DE9204110U1

DE9204110U1 - Active magnetic receiving antenna

Info

Publication number: DE9204110U1
Application number: DE9204110U
Authority: DE
Original assignee: GRAHN GEB PANNI CHRISTINE 1000 BERLIN DE
Current assignee: GRAHN GEB PANNI CHRISTINE 1000 BERLIN DE
Priority date: 1992-03-24
Filing date: 1992-03-24
Publication date: 1992-08-13
Anticipated expiration: 2002-03-25

Description

Aktive magnetische EmpfangsantenneActive magnetic receiving antenna

BeschreibungDescription ;;

Die Neuerung betrifft eine aktive Empfangsantenne für bestimmte, vorzugsweise langwellige Empfangsfrequenzbereiche. Bekannte aktive Empfangsantennen bestehen aus einem Antennenteil, an dem direkt ohne längere Zuleitungen ein Verstärker befestigt und angeschlossen ist. Vom Ausgang des Verstärkers kann dann eine längere Zuleitung zum eigentlichen Empfänger führen. Die Antenne kann dabei relativ klein sein, da das empfangene Signal schon gleich an der Antenne verstärkt wird. Der Verstärker kann für bestimmte Empfangsbereiche selektiv ausgebildet sein, so daß Störsignale außerhalb der gewünschten Empfangsbereiche, die den Empfang beeinträchtigen könnten, unterdrückt werden.The innovation concerns an active receiving antenna for certain, preferably long-wave reception frequency ranges. Known active receiving antennas consist of an antenna section to which an amplifier is attached and connected directly without long supply lines. A longer supply line can then lead from the output of the amplifier to the actual receiver. The antenna can be relatively small, since the received signal is amplified immediately at the antenna. The amplifier can be designed selectively for certain reception ranges, so that interference signals outside the desired reception ranges that could impair reception are suppressed.

Für den Langwellenbereich lassen sich leistungsfähige und selektive Antennen nur sehr schwierig aufbauen, da aus physikalischen Gründen die Antennenlänge proportional zur Wellenlänge sein muß und die Antennen dadurch viel zu lang werden würden. Deshalb wurden die sogenannten 'magnetischen Antennen' entwickelt, die entweder aus einer Luftspule (Rahmenantenne) oder aus einer auf einem Ferritstab aufgewickelten Spule (Ferritantenne) bestehen, und die deshalb nur für den magnetischen Teil des elektromagnetischen Feldes der Radiowellen empfindlich sind.It is very difficult to build powerful and selective antennas for the long wave range, since for physical reasons the antenna length must be proportional to the wavelength and the antennas would then be much too long. For this reason, so-called 'magnetic antennas' were developed, which consist either of an air coil (loop antenna) or of a coil wound on a ferrite rod (ferrite antenna), and are therefore only sensitive to the magnetic part of the electromagnetic field of the radio waves.

Die Ferritantennen haben dabei den Vorteil, daß sie sehr klein ausgebildet sein können, so daß sie direkt in den Empfänger eingebaut werden können, so daß keine Außenantenne benötigt wird. Dies hat jedoch andererseits den Nachteil, daß die Antenne dann meist nicht an der für den Empfang günstigsten Stelle angeordnet ist.The ferrite antennas have the advantage that they can be very small, meaning they can be built directly into the receiver, meaning no external antenna is needed. However, this has the disadvantage that the antenna is then usually not positioned in the best place for reception.

Außerdem haben magnetische Antennen den Vorteil, daß sie sehr richtungsempfindlich sind und ihre höchste Empfindlichkeit erreichen, wenn sie genau auf den zu empfangenden Sender ausgerichtet sind. Dadurch können störende Sender außerhalb der Empfangsrichtung unterdrückt werden. Es ist daher zweckmäßig und wünschenswert, daß die Ferritantenne in ihrer Lage zum zu empfangenden Sender gedreht werden kann. Wenn die Ferritantenne jedoch im Empfänger fest eingebaut ist, ist dies nur möglich, indem der gesamte Empfänger gedreht wird. Dies erscheint nur bei kleineren tragbaren Empfängern (Kofferradios) praktikabel. Diese sind jedoch im allgemeinen nicht für den Empfang der speziell interessierenden Längstwellenbereiche ausgelegt.In addition, magnetic antennas have the advantage that they are very sensitive to direction and reach their highest sensitivity when they are precisely aligned with the station to be received. This means that interfering stations outside the direction of reception can be suppressed. It is therefore useful and desirable that the ferrite antenna can be rotated in its position relative to the station to be received. However, if the ferrite antenna is permanently installed in the receiver, this is only possible by rotating the entire receiver. This only seems practical for smaller portable receivers (portable radios). However, these are generally not designed for reception of the long wave ranges of particular interest.

Der hier beschriebenen Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine magnetische Antenne, insbesondere für den Empfang von Lang- und Längstwellenbereichen so auszubilden, daß sie sowohl unabhängig vom Empfänger an einer für den Empfang günstigen Stelle angeordnet werden kann als auch in ihrer Lage zum zu empfangenden Sender ausgerichtet werden kann, ohne daß der Verstärkerteil, an welchem die Bedienelemente angeordnet sind, in seiner Lage verändert werden muß. Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß der Antennenteil mit dem Abstimm- und Verstärkerteil elektrisch und mechanisch mittels einer koaxialen Steckverbindung verbunden ist. Derartige koaxiale Steckverbindungen haben bekannterweise einen zentralen Innenleiter und einen koaxial um diesen herum angeordneten Außenleiter. Normalerweise werden solche koaxialen Steckverbinder für Hochfrequenzverbindungen verwendet, da sie durch ihre Konstruktion gegen störende Felder bzw. gegen das Austreten störender Felder abgeschirmt sind.The innovation described here is therefore based on the task of designing a magnetic antenna, particularly for the reception of long and very long wave ranges, in such a way that it can be arranged independently of the receiver at a location that is favorable for reception and can also be aligned in its position with the transmitter to be received without the amplifier part on which the control elements are arranged having to be changed in position. This task is solved according to the innovation in that the antenna part is electrically and mechanically connected to the tuning and amplifier part by means of a coaxial plug connection. As is known, such coaxial plug connections have a central inner conductor and an outer conductor arranged coaxially around it. Such coaxial connectors are normally used for high-frequency connections because their design shields them against interfering fields or against the escape of interfering fields.

Im vorliegenden Fall wird jedoch die Eigenschaft der koaxialen Steckverbinder ausgenutzt, daß sie um ihre Achse verdrehbar sind, ohne daß hierbei die elektrische Verbindung unterbrochen wird, und daß die Verbindung mechanisch hinreichend stabil ist, um den relativ leichten Antennenteil zu tragen. Hierdurch kann der An-In the present case, however, the property of the coaxial connectors is exploited that they can be rotated around their axis without interrupting the electrical connection and that the connection is mechanically stable enough to support the relatively light antenna part. This allows the connection

tennenteil ohne mechanischen Anschlag beliebig horizontal gedreht werden, ohne daß dabei das Grundgehäuse mit den angeschlossenen Kabeln bewegt werden muß.The antenna section can be rotated horizontally as desired without a mechanical stop, without the base housing with the connected cables having to be moved.

Die Neuerung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:The innovation is described below using the examples shown in the drawing. They show:

Fig.l : Eine perspektivische Ansicht der neuerungsgemäßen aktiven magnetischen Empfangsantenne mit auf den Abstimm- und Verstärkerteil aufgestecktem Antennenteil Fig.l: A perspective view of the new active magnetic receiving antenna with the antenna part plugged onto the tuning and amplifier part.

Fig.2 : Ein Prinzip-Schaltbild einer neuerungsgemäßen aktiven magnetischen EmpfangsantenneFig.2 : A schematic diagram of an innovative active magnetic receiving antenna

Fig.3 : Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines als Rahmenantenne ausgebildeten Antennenteils für eine neuerungsgemäße aktive magnetische Empfangsantenne.Fig.3: Another embodiment of an antenna part designed as a frame antenna for an innovative active magnetic receiving antenna.

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht der Verstärkerteil 1 aus einem rechteckigen Grundgehäuse 10, an dessen Frontseite die Bedienelemente 13,15,18 angeordnet sind. Hierbei dient der Knopf 13 z.B. zur Abstimmung des veränderbaren Kondensators 12 auf die gewünschte Empfangsfrequenz und der Knopf 15 zur Einstellung der Verstärkung z.B. mittels eines veränderbaren Widerstandes 16. Der Schalter 18 kann zum Ein- und Ausschalten des Verstärkerteiles 1 dienen, er kann aber auch z.B. zum Umschalten auf eine andere Antenne verwendet werden.As shown in Fig. 1, the amplifier part 1 consists of a rectangular base housing 10, on the front of which the control elements 13, 15, 18 are arranged. The button 13 is used, for example, to tune the variable capacitor 12 to the desired reception frequency and the button 15 is used to adjust the gain, for example by means of a variable resistor 16. The switch 18 can be used to switch the amplifier part 1 on and off, but it can also be used, for example, to switch to another antenna.

In der Mitte der Oberseite des Gehäuses 10 ist ein Buchsenteil 31 der koaxialen Steckverbindung 3 angeordnet. Über den Steckverbinder 3 können nun verschiedene Antennenteile 2 drehbar auf den Verstärkerteil 1 aufgesteckt werden. Auf diese Weise ist nicht nur der Antennenteil beliebig drehbar, sondern es können auch sehr einfach verschiedene Antennenteile mit unterschiedlichen Antennenspulen für unterschiedliche Empfangsfrequenzbereiche gegeneinander ausgewechselt werden.A socket part 31 of the coaxial plug connection 3 is arranged in the middle of the top of the housing 10. Various antenna parts 2 can now be plugged onto the amplifier part 1 via the plug connector 3. In this way, not only can the antenna part be rotated as desired, but different antenna parts with different antenna coils for different reception frequency ranges can also be exchanged very easily.

An einer Seitenwand des Gehäuses 10 sind die Anschlüsse für die Stromversorgung, sowie für die Verbindung zum eigentlichen Funkempfanger 30 angeordnet.The connections for the power supply and for the connection to the actual radio receiver 30 are arranged on a side wall of the housing 10.

Fig.2 zeigt die an sich bekannte prinzipielle Schaltungsanordnung einer aktiven magnetischen Empfangsantenne mit dem neuerungsgemäßen, mittels der koaxialen Steckverbindung 3 aufsteckbaren und drehbaren Antennenteil 2. Die Schaltung besteht im Wesentlichen aus einem elektrischen Schwingkreis, der aus der Antennenspule 22 und dem Kondensator 12 gebildet ist, wobei in diesem Fall die Spule 22 getrennt in dem Antennenteil 2 angeordnet ist und nur über die koaxiale Steckverbindung 3 mit dem Kondensator 12 verbunden ist. Dem Schwingkreis ist ein geeigneter Verstärker 14 nachgeschaltet, dessen Verstärkungsfaktor bzw. Ausgangspegel beispielsweise mit einem Potentiometer 16 entsprechend der erforderlichen Eingangsspannung des nachgeschalteten Funkempfängers 30 einstellbar ist.Fig.2 shows the known basic circuit arrangement of an active magnetic receiving antenna with the new antenna part 2 that can be plugged in and rotated using the coaxial plug connection 3. The circuit essentially consists of an electrical oscillating circuit that is formed from the antenna coil 22 and the capacitor 12, whereby in this case the coil 22 is arranged separately in the antenna part 2 and is only connected to the capacitor 12 via the coaxial plug connection 3. A suitable amplifier 14 is connected downstream of the oscillating circuit, the gain factor or output level of which can be adjusted, for example, with a potentiometer 16 in accordance with the required input voltage of the downstream radio receiver 30.

Durch entsprechende Bemessung der Antennenspule 22 kann der Antennenteil 2 für unterschiedliche Empfangsfrequenzbereiche von z.B. 10 KHz (Längstwellen) bis 30 MHz (Kurzwellen) ausgelegt werden, so daß für jeden gewünschten Empfangsfrequenzbereich der entsprechende Antennenteil aufgesteckt werden kann. Für den Kurzwellenbereich kann der Antennenteil 2 gemäß Fig.3 auch als Rahmenantenne ausgebildet sein, da Ferritantennen für diesen Frequenzbereich im allgemeinen nicht geeignet sind.By appropriately dimensioning the antenna coil 22, the antenna part 2 can be designed for different reception frequency ranges from e.g. 10 KHz (long waves) to 30 MHz (short waves), so that the corresponding antenna part can be plugged in for each desired reception frequency range. For the short wave range, the antenna part 2 can also be designed as a frame antenna according to Fig. 3, since ferrite antennas are generally not suitable for this frequency range.

Anstelle einer geraden koaxialen Steckverbindung 3 können auch handelsübliche koaxiale Winkelverbindungsstücke verwendet werden, wodurch auch eine vertikale Ausrichtung der Antenne möglich wird, was zur Ausblendung von Störsignalen nützlich sein kann.Instead of a straight coaxial connector 3, commercially available coaxial angle connectors can also be used, which also enables the antenna to be aligned vertically, which can be useful for suppressing interference signals.

Eine optimale Ausrichtung der Antenne in allen Richtungen kann auch durch Befestigung der gesamten Antenne auf einem Fotostativ erzielt werden. Zu diesem Zweck kann im Boden des Gehäuses 10 des Abstimm- und Verstärkerteils 1 ein entsprechendes Stativgewinde vorgesehen sein.An optimal alignment of the antenna in all directions can also be achieved by attaching the entire antenna to a photo tripod. For this purpose, a corresponding tripod thread can be provided in the base of the housing 10 of the tuning and amplifier part 1.

Claims

Active magnetic receiving antenna protection claims;

1. Active magnetic receiving antenna, consisting of an antenna part and a tuning and amplifier part electrically connected thereto, characterized in that the antenna part (2) is connected to the tuning and amplifier part (1) electrically and mechanically by means of a coaxial plug connection (3).

2. Active magnetic receiving antenna according to claim 1, characterized in that the antenna part (2) consists of an antenna coil (22) arranged on a ferrite rod (21) and that the ferrite rod (21) and the antenna coil (22) are fastened in a substantially rectangular housing (20) such that the ends of the ferrite rod (21) protrude from two opposite sides of the housing (20) and that a coupling part (32) of the plug connection (3) is arranged in the middle of a third side of the housing (20) perpendicular thereto.

3. Active magnetic receiving antenna according to claim 1, characterized in that the tuning and amplifier part (1) consists of a substantially rectangular housing (10) which contains a variable capacitor (12) and an amplifier (14) with variable gain, the operating elements (13, 15) for changing the capacitance of the capacitor (12) and the gain of the amplifier (14) being arranged on the front of the housing (10), and a coupling part (31) of the coaxial plug connection (3) being arranged in the middle of the top of the housing (10).

4. Active magnetic receiving antenna according to claim 2, characterized in that different antenna parts (2) with different antenna coils (22) are provided for correspondingly different reception frequency ranges, which can each be connected to the tuning and amplifier part (1) by means of the coaxial plug connection (3).

5. Active magnetic receiving antenna according to claim 1, characterized in that the antenna part (2) is designed as a frame antenna, the antenna coil (22) being formed by one or more turns on a rectangular or round frame (24) which is fastened vertically in the housing (20).

6. Active magnetic receiving antenna according to one of claims 1 to 5, characterized in that a tripod thread for fastening the entire antenna to a photo tripod is provided on the bottom of the housing (10) of the tuning and amplifier part (1).