DE4130608C1 - DC power supply unit for antenna amplifier - measures impedance seen at receiver and switches off power supply voltage when impedance value indicates fault or short circuit - Google Patents
DC power supply unit for antenna amplifier - measures impedance seen at receiver and switches off power supply voltage when impedance value indicates fault or short circuitInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Betriebsgleichspannungsversorgung von Antennenverstärkern für Empfangsgeräte mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a device for the Operating DC voltage supply for antenna amplifiers for receiving devices with the in the preamble of Features specified claim 1.
Zur Verstärkung der von einer Antenne empfangenen Signale werden diese im Antennenfußpunkt, bevor sie über ein geeignetes Kabel (z. B. Koaxialkabel) zur weiteren Verarbeitung in ein Empfangsgerät gelangen, oftmals mittels eines Antennenverstärkers verstärkt. Um ein zusätzliches Kabel zur Zuführung einer Betriebsgleichspannung für den Antennenverstärker überflüssig zu machen, wird eine Betriebsgleichspannung im Empfangsgerät in geeigneter Weise erzeugt, an der Antennenbuchse des Empfangsgeräts zur Verfügung gestellt und zusätzlich zum von der Antenne empfangenen und im Antennenverstärker verstärkten Signal in das Antennenkabel eingespeist. Die Entkopplung von Betriebsgleichspannung und verstärktem Empfangssignal wird im Empfangsgerät durch eine Induktivität und zwei Kapazitäten erreicht. Dabei bewirkt die Induktivität die Entkopplung der Betriebsgleichspannungsversorgung von den hochfrequenten Empfangssignalen. Eine der Kapazitäten dient zur Siebung von nach der Induktivität verbleibenden hochfrequenten Signalresten. Mittels der zweiten Kapazität wird die Trennung der Betriebsgleichspannung vom Empfangssignal bewirkt, so daß das Empfangssignal weiterverarbeitet werden kann.To amplify the signals received by an antenna are these at the antenna base before they are over a suitable cable (e.g. coaxial cable) for further Processing often get into a receiving device amplified by means of an antenna amplifier. To a additional cable for feeding one DC operating voltage for the antenna amplifier To make redundant is a DC operating voltage generated in a suitable manner in the receiving device Antenna socket of the receiving device provided and in addition to that received by the antenna and in Antenna amplifier amplified signal in that Antenna cable fed. The decoupling from DC operating voltage and amplified received signal is in the receiving device by an inductor and two Capacities reached. The inductance causes the Decoupling the operating DC voltage supply from the high-frequency reception signals. One of the capacities serves for the screening of those remaining after the inductance high-frequency signal residues. By means of the second Capacity is the separation of the operating DC voltage caused by the received signal, so that the received signal can be processed further.
Ein derartiger Aufbau zur Betriebsgleichspannungsversorgung eines Antennenverstärkers ist in der DE 38 37 184 A1 beschrieben.Such a structure for Operating DC voltage supply for a Antenna amplifier is in DE 38 37 184 A1 described.
Probleme treten jedoch für den Fall auf, daß eine Antenne ohne Antennenverstärker über das Kabel und die Antennenbuchse mit dem Empfangsgerät verbunden ist. In diesem Fall liegt die Betriebsgleichspannung an der Antenne an. Handelt es sich beispielsweise um eine metallische Stabantenne, die an der Karosserie eines Autos montiert ist, so kann dies zu einem Kurzschluß führen.However, problems arise in the event that an antenna without antenna amplifier over the cable and the Antenna socket is connected to the receiving device. In In this case, the DC operating voltage is on the Antenna on. For example, if it is a metallic rod antenna attached to the body of a Cars is mounted, this can lead to a short circuit to lead.
Ein weiteres Problem bei Betrieb eines Empfangsgeräts mit Betriebsgleichspannungsversorgung für einen Antennenverstärker bei Anschluß einer Antenne ohne Antennenverstärker ist die zusätzliche Störkomponente, die dem Empfangssignal durch die Betriebsgleichspannung auf dem Antennenkabel überlagert wird. Die Störkomponente der Betriebsgleichspannung wirkt sich in diesem Fall besonders stark aus, da die Außenbeschaltung eine wesentlich höhere Impedanz aufweist als bei Betrieb mit Antennenverstärker. Die Störkomponente setzt sich u. a. aus dem thermischen Rauschen der in der Betriebsgleichspannungsversorgung vorhandenen Transistoren zusammen. Eine weitere Störkomponente, die zu sogenannten Prasselgeräuschen führt, wird durch die elektrochemischen Vorgänge ausgelöst, die durch das Anliegen der positiven Betriebsgleichspannung an der metallischen Antenne verursacht werden. Bei Anwesenheit von Wasser, besonders Salzwasser, wie es im Winter durch Salzstreuung auf den Straßen entsteht, sind diese elekrochemischen Vorgänge besonders stark und bewirken eine verstärkte Korrosion der Antenne.Another problem with using a receiving device Operating DC power supply for one Antenna amplifier when connecting an antenna without Antenna amplifier is the additional interference component, the received signal by the operating DC voltage is superimposed on the antenna cable. The interference component the operating DC voltage has an effect in this case particularly strong, since the external wiring is a has significantly higher impedance than when operating with Antenna amplifier. The interference component continues. a. from the thermal noise in the Operating DC voltage supply available Transistors together. Another interference component, the leads to so-called pattering noises is caused by the electrochemical processes triggered by the Concern of the positive operating DC voltage at the metallic antenna. In presence of water, especially salt water, as it passes through in winter Salt scatter on the streets, these are electrochemical processes particularly strong and effect increased corrosion of the antenna.
Auch für den Fall des Anschlusses einer Antenne mit Antennenverstärker ergeben sich Probleme, wenn es beispielsweise zu einem Kurzschluß auf der Antennenleitung kommt. Dies kann zur Zerstörung der Betriebsgleichspannungsversorgung führen.Also in case of connecting an antenna Antenna amplifiers pose problems if there are for example to a short circuit on the Antenna line is coming. This can destroy the Lead operating DC voltage supply.
Die Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Einrichtung anzugeben, die die oben beschriebenen Probleme, die sich aus der Einspeisung einer Betriebsgleichspannung für einen Antennenverstärker in das Antennenkabel ergeben, zu lösen.The object of the invention is therefore a Specify facility that described the above Problems arising from feeding a DC operating voltage for an antenna amplifier in result in loosening the antenna cable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 2 gelöst.This object is achieved by the features of Claims 1 and 2 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous configurations result from the Subclaims.
Der Vorteil eines Empfangsgeräts mit erfindungsgemäßer Einrichtung liegt insbesondere darin, daß der Betrieb des Empfangsgeräts mit Antennen mit und ohne Antennenverstärker möglich ist, ohne daß die vorhandene Betriebsgleichspannungsversorgung zu den beschriebenen Störungen führt. The advantage of a receiving device with the invention The facility is in particular that the operation of the Receivers with antennas with and without Antenna amplifier is possible without the existing Operating DC voltage supply to the described Leads to interference.
Im folgenden soll anhand einer Figur der Aufbau und die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Einrichtung beschrieben werden.In the following, the structure and the Operation of a device according to the invention to be discribed.
Die Figur zeigt eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung als Bestandteil eines Empfangsgeräts.The figure shows a possible embodiment of a device according to the invention as part of a Receiving device.
Die von einer Antenne 1 mit Antennenverstärker 2 im Antennenfußpunkt empfangenen und verstärkten Signale werden in ein Kabel 3 eingespeist. Das Kabel 3 ist mittels eines Antennensteckers und einer Antennenbuchse 4 an ein Empfangsgerät 5 angeschlossen. Das Empfangsgerät 5 weist nicht näher beschriebene Empfangseinrichtungen 8, wie z. B. eine Abstimmeinheit und Bedienungseinrichtungen auf, mit welchen das von der Antenne 1 stammende Signal in bekannter Weise verarbeitet und ausgewertet werden kann. Desweiteren ist eine Betriebsgleichspannungsversorgung 6 zur Erzeugung der Betriebsgleichspannung für den Antennenverstärker 2 und eine Meß- und Steuereinheit 7 vorgesehen. Auf die Darstellung der oben erwähnten Mittel zur Entkopplung von Betriebsgleichspannung und Empfangssignal wurde verzichtet.The signals received and amplified by an antenna 1 with antenna amplifier 2 at the antenna base are fed into a cable 3 . The cable 3 is connected to a receiving device 5 by means of an antenna plug and an antenna socket 4 . The receiving device 5 has not described receiving devices 8 , such as. B. a tuning unit and controls with which the signal originating from the antenna 1 can be processed and evaluated in a known manner. Furthermore, a DC operating voltage supply 6 for generating the DC operating voltage for the antenna amplifier 2 and a measuring and control unit 7 is provided. The above-mentioned means for decoupling the DC operating voltage and the received signal have not been shown.
Die Meß- und Steuereinheit 7 ermittelt den elektrischen Widerstand des an der Antennenbuchse 4 angeschlossenen Kabels 3. Ist über das Kabel 3 eine Antenne 1 ohne Antennenverstärker 2 mit dem Empfangsgerät 5 verbunden, so wird im Normalfall ein großer Widerstandswert ermittelt. Für den Fall einer Fehlfunktion, z. B. eines Kurzschlusses, ist der ermittelte Wert sehr klein. Bei fehlfunktionsfreiem Betrieb der Antenne 1 mit Antennenverstärker 2 wird ein Widerstandswert ermittelt, der innerhalb bestimmter Grenzwerte liegt. Diese Grenzwerte unterscheiden sich deutlich von den oben beschriebenen Werten, so daß sowohl das sichere Erkennen einer Fehlfunktion als auch des Betriebs ohne Antennenverstärker 2 gewährleistet ist.The measuring and control unit 7 determines the electrical resistance of the cable 3 connected to the antenna socket 4 . If an antenna 1 without antenna amplifier 2 is connected to the receiving device 5 via the cable 3 , a large resistance value is normally determined. In the event of a malfunction, e.g. B. a short circuit, the determined value is very small. If the antenna 1 with the antenna amplifier 2 operates without malfunction, a resistance value is determined which lies within certain limit values. These limit values differ significantly from the values described above, so that both the reliable detection of a malfunction and operation without an antenna amplifier 2 is ensured.
Wird für den Widerstand ein Wert ermittelt, der außerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt, so schaltet die Meß- und Steuereinheit 7 die Betriebsgleichspannungsversorgung 6 ab. Dadurch wird erreicht, daß nur bei Betrieb einer Antenne 1 mit Antennenverstärker 2 die Betriebsgleichspannung erzeugt wird. Treten die oben erwähnten Fehlfunktionen bei Betrieb mit oder ohne Antennenverstärker 2 auf, so wird ebenfalls keine Betriebsgleichspannung an der Antennenbuchse 4 zur Verfügung gestellt.If a value is determined for the resistance that lies outside the predetermined limit values, the measuring and control unit 7 switches off the operating DC voltage supply 6 . This ensures that the operating DC voltage is generated only when an antenna 1 with antenna amplifier 2 is in operation. If the malfunctions mentioned above occur during operation with or without antenna amplifier 2 , then no operating DC voltage is made available at antenna socket 4 either.
Die Abschaltung der Betriebsgleichspannungsversorgung 6 kann beispielsweise erfolgen, indem der Basisstrom eines als Konstantstromquelle betriebenen Transistors von der Meß- und Steuereinheit 7 unterbrochen wird. In einer anderen Realisierungsform kann die Betriebsgleichspannung durch elektromechanische Schaltmittel, gesteuert von der Meß- und Steuereinheit 7, unterbrochen werden.The operating DC voltage supply 6 can be switched off, for example, by interrupting the base current of a transistor operated as a constant current source by the measuring and control unit 7 . In another embodiment, the DC operating voltage can be interrupted by electromechanical switching means, controlled by the measuring and control unit 7 .
Eine besonders vorteilhafte weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung ergibt sich, wenn als Betriebsgleichspannungsversorgung eine Konstantsromquelle gewählt wird, bei der Strom und Spannung überwacht werden. Wird die Konstantstromquelle als ein in stromgegengekoppelter Emitterschaltung betriebener Transistor ausgelegt, so ist der Realisierungsaufwand für die Stromquelle sehr gering. Durch den daraus resultierenden hohen Innenwiderstand des Transistors kann zur Entkopplung der Betriebsgleichspannungsversorgung von den Empfangssignalen die dazu nötige Induktivität sehr klein gewählt werden.A particularly advantageous further embodiment of a device according to the invention results if as Operating DC power supply a constant current source is selected in which current and voltage are monitored will. If the constant current source is considered an in current-coupled emitter circuit operated Designed transistor, so is the implementation effort for the power source is very low. Through that resulting high internal resistance of the transistor can for decoupling the operating DC voltage supply the inductance required for this from the received signals be chosen very small.
Bei jedem Einschalten des Empfangsgeräts wird die Betriebsgleichspannungsversorgung aktiviert und die sich einstellenden Strom- und Spannungswerte werden ermittelt.Each time the receiver is switched on, the Operating DC power supply activated and the Setting current and voltage values are determined.
Bei Fehlen eines Antennenverstärkers ist der Widerstandswert der Außenbeschaltung sehr hoch, weshalb nur ein sehr kleiner Strom fließen kann. Die Betriebsgleichspannung fällt wegen der Widerstandsverhältnisse fast völlig an der Außenbeschaltung ab und hat daher einen zu hohen Wert. Beim Vorliegen dieser Strom- und Spannungswerte wird die Betriebsgleichspannung abgeschaltet.In the absence of an antenna amplifier, the Resistance value of the external circuit very high, which is why only a very small current can flow. The DC operating voltage drops because of Resistance relationships almost entirely at the External wiring and is therefore too high a value. If these current and voltage values are available, the DC operating voltage switched off.
Ist jedoch ein Antennenverstärker vorhanden, so stellen sich nach dem Einschalten des Empfangsgeräts für Strom und Spannung die typischen Betriebswerte ein, die Betriebsgleichspannungsversorgung wird für die Einschaltdauer des Empfangsgeräts aufrechterhalten. However, if an antenna amplifier is available, set it after turning on the power to the receiver and voltage the typical operating values that Operating DC power supply is used for the Maintain the duty cycle of the receiving device.
Wird infolge eines Kurzschlusses ein hoher Stromwert und ein geringer Spannungsabfall an der Außenbeschaltung beim Einschalten oder während des Betriebs mit Antennenverstärker festgestellt, so wird die Betriebsgleichspannungsversorgung abgeschaltet. Da die Abschaltung innerhalb von Millisekunden erfolgt, ist eine kurzfristige Überlastung des Transistors der Stromquelle unkritisch.If a short circuit causes a high current value and a small voltage drop at the external wiring at Switch on or during operation with Antenna amplifier determined, so the Operating DC voltage supply switched off. Since the Shutdown within milliseconds is one short-term overload of the transistor of the current source not critical.
Die Gewinnung des Kriteriums für die Abschaltung der Betriebsgleichspannungsversorgung kann auch aus der alleinigen Messung des Stroms erreicht werden. Durch die Auswertung von Strom und Spannung wird aber eine höhere Betriebssicherheit gewährleistet.Obtaining the criterion for switching off the Operating DC voltage supply can also come from the sole measurement of the current can be achieved. Through the Evaluation of current and voltage will be higher Operational safety guaranteed.
Der Schaltungsaufbau von Konstantstromquelle, Strom- und Spannungsüberwachung bzw. Widerstandsmessung kann ohne Probleme in Form eines integrierten Halbleiterbausteins erfolgen, da wegen des sehr geringen Leistungsbedarfs von Antennenverstärkern die anfallende Verlustleistung bei Normalbetrieb sehr gering ist. Erfolgt außerdem die Abschaltung der Betriebsgeichspannungsversorgung auf elektronischem Wege, so kann die gesamte erfindungsgemäße Einrichtung in einem Halbleiterbaustein integriert werden.The circuit structure of constant current source, current and Voltage monitoring or resistance measurement can be done without Problems in the form of an integrated semiconductor device take place because of the very low power requirement of Antenna amplifiers contribute the power loss Normal operation is very low. Also takes place Switching off the operating DC power supply electronically, so the entire invention Device integrated in a semiconductor device will.
Claims (7)
daß im Empfangsgerät (5) eine Meß- und Steuereinheit (7) vorgesehen ist, die den von der Betriebsgleichspannungsversorgung (6) erzeugten Strom und/oder die Spannung der Betriebsgleichspannung (6) überwacht, und
daß bei Überschreiten bestimmter Grenzwerte der ermittelten Werte für Strom und/oder Spannung die Meß- und Steuereinheit (7) die Betriebsgleichspannungsversorgung (6) abschaltet.2. Device for the operating direct voltage supply of antenna amplifiers for receiving devices via the antenna cable, with a circuit for operating direct voltage supply, characterized in that
that a measuring and control unit (7) is provided in the receiving device (5) which monitors the operation of the DC power supply (6) generated current and / or voltage of the DC operating voltage (6), and
that when certain limit values of the determined values for current and / or voltage are exceeded, the measuring and control unit ( 7 ) switches off the operating direct voltage supply ( 6 ).
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| DE (1) | DE4130608C1 (en) |
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- 1991-09-14 DE DE19914130608 patent/DE4130608C1/en not_active Expired - Fee Related
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