DE19854160A1 - Anordnung für Funkempfänger im Langwellen-Frequenzbereich - Google Patents

Abstract

Anordnung für Funkempfänger im Langwellen-Frequenzbereich dadurch gekennzeichnet, DOLLAR A daß der Ferrit (1) einer Ferritantenne (6) derart ausgeformt ist, um einen Hohlkörper (2) zu bilden, DOLLAR A - daß in diesem Hohlkörper (2) die Funktionsgruppen (3) des Funkempfängers angeordnet sind, die der Ferritantenne (6) folgen, DOLLAR A - daß der Hohlkörper (2) mit Ferritmaterial (4) verschlossen ist, DOLLAR A - daß sich diese Anordnung in einer Aufnahme (5) befindet, die die Spule (7) der Ferritantenne (6) gegen elektromagnetische Stör-Feldstärken abschirmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für Funk-Rundsteuerempfänger im Langwellen-Frequenzbereich zum Empfangen von frequenzmodulierten Rundsteuersignalen.

Der Langwellen-Frequenzbereich ist geeignet für eine großflächige Funk- Rundsteuerung, da die Bodenwelle in Entfernungen von bis zu 500 Kilometern zuverlässig empfangen werden kann.

Nachteilig im Langwellen-Frequenzbereich sind die hohen Stör-Feldstärken. Um die Beeinflussung durch Stör-Feldstärken gering zu halten, wurde vorge­ schlagen, die Senderstandorte entsprechend auszusuchen und geeignete Nutz- Feldstärken zu wählen.

Außerdem ist bekannt, durch die Verwendung einer Schmalband-Frequenz- Modulation den Einfluß von Stör-Feldstärken zu verringern.

Weiterhin bekannt sind Empfänger mit Antennen, die aus Längsspulen bestehen und auf einen Ferritkern gesetzt sind (GB 632 355).

Ferner ist allgemein für Empfänger bekannt, über eine Ferritantenne die Empfangs­ signale weiteren Funktionsgruppen zuzuführen (US 4 850 232, US 3 440 542). Und schließlich ist bekannt, als Empfangsantenne zwei gleiche, elektromagnetisch abgeschirmte Spulen auf einem gemeinsamen Ferritstab aufzubauen und diese sym­ metrische Anordnung ausgangsseitig mit einem Differenzverstärker zu verbinden (DE 43 35 658 C2), um den Einfluß von Stör-Feldstärken zu verringern.

Eine Verwendung von Funksignalen für die Rundsteuerung gehört zum Stand der Technik (DE 39 99 39522 A1).

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Funk-Rundsteuerempfänger für den Langwellen-Frequenzbereich zu schaffen, dessen Beeinflußbarkeit durch Stör- Feldstärken gering ist.

Diese Aufgabe ist durch die Gesamtheit der Merkmale des ersten Patentanspruches gelöst.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß die Störbeeinflussung durch Stör-Feld­ stärken im wesentlichen über drei Wege erfolgt:
Weg 1: Über die Antenne,
Weg 2: Über die Stromversorgung,
Weg 3: Über den "Übrigen Schaltungsaufbau".

Störbeeinflussungen über den Weg 1 sind diskutiert worden, der Weg 2 wird mit geeigneten Siebmitteln gelöst und der Weg 3, in herkömmlicher Weise, mit Abschirm­ maßnahmen, die im Langwellen-Frequenzbereich aufwendig sind, weil wegen des Skineffektes die Eindringtiefe der Stör-Feldstärke bei niedrigen Frequenzen groß ist und daher Schirmwände aus massivem Blech unverzichtbar sind.

Es ist bekannt, daß im Langwellen-Frequenzbereich Ferritantennen gegenüber Lang­ drahtantennen vorteilhafter sind.

Das erklärt sich folgendermaßen:
Entscheidene Merkmale einer Antenne sind ihre Antennenhöhe he in Meter und der Antenneninnenwiderstand Ri. Die Urspannung einer Antenne ist die Feldstärke He multipliziert mit der Antennenhöhe he

U_EMK = He he. (1)

Für eine λ/4-Antenne in Langdrahtausführung ergibt sich, bei einer Empfangsfrequenz fe = 129,1 kHz - das entspricht einer Wellenlänge λ = 2324 m - eine Antennenhöhe

he = λ/4 = 581 m und
Ri = 37 Ohm.

Diese Antenne ist für einen Funk-Rundsteuerempfänger nicht realisierbar und in einer längenmäßg kürzeren Anordnung nicht mehr Antenneninnenwiderstand Ri - anpaßbar an die "Übrige Schaltung", weil der Antennenwiderstand Ri zu klein wird.

Alternativ ist bekannt, eine magnetische Antenne - eine Ferritantenne (6) - zu benutzen; eine Ferritantenne besteht aus einem Ferritstab, der mit einer Spule (7) bewickelt ist. Diese Antenne ist auf eine Frequenz fe abgestimmt und nutzt die Spannungsüberhöhung im Resonanzfall (Faktor Q); sie stellt einen Schwingkreis dar und ist immer an die "Übrige Schaltung" anpaßbar.

Die Antennenhöhe he der Ferritantenne folgt der Beziehung

wobei bedeuten: n die Windungszahl der Spule (7), λ die Wellenlänge, Q die Güte des Antennenschwingkreises, µ_eff ist die relative Permeabilität des Ferrites und F ist dessen Querschnitt.

Die zentrale Bedeutung des Ferritstab-Durchmessers ist aus der Beziehung (2) erkennbar, denn der Ferritstab-Durchmesser verändert die Antennenhöhe he quadratisch, wogegen alle anderen Optimierungsbemühungen der Faktoren aus der Beziehung (2), die Antennenhöhe he lediglich linear verändern.

Um die Störbeeinflussung über den "Übrigen Schaltungsaufbau" ohne aufwendige Abschirm­ maßnahmen und mit massiven Blechen gering zu halten, wird erfindungsgemäß der Querschnitt F des Ferritstabes derart ausgeformt, daß er einen Hohlkörper bildet, um die "Übrige Schaltung" des Funkempfängers aufzunehmen. Dieser Hohlkörper wird mit Ferritmaterial verschlossen und bildet somit für die "Übrige Schaltung" einen Faradayischen Käfig mit einer hohen Schirmwirkung gegen Stör-Feldstärken und gegen unerwünschte Aussendungen, wie die vom eigenen Funkempfänger-Oszillators.

Claims (2)

1. Anordnung für Funkempfänger im Langwellen-Frequenzbereich dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß der Ferrit (1) einer Ferritantenne (6) derart ausgeformt ist, um einen Hohlkörper (2) zu bilden,
• 2. daß in diesem Hohlkörper (2) die Funktionsgruppen (3) des Funkempfängers angeordnet sind, die der Ferritantenne (6) folgen,
• 3. daß der Hohlkörper (2) mit Ferritmaterial (4) verschlossen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß sich diese Anordnung in einer Aufnahme (5) befindet, die die Spule (7) der Ferritantenne (6) gegen elektromagnetische Stör-Feldstärken abschirmt.