DE3526058A1 - Zimmerantennengehaeuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zimmerantenne mit einem als Ständer und Träger für wenigstens eine Antennenstruktur sowie zur Aufnahme elek­ trischer Bauelemente und Leitungen dienenden Isoliergehäuse. Antennen dieser Art mit je einer Antennenstruktur für den UHF- und den VHF-Be­ reich sind beispielsweise durch die Zimmerfernsehantennen "Zifa 791 LP" und "Zifa 7081 V" der Anmelderin, veröffentlicht z.B. im Katalog DS 2, 1983, Seite 41 bzw. der Druckschrift DS 204/879, bekannt. Beide weisen ein aus einer Vielzahl (im einen Fall acht im anderen neun) von Kunststoffteilen (z.B. Fußplatte, Ständer, Deckel, sowie Halterungen bzw. Träger für die Antennen, Kabel und Bauteileplatine) bestehendes Gehäuse auf und sind damit sowohl hinsichtlich der Fertigung der Ein­ zelteile als auch deren Montage aufwendig und teuer und somit nicht zur Herstellung größerer Stückzahlen geeignet. Außerdem ist die Wahr­ scheinlichkeit von Fehlern bei der Herstellung verhältnismäßig groß und die mechanische Stabilität nicht immer dauerhaft gewährleistet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zimmerantenne der eingangs genannten Art zu schaffen, die in Aufbau und Herstellung ein­ fach und kostengünstig und dabei trotzdem dauerhaft mechanisch stabil und elektrisch voll funktionstüchtig ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Isolierge­ häuse aus zwei identischen einstückigen Halbschalen besteht.

Auf diese Weise ist nur ein einziges Werkzeug zur Herstellung des Ge­ häuses z.B. in Spritzgußtechnik notwendig, welches bereits alle tra­ genden Teile (Fußplatte, Ständer, Antennenträger) und Halterungen (für Bauteileplatine, Dipole, Kabel, Zugentlastungen usw.) aufweist. Damit ist die gesamte Fertigung - gegebenenfalls auch der (Teil-)Zusammenbau durch Kunden - einfach, billig und sicher. Außerdem ist das Gehäuse ohne besondere Maßnahmen dauerhaft mechanisch stabil.

Ein absoluter Minimalaufwand hinsichtlich der Teile- und Herstell­ kosten ist durch eine vorteilhafte Ausbildung der Zimmerantenne nach Anspruch 2 erreicht, da im Gegensatz zum Stand der Technik keinerlei zusätzliche Verbindungselemente (Schrauben, Nieten usw.) bzw. -Maßnah­ men (z.B. Kleben) erforderlich sind. Auch ist durch die weitere Monta­ gevereinfachung ein sicherer Zusammenbau auch durch Laien ohne weite­ res möglich.

Eine besonders zweckmäßige Ausführung für den in der Praxis häufigsten Anwendungsfall ist in Anspruch 3 angegeben. Durch den Verlauf der Halbschalen-Trennebene durch die Längsachse der Trägerteils (die Er­ findung umfaßt selbstverständlich auch Zimmerantennen, bei den die Trennebene anders liegt, wobei die beiden identischen Antennenhälften nicht unbedingt schalenförmig sein müssen) ist ein besonders geringer Werkzeugaufwand erzielt, weil keine Schieber erforderlich sind und die Entformung in Schließrichtung des Werkzeuges erfolgen kann. Zur Klem­ mung der Dipole durch Materialverformung genügen einfache und glatte zylindrische Metallstäbe, die in Ausnehmungen des Trägerteils mit et­ was kleinerem Querschnitt eingedrückt werden. Damit ist zugleich eine Verstärkung der Befestigung der beiden Halbschalen aneinander bewirkt.

Diese zusätzliche Befestigung ist auch durch die in Anspruch 4 be­ schriebene Maßnahme erreichbar, wobei zusätzlich die Dipole bis zur Querschnittsvergrößerung (z.B. durch Prägung, Rändel u.ä.) hin sehr leicht (von Hand) in die Ausnehmungen des Trägerteils einschiebbar sind.

Insbesondere wegen des elektrischen Anschlusses der Antenne für den oberen Frequenzbereich (z.B. UHF), der nicht ohne weiteres von Kunden durchgeführt werden kann, ist es zweckmäßig, den Anschlußdipol sowie den (die) kürzeren Direktordipol(e) im Werk vorzumontieren wodurch eine minimale Verpackungsgröße in Dipolrichtung vorgegeben ist. Um diese nicht überschreiten zu müssen, ist es vorteilhaft, den langen Reflektordipol vom Kunden bzw. Anwender montieren zu lassen. Dazu ist eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Zimmerantenne nach Anspruch 5 wegen ihrer Einfachheit besonders geeignet. Der Anwender braucht le­ diglich den langen Dipol in der Art eines Schlüssels mit Bart ("Vor­ sprung") durch die eine, diesem angepaßte Ausnehmung des einen Träger­ teils einzuführen und ihn um seine Achse zu verdrehen. Der Vorsprung liegt dann zwischen den einander zugewandten Stirnflächen der Ausnah­ mungen fest, so daß der Dipol nicht mehr in axialer Richtung bewegbar ist.

Für den unteren Frequenzbereich, z.B. das VHF-Band III, wird normaler­ weise ein Halbwellendipol als Empfangsantenne verwendet, der als gan­ zes gegenüber der Antenne für den oberen Frequenzbereich schwenkbar ist, damit die beiden Antennen unabhängig voneinander auf aus unter­ schiedlichen Richtungen einstrahlende Sender ausgerichtet werden kön­ nen. Diese relativ langen Halbwellendipole machen die Zimmerantenne in unerwünschter Weise sperrig. Aus diesem Grunde werden vielfach etwas verkürzte Halbwellendipole benutzt, die zum (wenigstens teilweisen) Ausgleich des dadurch bewirkten Bandbreiteverlustes aus parallelen, an den Enden kurzgeschossenen Leitern aufgebaut sind. Durch eine Ausfüh­ rung nach Anspruch 6, bei der die Dipoläste noch zusätzlich gegenein­ ander in einem Bereich zwischen 30° und 330° schwenkbar sind, kann in vielen Empfangsfällen die seitliche Ausladung ohne Einbußen in der Empfangsqualität wesentlich verringert und die Antenne somit auch den räumlichen Gegebenheiten des Einzelfalles besser angepaßt (z.B. in Schranknischen untergebracht) werden. Außerdem sind durch die V-Form des Dipols in gewissen Grenzen Diagrammveränderungen und damit Emp­ fangsverbesserungen möglich. Gerade bei Zimmerantennen ist dies wegen der meist undefinierbaren Feldverhältnisse in geschlossen Räumen ein besonderer Vorteil.

Bei den Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 7 und 8 ist der Aufbau der Zimmerantenne durch Minimierung der Anzahl der Bauteile weiter vereinfacht und verbilligt. Bei letzterer wirkt der eine Schlitzrand zur Klemmung (die so ausgbildet ist, daß die Dipoläste in jeder Schwenkstellung ohne zusätzliche Maßnahmen verbleiben) mit, so daß das Metallteil sehr einfach ist.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zim­ merantenne dargestellt, wobei

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Innen­ seite einer Gehäusehalbschale ohne die für die Erfindung unwesentli­ chen elektrischen Bauteile und Anschlüsse und

Fig. 2 eine perspekti­ vische Ansicht der kompletten Antenne zeigt.

Die Zimmerantenne besteht aus einem Kunststoffgehäuse 1, einer UHF- Yagi-Antenne mit einem Anschlußdipol 2, einem Reflektorstab 3 und drei Direktoren 4, einem verkürzten Halbwellendipol für den Fernsehbereich III, dessen beide Dipoläste 5 zum Ausgleich der mechanischen Verkür­ zung eine elektrische Verlängerung in Form von mäanderförmigen Berei­ chen 6 aufweisen und jeweils aus zwei einander gegenüberliegenden an beiden Enden kurzgeschlossenen Leitern 7 aus Rundmaterial bestehen, einer drehbaren Halterung 8 für jeden Dipolast 5 sowie nicht darge­ stellte elektrische Bauteile und Anschlüsse.

Das Gehäuse 1 weist eine Fußplatte 9, ein vertikales Ständerteil 10 und einen an dessen oberem Ende angeordneten Elementträger 11 auf und ist aus lediglich zwei identischen Halbschalten 12, 12′ aufgebaut, de­ ren Trennebene durch die Achse des Ständerteils 10 und die Längsmit­ telachse des Elementträgers 11 verläuft.

Im Ständerteil 10 jeder Halbschale 12, 12′ sind zwei übereinander lie­ gende horizontale Schlitze 13 angebracht, in die von innen her die beiden Schenkel 14 eines die drehbare Halterung bildenden U-förmigen Blechteils 8 hineinragen. Die durch ein Verbindungsteil 15 miteinander verbundenen Schenkel 14 weisen je eine Bohrung auf, die von als Dreh­ achse und Halterung wirkenden Zapfen 16 zweier mit den Halbschalen 12, 12′ einstückigen Lagerböcke 17 durchsetzt werden. Das Blechteil 8 ist leicht von Hand einsetzbar, weil die Zapfen 16 an in vertikaler Rich­ tung federnden Zungen 18 angebracht sind. Die Schenkel 14 weisen außerdem jeweils eine in Längsrichtung laufende, dem Durchmesser der Halbwellendipolleiter 7 angepaßte Sicken 19 auf. An der Innenfläche des zugleich den einen Kurzschluß des Halbwellendipolastes 5 darstel­ lenden Verbindungsteiles 15 der Schenkel 14 sind symmetrisch zu seiner Mittelebene zwei durch Ausdrückungen gebildete Ösen 20 angebracht, in deren eine eine einpolige Verbindungsleitung zur Frequenzweiche einge­ führt und angelötet wird. Dadurch ist die Lötverbindung auch bei häu­ figem Schwenken des Halbwellendipols dauerhaft sicher gewährleistet. Durch die symmetrische Anordnung zweier gleicher Ösen 20 ist es im Sinne einer weiter vereinfachten Montage gleichgültig, welcher Schen­ kel beim Einsetzen des Blechteiles 8 oben bzw. unten liegt.

Bei der Montage der Zimmerantenne wird zunächst in jede Halbschale 12, 12′ das Blechteil 8 eingesetzt und in eine der Halbschalen 12 die Schaltungsplatine bis zur Auflage auf drei an Zapfen 21 angeformten Nasen 22 eingeführt, wobei die Zapfen 21 entsprechende Bohrungen der Platine durchsetzen und anschließend zu deren Befestigung verprägt werden. Dann wird der Anschlußdipol 2 durch ein Langloch 23 in das Elementträgerteil einer Halbschale 12 eingeführt, durch aufspreizen der beiden Dipolleiter in angepaßte kreisförmige Erweiterungen 24 des Langlochs 23 rastend eingedrückt und mit der Frequenzweiche auf der Schaltungsplatine elektrisch verbunden.

Nach dem Kontaktieren der Anschlußleitungen, deren Einlegen in eine Ausnehmung 25 einer mit der Halbschale 12 einstückigen Rippe 26 zur Zugentlastung und Durchführung durch den Kabelauslaß 27 wird die zweite Halbschale 12′ von Hand formschlüssig auf die erste Halbschale 12 gedrückt. Dabei greifen Befestigungszapfen 28 in Ausnehmungen 29 ein und liegen darin bei vollständig zusammengefügten Halbschalen 12, 12′ derart im Preß-Sitz fest, daß das Gehäuse 1 ohne zusätzliche Be­ festigungsmittel oder -Maßnahmen und ohne Werkzeug für Normalbelastun­ gen bereits ausreichend fixiert ist.

Zum Schluß werden die Direktoren 4 in Bohrungen 30 des Elementrägers 11 eingedrückt, deren Durchmesser etwas geringer ist als derjenige der Direktoren 4. Dadurch ist nicht nur deren fester Sitz gewährleistet, sondern durch die Klemmkraft eine zusätzliche Befestigung der Halb­ schalen 12, 12′ aneinander bewirkt, so daß das Gehäuse 1 auch höheren mechanischen Belastungen standhält.

Die Montage des Reflektors 3 und der Halbwellendipoläste 5 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel derart einfach gestaltet, daß sie problemlos auch von Laien durchführbar ist. Damit können diese Teile der im übrigen vormontierten Zimmerantenne beigelegt werden, wodurch eine besonders kleine Verpackung ermöglicht ist.

Zur Montage der U-förmigen Halbwellendipoläste 5 brauchen diese nur mit ihren freien Endteilen zwischen die Sicken 19 des jeweiligen Blechteilschenkels 14 und der gegenüberliegenden Wand des betreffenden Schlitzes 13 bis zum Anschlag eingeschoben zu werden und sind dadurch zugleich gehalten, auch an diesem Ende kurzgeschlossen und elektrisch an die Frequenzweiche angeschlossen.

Der zylindrische Reflektor 3 weist einen in seinem Mittenbereich nach außen abragenden Vorsprung auf. Zu seiner Aufnahme ist im Elementträ­ gerteil der einen Halbschale eine Zapfenbohrung 31 etwa gleichen Durchmessers und im anderen Elementträgerteil eine zugehörige schlüs­ selochartige Zapfenausnehmung 32 vorgesehen, wobei der Abstand der einander zugewandten Stirnflächen der beiden Ausnehmungen voneinander der Länge des Vorsprungs des Reflektors 3 entspricht. Zur Montage ist nun der Reflektor 3 lediglich soweit nacheinander durch die Zapfenaus­ nehmung 32 und die Zapfenbohrung 31 einzuschieben, bis der Vorsprung durch die Zapfenausnehmung 32 hindurchgeführt ist und an der Innen­ seite der Zapfenbohrung 31 anschlägt. Durch anschließendes Verdrehen um die Achse ist der Reflektor ausreichend fixiert.

Alle erwähnten Zapfen und zugehörigen Ausnehmungen weisen zur leichte­ ren Montierbarkeit außen bzw. innen angefaste Stirnflächen auf.

Vor allem aus optischen Gründen sind durch stufige Ausbildungen der Stirnfläche 33 der Halbschalen 12, 12′ sowie durch nutartige Vertie­ fung der äußeren Längsfläche der Elementträger 11 Schattenfugen 34 bzw. 35 gebildet.

Claims (8)

1. Zimmerantenne mit einem als Ständer und Träger für wenigstens eine Antennenstruktur sowie zur Aufnahme elektrischer Bauelemente und Leitungen dienenden Isoliergehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergehäuse (1) aus zwei iden­ tischen einstückigen Halbschalen (12, 12′) besteht.

2. Zimmerantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (12, 12′) durch beim Zusammenfügen ineinander einpreß­ bare Vorsprünge (28) und Ausnehmungen (29) mechanisch fest mitein­ ander verbindbar sind.

3. Zimmerantenne nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Gehäuse aus ei­ nem vertikalen Ständerteil und einem an dessen freiem Ende ange­ ordneten Trägerteil für einen in einem oberen Frequenzbereich ar­ beitenden Längsstrahler besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennebene der Halbschalen (12, 12′) durch die Längsmittelachse des Trägerteils (11) verläuft und wenigstens ein Dipol (4) in Ausnehmungen der beiden Trägerteil­ hälften eindrückbar und darin in montiertem Zustand durch Klemmung aufgrund Materialverformung des Trägerteils (11) gehalten ist.

4. Zimmerantenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Di­ pol bzw. die Dipole an den Klemmstellen eine Querschnittsvergröße­ rung aufweist bzw. aufweisen.

5. Zimmerantenne nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dipol (3) mit einer größeren Länge als derjenigen des An­ schlußdipols (2) in der Mitte einen nach außen abragenden Vor­ sprung aufweist, eine der zwei zugehörigen einander gegenüberlie­ genden Ausnehmungen (32) der beiden Trägerteilhälften dem Dipol­ querschnitt auf Höhe des Vorsprungs angepaßt ist und der Ab­ stand der einander zugekehrten Stirnflächen dieser Ausnehmungen (31, 32) der Abmessung des Vorsprungs in Achsrichtung des Dipols (3) entspricht.

6. Zimmerantenne nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Halbschale (12, 12′) im Bereich des Ständer­ teils (10) wenigstens einen waagrechten Schlitz (13) aufweist, in denen jeder der beiden Äste (5) eines Halbwellendipols für einen unteren Frequenzbereich mittels einer drehbaren Halte- und Lager­ einrichtung (8) in einem Bereich von etwa ± 75° zur Mittenlage schwenkbar ist.

7. Zimmerantenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- und Lagereinrichtung (8) zugleich als Kontaktteil zur elek­ trischen Verbindung des Halbwellendipols mit der zugehörigen An­ schlußleitung ausgebildet ist.

8. Zimmerantenne nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- und Lagereinrichtung ein Metallteil (8) ist, das eine quer zum Schlitz (13) verlaufenden Sicke (19) zur Aufnahme des Di­ polastes (5) sowie eine Bohrung aufweist, die ein als Drehachse wirkender Zapfen (16) der Halbschale (12, 12′) durchsetzt, und daß die Schlitzbreite geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des Dipolastes (5) zusammen mit der Materialstärke des Metallteiles (8).