dreipol (D2) aus zwei voneinander isolierten, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Dreipol (D2) aus zwei voneinander isolierten, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
miteinander verdrillten oder zumindest eng benach- aktive Empfangsantenne der eingangs erwähnten Art
harten Drähten besteht und dieses Drahtbündel mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1
wendelförmig auf einen Ferritkern gewickelt oder 65 angegebenen Merkmalen gelöst. Weitere Ausbildungen
durch die Löcher eines Ferritkerns gezogen ist und der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen,
das Ende des ersten Drahtes mit dem Anfang des Die erfindungsgemäße Ausbildung des ersten passiven
zweiten Drahtes verbunden ist und die Eingangs- Dreipols ergibt zusammen mit der vorgesehenen
23 Π
10
15
20
Schaltung des Transistors und dem zweiten passiven transformierenden Dreipol die größtmögliche Bandbreite,
die mit einer gegebenen Leiterscbleife möglich ist. Die geforderte Resonanz innerhalb des Betriebsfrequenzberejchs
ergibt gleichzeitig die maximal mögliche Signalübertragung,
Leiterschleifen deren .Leiterlänge so kurz ist, daß ihre
Impedanz ein nahezu reiner, induktiver Blindwiderstand ist, können i:<
direkter Zusammenschaltung mit einem Transistor normalerweise keine Resonanz erzeugen.
Ohne einen Resonanzeffekt gibt es jedoch keine brauchbare Signalübertragung zwischen Antenne und
Transistor. Nur durch eine Resonanz, wie sie erfindungsgemäß
mit dem ersten passiven Dreipol in Zusammenschaltung mit dem Transistor auftritt, wird die für einen
günstigen Betrieb des Transistors zu fordernde Wirkkomponente der Anschlußschaltung in geeigneter
Weise erzeugt und die für einen Transistorbetrieb schädlichen Blindströme der kurzen Leiterschleife in
ausreichendem Maß kompensiert Ebenfalls bietet nur eine Resonanz die Möglichkeit der Bandfikerwirkiung,
um eine größere Bandbreite zu erzielen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand dar Figuren in mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine erfindungsgemäße Antenne mit passivem ersten Dreipol D\, Transistor T, passivem zweiten
Dreipol Di und V». rdrosselung V,
F i g. 2 eine erfindungsgemäße Antenne, bei der der passive Antennenteil auf einem leitenden Träger
befestigt ist,
Fig.3 einen ersten passiven Dreipol einer erfindungsgemäßen
Antenne,
Fig.4 den Transistor und ein Ausführungsbeispiel
eines zweiten passiven Dreipols einer erfindungsgemäßen Antenne.
In Fig. 1 ist Sdie Leiterschleife, Dj der erste passive
Dreipol, der nach der Vorschrift der Erfindung ausgebildet ist und T der Transistor; 1 und 2 sind die
Anschlüsse der Leiterschleife an den nachfolgenden ersten passiven Dreipol, 3 und 2 die Anschlüsse des
Transistors an diesen Dreipol, 4 und 2 die Anschlüsse des Transistors an den nachfolgenden zweiten passiven
Dreipol D2- 5 und 2 sind die Anschlüsse des zweiten
passiven Dreipols an eine Verdrosselung V, die an ihren zweiten Klemmen 6 und 7 zu einem koaxialen Kabel K
geht
Fig.2 zeigt die gleiche aktive Empfangsantenne,
wobei lediglich der passive Antennenteil eine etwas andere Form hat, so daß er an einem leitenden Träger L
montiert werden kann.
Der haltende Leiter L kann auch Bestandteil der Stromschieifesein.
Wenn gleichzeitig die Bandbreite, die Resonanzfrequenz und die Impedanzanpassung vorgeschrieben ist,
benötigt der erste passive Dreipol drei frei wählbare Blindwiderstände, die erfindungsgemäß als Kapazitäten
Q1 Ci, Cj ausgebildet sind und in T-Schaltung arbeiten.
Bei kleinen Leiterschleifen ist das Verhältnis des Strahlungswiderstandes zum Blindwiderstand der
Schleife so klein, daß die Bedämpfung des Netzwerks ho
durch den Strahlungswiderstand allein im allgemeinen keine ausreichende Bandbreite ergibt. Die gewünschte
Bandbreite kann dann nur durch die zusätzliche Dämpfung durch die Wirkkomponente Ar(Fig.3) des
Transistors erreich' werden.
Falls man keine Übertrager in das Netzwerk einbauen will, erreicht man für die Netzwerke nach der
30
35
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45
50
65 Erfind: ig bei Verwendung der Antenne als Empfangsantenne
die größte Bandbreite durch einen bipolaren Transistor in Basisschaltung, weil dieser zwischen Basis
und Emitter als Eingangsimpedanz eine relativ niedrige
Impedanz £7· bat, die außerdem im wesentlichen reell ist
und nur wenig Blindkomponente besitzt.
Ein weiterer Vorteil der Basisschaltung liegt darin, daß die Eingangsimpedanz des Transistors im allgemeinen
eine induktive Komponente Z-rbesitzt und der erste passive Dreipol zusammen mit der Induktivität des
passiven Antennenteils und der induktiven Eingangsimpedanz Lt des Transistors ein Bandfilter bilden und
dadurch maximale Bandbreite erzielt werden kann.
Es ist möglich, daß in gewissen Frequenzbereichen und bei bestimmten Transistortypen die induktive
Wirkung der Eingangsimpedanz des Transistors nicht ausreicht um ein Bandfilter mit den verlangten
Eigenschaften in der Schaltung von F i g. 3 herzustellen. In einem solchen Fall erhöht man die Induktivität Lrde;·
Transistorimpedanz durch Serie·: schaltung einer Zusatzinduktivität
auf den erforderlichen Wert
Bei Verwendung der Basisschaltung im Empfangsfall kommt der richtigen Gestaltung des zweiten passiven
Vierpols Di der F i g. 1 eine besondere Bedeutung zu.
Wenn man davon ausgeht daß die Verdrosselung V keine nennenswerte Impedanziransformation erzeugt
so muß der Dreipol Di den Wellenwiderstand des Kabels K an den vergleichsweise hohen Innenwiderstand
der Basisschaltung anpassen. Der Transformationsfaktor dieses Dreipols ist dann jedoch so hoch, daß
die meisten der bekannten Transformationsschaltungen keine ausreichende Bandbreite ergeben. Es ist bekannt,
daß die Frequenzabhängigkeit einer Transformationsschaltung mit wachsendem Transformationsfaktor zunimmt
Es sind verschiedene Schaltungen bekannt, die bei größerer Bandbreite eine Widerstandstransformation
von 1 :4 möglich machen. Gegenüber den bekannten Anordnungen wird der Aufwand *ind der
Raumbedarf wesentlich verringert wenn man die Anordnung verwendet, die in der DE-OS 19 43 890.
F>g. 4 beschrieben ist. Diese Anordnung besteht aus einer Leitung aus zwei verdrillten Drähten, die
gemeinsam zu einer Spule aufgewickelt sind, wobei die Spule durch Öffnungen eines Ferritkerns läuft. Eine
solche Anwendung gestattet eine Leitungswelle zwischen den beiden Drähten, aber keine Gleichtaktwelle
über die Spule als Ganzes. Die Leitung aus den zwei Drähten ist in Fig.4 durch die beiden gekoppelten
Induktivitäten L\ und L2 dargestellt. Zk ist der
Eingangswiderstand des an den Punkten 5 und 2 der Fig. 1 angeschlossenen Kabels mil vorgeschalteter
Verdrosselung V. 4 und 2 sind die Ausgangsklemmen des Transistors T. Der Ausgangspunkt 5 des Leiters L\
ist mit dem Eingangspunkt des Leiters Li verbunden.
Liegt am Eingüiigswiderstand Zk des Kabels die
Spannung U, so liegt U auch zwischen den Punkten 4 und 6, weil L\ und L2 zusammen eine Leitung bilden. U
liegt aber auch nochmals zwischen den Punkten 6 und 2, die beide mit den Klemmen des Zk verbunden sind. Am
Ausgang des Transistors liegt dann zwischen den Punkten 4 und 2 die Spannung 2 U. Diese Spansaingsverdopplung
in der Anordnung bedeutet eine Widerstandstransformation 1 :4. Reicht dies«; Transformalion nicht
aus, so kann man zwei solcher Dreipole hintereinanderschalten und erzielt eine Widerstandstransformation
I :16.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:U Aktive Empfangsantenne, bestehend aus einem passiven Antennenteil in Form einer Leiterschleife mit einer oder mehreren Windungen, einer Unterbrechungsstelle und einem ohne längere Zwischenleitungen an die Unterbrechungsstelle angeschlossenen aktiven Netzwerk, wobei die elektrisch wirksame Länge der Leiterschleife so kurz ist, daß im Betriebsfrequenzbereich die Impedanz der Leiterschleife an der Unterbrechungsstelle ein induktiver Blindwiderstand mit geringer Wirkkomponente ist und das aktive Netzwerk aus der Kettenschaltung eines aus konzentrierten Elementen bestehenden ersten passiven Dreipols und eines Transistors besteht, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Transistors ein zweiter passiver transformierender Dreipol angeschlossen ist an dessen Ausgang die verstärkte empfangene Leistungklemmen (4. 2) des zweiten passiven Dreipols der Anfang des ersten Drahtes und das Ende des zweiten Drahtes sind und die Ausgangsklemmen des zweiten passiven Dreipols (5,2) das Ende des ersten Drahtes und das Ende des zweiten Drahtes sind.5, Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite passive, transformierende Dreipol (Di) aus zwei hintereinandergeschalteten passiven Dreipolen der in Anspruch 4 gekennzeichneten Form besteht
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732311861 DE2311861C2 (de) | 1973-03-09 | 1973-03-09 | Aktive Empfangsantenne mit einem passiven Antennenteil in Form einer Leiterschleife |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732311861 DE2311861C2 (de) | 1973-03-09 | 1973-03-09 | Aktive Empfangsantenne mit einem passiven Antennenteil in Form einer Leiterschleife |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2311861A1 DE2311861A1 (de) | 1974-09-26 |
DE2311861C2 true DE2311861C2 (de) | 1982-07-01 |
Family
ID=5874341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732311861 Expired DE2311861C2 (de) | 1973-03-09 | 1973-03-09 | Aktive Empfangsantenne mit einem passiven Antennenteil in Form einer Leiterschleife |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2311861C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4220131A1 (de) * | 1992-06-21 | 1994-01-05 | Landstorfer Friedrich | Aktive Empfangsantenne in Form einer Leiterschleife |
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1973
- 1973-03-09 DE DE19732311861 patent/DE2311861C2/de not_active Expired
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DE4220131A1 (de) * | 1992-06-21 | 1994-01-05 | Landstorfer Friedrich | Aktive Empfangsantenne in Form einer Leiterschleife |
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DE2311861A1 (de) | 1974-09-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDENMEIER, HEINZ, PROF. DR.-ING., 8033 PLANEGG, |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |