DE1222999B

DE1222999B - Antenna arrangement for a portable radio device

Info

Publication number: DE1222999B
Application number: DEW24300A
Authority: DE
Inventors: Martin Seidel
Original assignee: OEFFENTLICHEN RECHTS ANSTALT D; WESTDEUTSCHER RUNDFUNK
Current assignee: OEFFENTLICHEN RECHTS ANSTALT D; WESTDEUTSCHER RUNDFUNK
Priority date: 1958-10-22
Filing date: 1958-10-22
Publication date: 1966-08-18

Description

Antennenanordnung für ein tragbares Funkgerät Es ist bekannt, für tragbare Sender, insbesondere Kleinstsender, magnetische Rahmenantennen zu verwenden, die zur Erhöhung der Wirkfläche mit Eisen in Form von Ferritstäben ausgestattet sind. Der Nachteil dieser bekannten Antennenanordnungen besteht darin, daß, durch das Eisen bzw. durch das Ferritmaterial bedingt, nur sehr kleine effektive Antennenhöhen und ein kleiner Antennenwirkungsgrad erzielt werden. Eine Vergrößerung des Wirkungsgrades und des sogenannten Hochantenneneffektes wird in den bekannten Antennenanordnungen durch eine zusätzliche Abstrahlmöglichkeit, beispielsweise in Form einer zusätzlichen Drahtantenne, die an die Rahmenantenne angekoppelt ist, oder durch Auseinanderziehen einer Spule erreicht. Diese zusätzlichen Antennenanordnungen benötigen einen verhältnismäßig großen Raumbedarf, dies ist für ihre Verwendung bei tragbaren Kleinstsendern von Nachteil.Antenna arrangement for a portable radio device It is known for to use portable transmitters, especially small transmitters, magnetic loop antennas, which are equipped with iron in the form of ferrite rods to increase the effective area are. The disadvantage of these known antenna arrangements is that, by the iron or the ferrite material, only very small effective antenna heights and a small antenna efficiency can be achieved. An increase in efficiency and the so-called high antenna effect is used in the known antenna arrangements by an additional radiation option, for example in the form of an additional Wire antenna that is coupled to the loop antenna or by pulling it apart reached a coil. These additional antenna arrangements require a relatively large amount large space requirements, this is for their use in small portable transmitters of Disadvantage.

Es ist bereits zur Vermeidung dieser Nachteile eine Antennenanordnung für tragbare Geräte, insbesondere für Kleinstgeräte, deren Abmessungen klein gegenüber der benutzten Wellenlänge sind, vorgeschlagen worden, bei der die Batteriespeiseleitungen von einem Schirm umgeben sind, der als Antenne dient.There is already an antenna arrangement to avoid these disadvantages for portable devices, especially for small devices, whose dimensions are small compared to the wavelength used have been proposed at the battery feed lines are surrounded by a screen that serves as an antenna.

Man hat auch schon daran gedacht, über die Kopfhörerzuleitung dadurch eine zusätzliche Abstrahlmöglichkeit von HF-Energie zu schaffen, daß das Hörerkabel über eine Weiche an den HF-Generator angekoppelt wird. Eine entsprechende Abstrahlmöglichkeit von HF-Energie wäre auch durch eine entsprechende Ankoppelung der Mikrofonleitung denkbar. Diese Schaltung hat jedoch den Nachteil, daß sich das Mikrofon in einem starken elektrischen Feld befinden würde. Außerdem erhält man, bedingt durch die Handhabung des Mikrofons, eine starke Dämpfung der Antenne, weil sich das Mikrofon am Antennenende, d. h. im Spannungsmaximum, befinden müßte. Schließlich sind Hochfrequenzsperren am Fußpunkt der Antenne (Einführung des Mikrofonkabels in den Sender) schwer realisierbar.It has also been thought of creating an additional possibility of radiating HF energy via the headphone lead by coupling the receiver cable to the HF generator via a switch. A corresponding possibility of radiating RF energy would also be conceivable by appropriately coupling the microphone line. However, this circuit has the disadvantage that the microphone would be in a strong electric field. In addition, due to the handling of the microphone, there is strong attenuation of the antenna, because the microphone is at the antenna end, i. H. in the voltage maximum. After all, high-frequency barriers at the base of the antenna (insertion of the microphone cable into the transmitter) are difficult to implement.

Zur Vermeidung dieser Nachteile besteht bei einem tragbaren Funkgerät, insbesondere Kleinstgerät, bei welchem ein Mikrofon über ein Mikrofonkabel mit einem Sender verbunden ist, erfindungsgemäß das Mikrofonkabel aus einem Innenleiter, einem diesen Innenleiter koaxial umgebenden, von diesem isolierten inneren Abschirmschlauch und einem den inneren Abschirinschlauch koaxial umgebenden, von diesem isolierten äußeren Abschirinschlauch, wobei der äußere Abschirmschlauch dadurch die eine Hälfte eines Antennendipols und eine das Mikrofon umgebende Abschirmhülse dadurch die andere Hälfte des Antennendipols bzw. mit Unterstützung durch die Handkapazität ein Gegengewicht bildet, daß der äußere Abschirmschlauch mit einem den Sender umgebenden und mit diesem verbundenen Abschirmgehäuse sowie der Ihnenleiter senderseitig mit dem HF-Senderausgang und mikrofonseitig mit dem Ende des äußeren Abschirmschlauches verbunden sind und daß der innere Abschirmschlauch senderseitig über einen Kondensator, der derart dünensioniert ist, daß sein Leitwert- für NF-Signale vernachlässigbar klein ist und das Mikrofonkabel die elektrische Länge von etwa einem Viertel der Wellenlänge der HF-Energie besitzt, kapazitiv mit dem äußeren Abschirmschlauch und mikrofonseitig über einen weiteren Kondensator, dessen Leitwert für NF-Signale ebenfalls vernachlä*ssigbar klein ist, kapazitiv mit der Abschirmhülse des Mikrofons gekoppelt sind, daß zur Leitung der NF-Signale vom Mikrofon zum Sender der innere Abschirmschlauch zwischen Mikrofon und dem Modulator des Senders geschaltet und der äußere Abschirmschlauch mit seinem mikrofonseitigen Ende über eine als HF-Sperre wirkende Drosselspule über die Abschirmhülse mit dem Mikrofon verbunden sind.In order to avoid these disadvantages, there is a portable radio device, especially small device in which a microphone via a microphone cable with a Transmitter is connected, according to the invention the microphone cable from an inner conductor, a this inner conductor coaxially surrounding, from this insulated inner shielding tube and a coaxially surrounding, insulated from the inner shielding tube outer shielding tube, whereby the outer shielding tube is one half an antenna dipole and a shielding sleeve surrounding the microphone thereby the other Half of the antenna dipole or a counterweight with the support of the hand capacity forms that the outer shielding tube with a surrounding the transmitter and with this connected shielding housing as well as the you conductor on the transmitter side with the HF transmitter output and are connected on the microphone side to the end of the outer shielding tube and that the inner shielding tube on the transmitter side via a capacitor, which is so it is thinned that its conductance for LF signals is negligibly small and the microphone cable has an electrical length of about a quarter of the wavelength which has HF energy, capacitive with the outer shielding tube and on the microphone side Via another capacitor, the conductance of which is also negligible for LF signals is small, capacitively coupled to the shielding of the microphone that for Conducting the LF signals from the microphone to the transmitter, the inner shielding tube between Microphone and the modulator of the transmitter are switched and the outer shielding tube with its microphone-side end via a choke coil that acts as an RF barrier the shielding sleeve is connected to the microphone.

Der Vorteil der neuen Antennenordnung besteht darin, daß eine Vergrößerung der Reichweite von Kleinstsendern erreicht wird bzw. daß zur Erzielung einer bestimmten Reichweite eine kleinere Leistung des Senders genügt als bei einer Rahmenantenne. Die Gehäuseabmessungen können sehr klein. gehalten werden. Der Kleinstsender hat keine hervorstehenden Antennenteile.The advantage of the new antenna order is that it increases in size the range of small transmitters is achieved or that to achieve a certain Range a lower power of the transmitter is sufficient than with a loop antenna. The housing dimensions can be very small. being held. The small station has no protruding antenna parts.

Die Funktion der neuen Antennenanordnung wird im folgenden an Hand eines Prinzipschaltbildes erläutert. Die gesamte Senderschaltung 1 einschließlich der Batterie 2 befindet sich in einem Abschirmgehäuse 3, das mit einem äußeren Abschirmschlauch 4 der Mikrofonleitund elektrisch dicht verbunden ist. Der äußere Abschirmschlauch 4 ist am Mikrofonkopf zum Austritt von HF-Energie unterbrochen. Die HF-Energie wird vom Senderausgang über ein koaxiales HF-Kabel mit einem Weffenwiderstand von beispielsweise 60 Ohm, welches innerhalb des äußeren Abschirmschlauches 4 koaxial angeordnet ist und aus einem Innenleiter 5 und einem inneren Abschirmschlauch 6 besteht, bis zum Speisepunkt S geleitet. Es wäre nicht sinnvoll, die HF-Energie mit Hilfe einer Weiche durch ein übliches Mikrofonkabel zu leiten, da hierbei sehr hohe EF-Energieverluste durch die Transformation auf den allgemein sehr kleinen und nicht konstanten Wellenwiderstand und durch das schlechte Dielektrikum üblicher Mikrofonkabel entstehen würden. Die Mikrofonleitung wird durch den inneren Abschirmschlauch 6 und den äußeren Abschirmschlauch 4 gebildet. Die HF-Energie fließt am Speisepunkt S auf den äußeren Abschirmschlauch 4 über, welcher die Hälfte des Sendedipols darstellt. Die beiden Abschirmschläuche 4 und 6 sind über den Kondensator C, am senderseitigen Ende hochfrequenzrnäßig kurzgeschlossen und so abgestimmt, daß sie zusammen am SpeisepunktS als kurzgeschlossene Leitung, deren elektrische Länge ein Viertel der Wellenlänge der EF-Energie beträgt, wirken. Dadurch wird ein zu großer Nebenschluß oder gar ein Kurzschluß der Antenne für die EF-Energie am mikrofonseitigen Ende des IHF-Kabels verhindert. Auf der Senderseite verhindert der Kondensator C, gleichzeitig, daß HF-Energie zum Eingang des Modulators des Senders gelangt. Die HF-Energie, welche auf der Innenseite des inneren Abschirmschlauches 6 fließt, wird kapazitiv über den Kondensator C, vom Punkt K zur Abschirmhülse 7 des Mikrofons M geleitet. Diese wirkt mit Unterstützung durch die Handkapazität als Gegengewicht bzw. als andere Hälfte des Dipols. Die Kapazität des Kondensators C, ist so gewählt, daß sein Leitwert für NF-Signale vernachlässigbar klein ist. Der Mikrofonkreis wird durch eine Spule L, welche als EF-Sperre wirkt, geschlossen.The function of the new antenna arrangement is explained below using a basic circuit diagram. The entire transmitter circuit 1 including the battery 2 is located in a shielding housing 3 which is electrically and tightly connected to an outer shielding tube 4 of the microphone line. The outer shielding tube 4 is interrupted at the microphone head for the exit of HF energy. The RF energy is conducted from the transmitter output via a coaxial RF cable with a Weffen resistance of 60 ohms, for example, which is arranged coaxially within the outer shielding tube 4 and consists of an inner conductor 5 and an inner shielding tube 6 , to the feed point S. It would not make sense to use a crossover to guide the RF energy through a conventional microphone cable, as this would result in very high EF energy losses due to the transformation to the generally very small and inconsistent wave impedance and the poor dielectric of conventional microphone cables. The microphone line is formed by the inner shielding tube 6 and the outer shielding tube 4. At the feed point S , the HF energy flows over to the outer shielding tube 4, which represents half of the transmission dipole. The two shielding tubes 4 and 6 are short-circuited at high frequency via the capacitor C at the transmitter end and are coordinated so that they act together at the feed point S as a short-circuited line whose electrical length is a quarter of the wavelength of the EF energy. This prevents an excessive shunt or even a short circuit of the antenna for the EF energy at the microphone-side end of the IHF cable. On the transmitter side, the capacitor C simultaneously prevents RF energy from reaching the input of the transmitter's modulator. The HF energy, which flows on the inside of the inner shielding tube 6 , is capacitively conducted via the capacitor C, from point K to the shielding sleeve 7 of the microphone M. With the support of the hand capacity, this acts as a counterweight or as the other half of the dipole. The capacitance of the capacitor C i is chosen so that its conductance for LF signals is negligibly small. The microphone circuit is closed by a coil L, which acts as an EF lock.

Claims

Claim: Antenna arrangement for a portable radio device, in particular a miniature device, in which a microphone is connected to a transmitter via a microphone cable, characterized in that the microphone cable insulated from an inner conductor (5), an inner conductor (5) coaxially surrounding this inner conductor (5) inner Abschirmschlauch (6) and an inner Abschirmschlauch (6) coaxially surrounding, consists of this insulated outer Abschirmschlauch (4), that the outer Abschirmschlauch (4) by one half of a antenna dipole and the microphone (M surrounding screening sleeve (7) thereby the other half of the antenna dipole or with the support of the hand capacity forms a counterweight that the outer drainage hose (4) with a shielding housing ( 3) surrounding and connected to the transmitter (1) and the inner conductor (5) on the transmitter side with the HF Transmitter output and microphone side are connected to the end of the outer shielding tube (4) and that the inner e shielding tube (6) on the transmitter side via a capacitor (C), which is thinned in such a way that its conductance for LF signals is negligibly small and the microphone cable has the electrical length of about a quarter of the wavelength of the RF energy, capacitive with the outer The shielding tube (4) and the microphone side via a further capacitor (C.), the conductance of which for LF signals is also negligibly small, are capacitively coupled to the shielding sleeve (7) of the microphone (M) that is used to conduct the LF signals from the Mi - microphone (M) to the transmitter (1) the inner shielding tube (6) is connected between the microphone (M) and the modulator of the transmitter (1) and the outer shielding tube (4) with its microphone-side end via a choke coil acting as an EF lock ( L) are connected to the microphone (M) via the shielding sleeve (7).