DE3405114C2 - Circuit arrangement for impedance matching - Google Patents

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung (DE-PS 28 35 983).The invention relates to a circuit arrangement according to the Preamble of claim 1 called genus (DE-PS 28 35 983).

Es ist schon eine Heizscheibenantenne für Fahrzeuge bekannt (DE-OS 26 50 044), bei der zwischen den beiden Anschlüssen einer als Antenne mitverwendeten Heizleiteranordnung und einer Fahrzeug­ batterie eine Entkopplungsschaltung mit zwei gekoppelten Spulen liegt. Die Spulen sind derart bemessen, daß sie bei der Frequenz von an den beiden Ausgangsanschlüssen phasengleich anstehenden Hoch­ frequenzsignalen eine hohe Impedanz haben und ihr Gleichstrom­ widerstand gering ist. Bei dieser Schaltung treten Spannungsverluste auf, die durch schädliche Querkapazitäten an den in der Regel bi­ filar gewickelten Spulen entstehen.A heating disc antenna for vehicles is already known (DE-OS 26 50 044), in which one between the two connections as Antenna with used heating conductor arrangement and a vehicle battery a decoupling circuit with two coupled coils lies. The coils are dimensioned such that they are at the frequency of High in phase at the two output connections frequency signals have a high impedance and their direct current resistance is low. Voltage losses occur with this circuit due to harmful cross capacities on the bi filar wound coils arise.

Es ist weiterhin eine Heizscheibenantenne bekannt (DE-PS 28 35 983), bei der zwischen einem Sammelleiter des Heizelementes und einem Ein­ gang eines Senderempfängers eine Impedanzanpassungsschaltung mit einem Übertrager vorgesehen ist. Diese bekannte Heizscheibenantenne zeigt einen gemeinsamen Abgriff für die LMK- und UKW-Signale und bedingt demzufolge ein entsprechend aufwendigeres Anpassungsnetzwerk.A heating disc antenna is also known (DE-PS 28 35 983), in the between a busbar of the heating element and an on gang of a transceiver with an impedance matching circuit a transformer is provided. This well-known heating disc antenna shows a common tap for the LMK and FM signals and therefore requires a correspondingly more complex adaptation network.

Aufgabetask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer nach dem Stand der Technik bekannten Heizscheibenantenne die Heiz­ scheibenantenne dahingehend zu verbessern, daß mit nur geringem Schaltungsaufwand gleichzeitig LMK- und UKW-Signale empfangen und verarbeitet werden können.The invention has for its object, starting from one the heating disk antenna known in the prior art to improve the disk antenna so that with little Circuit effort received and LMK and FM signals simultaneously can be processed.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltungsanordnung gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1.The object is achieved by a circuit arrangement according to the Characteristic of claim 1.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Reduzierung der Kapazitätswerte der Streukapazitäten an den Aus­ kopplungspunkten, die gleichzeitige Spannungserhöhung der von der Heizleiteranordnung gelieferten Antennensignale und die Reduzierung der Eingangsimpedanz für den Impedanzwandler des an die Heizleiter­ anordnung angeschlossenen LMK-Antennenverstärkers eine Verbesserung der Antenneneigenschaften über den gesamten LMK-/UKW-Bereich erzielt wird. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß auch das Signal-Rauschverhältnis des Antennenverstärkers bei den Frequenzen des LMK-Bereichs verbessert wird.The circuit arrangement according to the invention with the characteristic Features of claim 1 has the advantage that the reduction of the capacitance values of the stray capacities at the out coupling points, the simultaneous increase in voltage from the Heating conductor arrangement supplied antenna signals and the reduction the input impedance for the impedance converter to the heating conductor arrangement of connected LMK antenna amplifier an improvement the antenna properties achieved over the entire LMK / FM range becomes. Another advantage is that that too Signal-to-noise ratio of the antenna amplifier at the frequencies of the LMK area is improved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 ange­ gebenen Schaltungsanordnung möglich. Besonders vorteilhaft ist eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, bei der bei gleichbleibendem Windungszahlverhältnis von Primär- und Sekundärwicklung des Trans­ formators die Windungszahlen derart gewählt sind, daß die Resonanz­ frequenz des Transformators am unteren Ende des LMK-Frequenzbereichs und die Eigenresonanz der Entkopplungsschaltung am unteren Ende des Mittelwellenbereichs liegt. Dadurch werden die am unteren Ende des LMK-Frequenzbereichs auftretenden schlechteren Übertragungseigenschaften des Trans­ formators aufgehoben und das Absenken der Drossel-Impedanz der Ent­ kopplungsschaltung kompensiert sowie der Verlauf der Impedanz der Streukapazität so beeinflußt, daß auch für den Kurzwellenbereich noch ein ausreichender Spannungsgewinn zu erreichen ist. Die Aus­ führung der Entkopplungsschaltung aus einem ringförmigen Magnetkern mit zwei getrennt darauf angeordneten Spulen bietet den Vorteil, daß die Querkapazitäten der beiden Spulen untereinander verringert werden.The measures listed in the subclaims provide for partial further developments and improvements in claim 1 given circuit arrangement possible. One is particularly advantageous Circuit arrangement according to the invention, in which the same Ratio of turns of primary and secondary winding of the trans formators the number of turns are chosen such that the resonance frequency of the transformer at the lower end of the LMK frequency range and the resonance of the  Decoupling circuit at the lower end of the medium wave range lies. This will put them at the lower end of the LMK frequency range poorer transmission properties of the Trans formators canceled and lowering the choke impedance of the Ent Coupling circuit compensated and the course of the impedance of the Scattering capacity influenced so that also for the short wave range sufficient tension gain can still be achieved. The out leadership of the decoupling circuit from an annular magnetic core With two coils arranged separately there is the advantage that the transverse capacities of the two coils with each other are reduced become.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand einer einzigen Figur dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is in the drawing using a single figure shown and in the following description explained.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

In der Figur bezeichnet 10 eine Heizleiteranordnung, die aus mehreren dünnen, zum Beispiel in der Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges enthaltenen Heizleitern 11 besteht. Die Heizleiter sind durch zwei Sammelleiter 12 und 13 parallel geschaltet. Der erste Sammelleiter 12 steht über eine erste Spule 14 einer Entkopplungsschaltung 15 mit dem negativen Pol einer Kraftfahrzeugbatterie 16 bzw. mit Masse in Verbindung. Der zweite Sammel­ leiter 13 ist über eine Hochfrequenzdrossel 17 und eine zweite Spule 18 der Entkopplungsschaltung mit dem positiven Pol der Batterie 16 verbunden. Die beiden Spulen 14 und 18 befinden sich auf einem ringförmigen Magnet­ kern 19. Die Batteriepole sind durch einen Kondensator 20 überbrückt. In the figure, 10 denotes a heating conductor arrangement which consists of a plurality of thin heating conductors 11 , for example contained in the rear window of a motor vehicle. The heating conductors are connected in parallel by two bus bars 12 and 13 . The first busbar 12 is connected via a first coil 14 of a decoupling circuit 15 to the negative pole of a motor vehicle battery 16 or to ground. The second collector 13 is connected via a high-frequency choke 17 and a second coil 18 of the decoupling circuit to the positive pole of the battery 16 . The two coils 14 and 18 are on an annular magnetic core 19th The battery poles are bridged by a capacitor 20 .

Von dem ersten Sammelleiter 12 zweigt eine Leitung 22 ab, die über einen Kondensator 23 mit einer Anzapfung 24 eines zum Beispiel als Spartrans­ formator ausgebildeten Transformators 25 verbunden ist. Von den freien Enden der Transformatorwicklungen 26 und 27 führt ein Ende an einen Ein­ gang 28 eines Antennenverstärkers 29 für die Signale des LMK-Frequenz­ bereiches. Der Antennenverstärker weist als erste Transistorstufe einen Impedanzwandler 30 auf. Das andere freie Ende der Transformatorwicklungen steht über einen Kondensator 31 mit Masse, über einen ersten Widerstand 32 ebenfalls mit Masse und über einen zweiten Widerstand 33 mit dem Impedanz­ wandler 30 in Verbindung. Der Impedanzwandler enthält einen Transistor 34, das ist vorzugsweise ein Feldeffekttranistor, zum Beispiel vom Typ BF 247.A line 22 branches off from the first busbar 12 and is connected via a capacitor 23 to a tap 24 of a transformer 25 , for example a transformer. From the free ends of the transformer windings 26 and 27 one end leads to an input 28 of an antenna amplifier 29 for the signals of the LMK frequency range. The antenna amplifier has an impedance converter 30 as the first transistor stage. The other free end of the transformer windings is connected to ground via a capacitor 31, also to ground via a first resistor 32 and to the impedance converter 30 via a second resistor 33 . The impedance converter contains a transistor 34 , which is preferably a field effect transistor, for example of the BF 247 type.

Die Funktion der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung ist folgende:The function of the circuit arrangement described above is as follows:

Der Strom für die Heizleiter 11 der Heizleiteranordnung 10 fließt von dem Pluspol der Batterie 16 über die Spule 18, die Hochfrequenzdrossel 17, die Heizleiteranordnung 10 und die Spule 14 nach Masse. Da die Spulen 14 und 18 gegenläufig auf den Kern 19 gewickelt sind, entstehen in dem Kern gegen­ läufige Magnetflüsse, die verhindern, daß der Kern durch den hohen Heiz­ strom in die Sättigung gesteuert wird und keine Induktivität mehr aufweist.The current for the heating conductor 11 of the heating conductor arrangement 10 flows from the positive pole of the battery 16 via the coil 18 , the high-frequency choke 17 , the heating conductor arrangement 10 and the coil 14 to ground. Since the coils 14 and 18 are wound in opposite directions on the core 19 , arise in the core against current magnetic fluxes, which prevent the core from being controlled by the high heating current in saturation and no longer has inductance.

Für den an den Sammelleitern 12 und 13 abgenommenen Hochfrequenzstrom stellt die Entkopplungsschaltung 15 eine hohe Impedanz dar. Die über die Leitung 22 und den Kondensator 23 ausgekoppelte Hochfrequenzspannung wird mittels des Transformators 25 erhöht, wobei sich gleichzeitig die Eingangs­ impedanz am Eingang 28 des Antennenverstärkers 29 für die Signale des LMK-Frequenzbereiches reduziert. Diese Eingangsimpedanz liegt der Streuka­ pazität S - in der Figur gestrichelt eingezeichnet - am Auskoppelpunkt für die LMK-Frequenzen parallel.The decoupling circuit 15 represents a high impedance for the high-frequency current drawn from the busbars 12 and 13. The high-frequency voltage decoupled via the line 22 and the capacitor 23 is increased by means of the transformer 25 , with the input impedance at the input 28 of the antenna amplifier 29 simultaneously increasing the signals of the LMK frequency range are reduced. This input impedance is the streak capacitance S - shown in dashed lines in the figure - at the decoupling point for the LMK frequencies in parallel.

Werden bei dem Transformator 25 das Windungszahlverhältnis konstant gehalten und die Windungszahlen variiert, so kann bei bestimmten Windungszahlen und einem bestimmten, dem Fachmann geläufigen Aufbau des Transformators bzw. der Wicklungen eine Resonanzfrequenz für den Transformator erzielt werden, die am unteren Ende des LMK- bzw. AM-Bereiches liegt. Damit wird die Schal­ tungsanordnung auch kurzwellentüchtig. If the number of turns ratio in the transformer 25 is kept constant and the number of turns is varied, a certain resonance frequency for the transformer can be achieved with certain number of turns and a certain structure of the transformer or the windings which is familiar to the person skilled in the art, which frequency at the lower end of the LMK or AM range. The circuit arrangement is thus also shortwave capable.

Die an dem zweiten Sammelleiter 13 abgegriffene, in der Regel unverstärkte UKW-Spannung und die verstärkte LMK-Spannung am Ausgang des Verstärkers 29 werden in der üblichen Weise gemein­ sam über ein Antennenkabel dem Eingang eines Autoradios zugeführt.Tapped on the second busbar 13 , usually unreinforced VHF voltage and the amplified LMK voltage at the output of the amplifier 29 are fed together in the usual way together via an antenna cable to the input of a car radio.

Claims (5)

1. Schaltungsanordnung zur Impedanzanpassung zwischen einer über eine Entkopplungsschaltung aus einer Fahrzeugbatterie gespeisten, zwei Sammelleiter aufweisenden Heizleiteranordnung, die als Fahr­ zeugantenne mitverwendet wird, und einem Eingang eines Antennenver­ stärkers für die Signale des LMK-Rundfunkbereiches, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein erster Sammelleiter (12) der Heizleiteran­ ordnung (10) über einen Kondensator (23) mit einem Eingang eines aufwärts transformierenden Transformators (25) verbunden ist, an den sich eine Impedanzwandlerstufe (30) des Antennenverstärkers (29) anschließt, und daß ein zweiter Sammelleiter (13) mit einer die UKW-Signale führenden Leitung verbunden ist.1.Circuit arrangement for impedance matching between a heating conductor arrangement which is fed via a decoupling circuit from a vehicle battery and has two busbars and which is also used as a vehicle antenna, and an input of an antenna amplifier for the signals of the LMK broadcasting area, characterized in that a first busbar ( 12 ) the Heizleiteran arrangement ( 10 ) is connected via a capacitor ( 23 ) to an input of an step-up transformer ( 25 ) to which an impedance converter stage ( 30 ) of the antenna amplifier ( 29 ) is connected, and that a second busbar ( 13 ) is connected to a line carrying the FM signals. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichbleibendem Windungszahlverhältnis des Transformators (25) die Windungszahlen derart gewählt sind, daß die Resonanzfrequenz des Transformators (25) am unteren Ende des LMK-Frequenzbereichs liegt.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that with a constant number of turns ratio of the transformer ( 25 ), the number of turns are selected such that the resonance frequency of the transformer ( 25 ) is at the lower end of the LMK frequency range. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Transformator (25) ein Spartransformator ist.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the transformer ( 25 ) is an autotransformer. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkopplungsschaltung (15) aus einem ringförmigen Magnet­ kern (19) mit zwei getrennt darauf angeordneten Spulen (14, 18) be­ steht.4. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the decoupling circuit ( 15 ) consists of an annular magnetic core ( 19 ) with two separately arranged coils ( 14 , 18 ) be. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impedanzwandler (30) einen Feldeffekttransistor (34) aufweist.5. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the impedance converter ( 30 ) has a field effect transistor ( 34 ).