Zimmerantenne für Rundfunk- und/oder Fernsehempfang
Die Erfindung betrifft eine Zimmerantenne für Rundfunk- und/oder Fernsehempfang, bei der ein Ständer die Antennenelemente für einen oder mehrere Empfangsfrequenzbereiche trägt.
Derartige Zimmerantennen werden vorzugsweise für den Fernsehempfang verwendet, wobei der Ständer meist zwei verschiedene Dipole für den UHF- und VHF-Bereich trägt.
Die bekannten Fernseh-Zimmerantennen dieser Art sehen pro Dipol ein Antennenkabel vor, das direkt vom Dipol abgeht und aus dem Ständer geführt bis zum Empfänger reicht. Aufwandmässig sind diese Fernseh-Zimmerantennen günstig. Die Empfangsqualität ist in vielen Fällen jedoch nicht ausreichend, da einmal die als Flachkabel ausgebildeten Antennenkabel leicht durch Störungen beeinflusst werden können, und zum anderen die Empfangsfeldstärke am Aufstellungsort oft nicht ausreicht, und getrennte Antennenverstärker erforderlich macht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Zimmerantenne für Rundfunk- und/oder Fernsehempfang zu schaffen, die bei einheitlichem Grundaufbau an die verschiedensten Empfangsbedingungen und Eingangsbedingungen des Empfangsgerätes angepasst werden kann.
Die Zimmerantenne nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer im Bereich der Standfläche ein Gehäuse aufweist, das eine Aufbauplatte enthält, welche mit Anschlussstellen für die Antennenkabel zu den Antennenelementen und zum Gerät sowie mit weiteren Anschlussstellen versehen ist, um zusätzliche Bauelemente anschliessen zu können.
Durch geeignete Bestückung der Aufbauplatte kann bei dieser Antennenausführung die Betriebsart festgelegt werden. Die Betriebsart lässt sich dabei am Aufstellungsort leicht ändern, da die zusätzlichen Bauelemente, wie z. B.
Symmetrierübertrager, Weichen, Verstärker, Netzgerät usw., als getrennte Baueinheiten hergestellt und in vorgegebener Anordnung auf der Aufbauplatte der Zimmerantennen befestigt werden können. Diese getrennten Baueinheiten lassen sich über ihre Anschlusskontakte und die zugeordneten Anschlussstellen auf der Aufbauplatte leicht nachträglich einbauen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen als Gehäuse ausgebildeten Standfuss einer Zimmerantenne mit eingebauter Aufbauplatte für verschiedene Bauelemente,
Fig. 2 in perspektivischer Ansicht den Standfuss einer Fernseb-Zimmerantenne mit den Markierelementen für die Einstellung der Antenne auf verschiedenc Sender,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Standfuss nach Fig. 2, der die Drehlagerung des Ständers erkennen lässt,
Fig. 4 einen Schnitt durch das Gelenk am Kopf des An- tennenständers,
Fig. 5 und 6 eine Teilansicht des Querträgers und einen Schnitt durch die Führungsringe des Querträgers.
Fig. 7 und 8 den Gelenkring mit dem rohrförmigen Ansatz in Seitenansicht und im Schnitt, und
Fig. 9, 10 und 11 eine Gelenkscheibe in zwei Ansichten und einem Schnitt.
Der rohrförmige Ständer 24 nach Fig. 1 trägt in bekannter, nicht dargestellter Weise die verschiedenen Antennenelemente, die durch getrennte Antennenkabel 28, die als zweiadriges Flachbandkabel ausgebildet und durch den Innenraum des hohlen Ständers 24 geführt sind, mit Anschlussstellen 17 auf einer Aufbauplatte 16 verbunden sind. Diese Auf bauplatte 16 ist in einem aus einer Grundpaltte 10 und einer Abdeckkappe 20 gebildeten Gehäuse untergebracht und trägt eine gedruckte Schaltung und die verschiedenen Anschlussstellen 17, die für eine unterschiedliche Bestückung der Aufbauplatte 16 erforderlich sind.
Die zusätzlichen Baueinheiten 18 und 19, die Symmetrieübertrager, Weichen, Verstärker, Netzgeräte oder dergleichen sein können, werden bedarfsweise auf die Aufbauplatte 16 gesetzt und vorzugsweise direkt über deren Anschlusskontakte mit den entsprechend angeordneten Anschlussstellen 17 verbunden, insbesondere verlötet. Es können dafür alle an sich bekannten Verbindungsmöglichkeiten vorgesehen werden, die eine lösbare oder feste Anbringung der getrennten Baueinheiten auf der Aufbauplatte ermöglichen. Es können jedoch auch unterschiedlich bestückte Aufbauplatten 16 wahlweise in das den Standfuss des Antennenständers bildende Gehäuse 10, 20 eingebaut werden. Die Grundplatte 10 trägt dafür Befesti gungshülsen 11, deren Bohrungen 12 die Befestigungsschrauben aufnehmen.
Die Befestigungsschrauben werden in Gewindeeinsätze 23 eingeschraubt, die in Aufnahmeansätzen 22 der Abdeckkappe 20 fest eingesetzt sind.
Die Aufbauplatten können vorgefertigt werden, und bei Bedarf in die Zimmerantenne eingesetzt werden. Dies kann auch erst am Einsatzort durchgeführt werden, da nur noch die erforderlichen Antennenkabel bzw. Netzkabel angeschaltet werden müssen.
Die Anschlussstellen für die Antennenkabel zu den Antennenelementen sind vorzugsweise gleichzeitig als Anschlussstellen für Antennenkabel zum Gerät ausgebildet.
Dafür sind verschiedene konstruktive Möglichkeiten gegeben.
Bei einer Aufbauplatte in gedruckter Schaltung können in bekannter Weise weitere Lötanschlüsse mit Aufnahmen in den zugeordneten Leiterbahnen vorgesehen sein. Die einzelnen Antennenelemente können dann individuell über zusätzliche Antennenkabel zum Gerät geführt werden.
Die Ausgestaltung kann jedoch auch so getroffen sein, dass die Anschlussstellen für die Antennenkabel zu den Antennenelementen gleichzeitig als Primär-Anschlussstellen für einen Symmetrierübertrager ausgebildet sind, dessen Sekundärwicklung mit Anschlussstellen für koaxiale Antennenka bel zum Gerät verbunden ist, wobei diese Anschlussstellen in entsprechender räumlicher Anordnung ebenfalls auf der Aufbauplatte angebracht sind. Die Antennenkabel der Antennenelemente werden dabei unter der geforderten Widerstandsanpassung über die Symmetrierübertrager mit Hilfe von durch Störspannungen nicht beeinflussbaren Koaxialleitungsstücken zum Gerät geführt.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Anschlussstellen der Antennenkabel zu verschiedenen Antennenelementen über eine Antennenweiche zusammengeschaltet sind, wobei der Ausgang der Antennenweiche auf getrennte Anschlussstellen der Aufbauplatte geführt ist. Diese Anschlussstellen für den Ausgang der Antennenweiche sind dabei gleichzeitig als Anschlussstellen für ein koaxiales Antennenkabel zum Gerät ausgebildet. Die Trennung der Empfangsbereiche übernimmt dabei eine an sich bekannte Empfängerweiche, deren Eingang mit dem freien Ende des einzigen koaxialen Antennenkabels zum Gerät verbunden ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Anschlussstellen für den Ausgang der Antennenweiche gleichzeitig als Anschlussstellen für den Eingang eines getrennten Antennenverstärkers für den gesamten Empfangsfrequenzbereich ausgebildet sind, dessen Ausgang und Speiseeingang mit zusätzlichen Anschlussstellen der Aufbauplatte verbunden sind Die Anschlussstellen für den Ausgang des Antennenverstärkers können dabei gleichzeitig als Anschlussstellen für ein koaxiales Antennenkabel zum Gerät ausgebildet sein. Die Anschlussstellen für den Speiseeingang des Antennenverstärkers sind einmal als Anschlussstellen für den Gleichspannungsausgang eines Netzgerätes ausgebildet, dessen Wechselspannungseingang mit getrennten Anschlussstellen der Aufbauplatte verbunden ist, an die das Netzkabel anschaltbar ist.
Die Anschlussstellen für den Speiseeingang des Antennenverstärkers können jedoch auch als Kontaktfedern für eine Speisebatterie ausgebildet sein. Der Antennenverstärker kann jedoch auch mit der Eingangsantennenweiche und/oder dem Netzgerät zu einer Baueinheit zusammengefasst werden, die auf entsprechend reduzierte Anschlussstellen der Aufbauplatte geführt werden kann.
Die Anschlussstellen des Verstärkerausganges sind z. B.
über eine zusätzliche Antennenweiche auf mehrere, der Anzahl der Antennenbereiche entsprechende Anschlussstellen geschaltet. Diese Ausgänge der Antennenweiche können dann über individuelle koaxiale Antennenkabel oder über Symmetrierübertrager und Antennenflachkabel zum Gerät geführt werden. Dazu kann die Aufbauplatte entsprechende Anschlussstellen tragen.
Die wahlweise Bestückung einer Aufbauplatte wird dadurch erleichtert, dass die Symmetrierübertrager, die Antennenweichen, der Verstärker und/oder das Netzgerät vorgefertigte Steckeinheiten bilden, deren Anschlusskontakte mit den zugeordneten Anschlussstellen auf der Aufbauplatte verbunden, insbesondere verlötet sind.
Die Lagerhaltung und die Anpassung am Einsatzort wird dadurch wesentlich erleichtert, dass unterschiedlich bestückte Aufbauplatten getrennte Baueinheiten bilden, die in das Gehäuse einsetzbar sind.
Der Ständer 24 besitzt einen Bund 25, der in einer Aussparung 26 der Abdeckkappe 20 anliegt. Ist die Abdeckkappe 20 mit der Grundplatte 10 fest verbunden, dann stützen Ansätze 13, 14 und 15 der Grundplatte 10 den Ständer 24 so ab, dass er zwischen der Grundplatte 10 und der Abdeckkappe 20 drehbar gelagert ist.
Die zu dem Empfangsgerät führenden Antennenkabel werden je nach gewählter Anschlussart als Flachbandkabel oder als Koaxialkabel ausgeführt. Die Aussparungen 21 an der Abdeckkappe 20 erlauben die Herausführung dieser Kabel aus dem durch die Grundplatte 10 und die Abdeckkappe 20 gebildeten Gehäuse. Trägt die Aufbauplatte einen Verstärker mit Netzgerät, dann wird in gleicher Weise auch das Netzkabel herausgeführt.
In der Anschaltung der Antennenkabel und des Netzkabels kann wiederum auf die verschiedenartig ausgestalteten Anschlussstellen zurückgegriffen werden. Aus Kostengründen wird der Verlötung der Vorzug gegeben.
Es ist leicht einzusehen, dass bei einer derartigen Zimmerantenne der Ständer 24 und die Abdeckkappe 20 auch einstückig ausgebildet sein können und dass die Grundplatte 10 auch selbst die Funktionen der Aufbauplatte übernehmen kann.
In jedem Fall wird im Bereich des Ständerfusses ein Gehäuse geschaffen, das die für die verschiedensten Einsatzfälle der Zimmerantenne erforderlichen Anschlussstellen und zusätzlichen Bauelemente aufnimmt. Durch die Verwendung einer verschieden bestückbaren Aufbauplatte lässt sich ein Optimum an Anpassungsmöglichkeiten für die unterschiedlichsten Empfangsbedingungen schaffen, wobei durchaus erst am Einsatzort die richtige Bestückung und damit Be triibsart der Zimmerantenne festgelegt werden kann.
In den Fig. 2 und 3 ist eine Zimmerantenne dargestellt, bei der eine einfache und schnelle Einstellung des Antennenelementes auf verschiedene, in unterschiedlichen Richtungen einfallende Sender eines Empfangsfrequenzbereiches erfolgen kann.
Wie die Fig. 2 zeigt, trägt der Ständer 36 einen Winkelzeiger 35. Der Ständer 36 ist in dem Standfuss mit der Abdeckkappe 37 um 360 drehbar. Dabei beschreit der Winkelzeiger 35 eine Kreisbahn, genauso wie die am Ständer 36 angebrachten, nicht dargestellten Antennenelemente. Als An tennenelement kann z. B. für den Fernsehempfang im UHF Bereich ein entsprechend bemessener Dipol mit den Direktoren und Reflektoren am Ständer 36 befestigt sein. Diese Fernsehantenne wird für den Empfang eines Senders auf die zu diesem Sender weisende Richtung eingestellt. Die gefundenen Einstellrichtungen werden durch Steckstifte 30 markiert, die in die Bohrungen 41 der Abdeckkappe 37 eingesteckt werden können. Die Teilung der Bohrungen 41 ist etwa 10-20 gewählt, damit der Fehler für die Einstellung klein und somit vernachlässigbar gehalten werden kann.
Bei der Zimmerantenne nach Fig. 2 sind mit drei Steckstiften die Richtungen bzw. Einstellagen für verschiedene Sender desselben Empfangsfrequenzbereiches markiert. Der Stand fuss 37 behält seine bei der ersten Einstellung gewählte Einstellung dauernd bei. Der Ständer 36 mit den Antennenelementen wird jedoch in diesem Standfuss so weit verdreht, bis der Winkelzeiger 35 auf den dem gewünschten Sender zugeordneten Steckstift 30 zeigt. Damit ist sofort die richtige Einstellung der Antenne gegeben.
Wie mit den Dipolstäben 45 und 46 angedeutet ist, kann am Standfuss 37 eine Antennenanordnung für einen anderen Empfangsfrequenzbereich fest angebracht sein. Diese Antennenanordnung kann beim Aufsteilen eingerichtet werden und bestimmt die Aufstellage des Standfusses. Über die Antennenanschlusskabel 47 und 48 ist das Empfangsgerät mit den Antennenelementen der Zimmerantenne verbunden.
Die breiten Köpfe der Steckstifte 30 können selbstklebende, beschriftbare Markierträger aufnehmen, auf denen Hinweise auf den eingestellten Sender aufgebracht werden können.
Der Schnitt nach Fig. 3 zeigt, wie sich der Ständer 36 dem Standfuss zugekehrt erweitert und in einen Führungsund Lagerbund 42 und 43 ausläuft. Der Ständer 36 ist durch eine Öffnung der Abdeckkappe 37 eingeführt, so dass der Bund 42 hinter dieser Öffnung anliegt. Die Öffnung trägt einen Führungsring, der in eine entsprechende Führungsnut am Bund 42 des Ständers 36 eingreift.
Die Abdeckkappe 37 wird durch eine Grundplatte 40 verschlossen. Diese Grundplatte 40 wird über die Schraubenelemente 31 und 33 mit der Abdeckplatte 37 verbunden.
Über den Umfang des Standfusses sind mehrere derartige Schraubenverbindungen vorgesehen. Die Führungsansätze 44 der Grundplatte 40 stützen sich an der Führungsfläche 43 des Bundes 42 des Ständers 36 ab, so dass dieser zwischen der Grundplatte 40 und der Abdeckkappe 37 drehbar gelagert ist.
Die Aussparungen 34 im Trennbereich zwischen der Grundplatte 40 und der Abdeckkappe 37 erlauben die Einführung der Antennenkabel, die über entsprechende Befestigungselemente 32, 33 und 39 an der Grundplatte 40 festgelegt werden können. Die Grundplatte 40 trägt der Standfläche zugekehrt elastische Noppen 38, die eine rutschfeste Aufstellung der Tischantenne garantieren.
Die Bohrungen 41 in der Abdeckkappe 37 sind auf einer Kreisbahn angeordnet, die auf die Kreisbahn des Winkelzeigers 35 abgestimmt ist. Diese Bohrungen sind als hülsenartige Aufnahmen mit etwas grösserem Einführungsquerschnitt ausgebildet. Die Steckstifte 30 tragen demzufolge einen Führungsstift, der im Passsitz auf diese Aufnahmen 41 angepasst ist. An diesen Führungsstift schliesst sich ein Zwischenbund an, der die Einsteckbewegung des Steckstiftes begrenzt. Damit steht der Kennzeichnungsbund von der Abdeckkappe 37 etwas ab, so dass der Steckstift 30 leicht gefasst und wieder herausgezogen werden kann.
Der Winkelzeiger 35 ist am Ständer 36 so angebracht, dass er mit der Antennenachse der am Ständer befestigten Antennenanordnung übereinstimmt. Der Winkelzeiger 35 zeigt dann auch unmittelbar die Richtung zum gewünschten Sender an.
Eine aus Direktoren, Reflektoren und Dipolelement gebildete Fernseh-Antenne umfasst einen grösseren Empfangsfrequenzbereich mit mehreren Sendern. Am Empfangsort muss daher die Antenne auf die Einfallsrichtung der von dem gewünschten Sender ausgesandten Wellen eingestellt werden, da die Antenne eine ausgeprägte Richtcharakteristik aufweist. Die Einstellung der Antenne in der Azimutebene kann auf einfache Weise durch Verdrehung der gesam ten Antenne um die Achse des Ständers erfolgen. Diese Ausrichtung der Antenne stellt jedoch noch nicht das Optimum für die besten Empfangsverhältnisse dar, da die Antenne auf die Elevationsebene nicht eingestellt ist und den Einfallswinkel in dieser Ebene nicht berücksichtigt.
Es sind zwar Fernseh-Zimmerantennen bekannt, bei denen das an der Spitze des Ständers angeordnete Dipolelement verstellt werden kann. Die Dipolebene kann in der Elevationsebene auf den Einfallswinkel der Wellen eingestellt werden. Der dadurch erzielte Gewinn geht aber zum grössten Teil wieder verloren, da der Querträger mit den Direktoren und Reflektoren nicht gleichzeitig mitverstellt wird und dadurch das Richtdiagramm der Antenne verschlechtert wird.
Bei der Fernseh-Zimmerantenne nach Fig. 4 ist eine Einstellung des Dipolelementes ohne Beeinflussung des Richtdiagramms in der Elevationsebene möglich.
Der am Kopf des Ständers 130 gelenkig angebrachte Querträger 50 trägt an der Stelle, an der das Dipolelement anzubringen ist, zwei Führungsringe 54, welche, wie die Fig.
5 erkennen lässt, in die Längsachse des Querträgers 50 ausgerichtet sind. Die beiden Trägerteile 53 und 52 tragen, wie mit 51 angedeutet ist, die quergerichteten Direktoren und Reflektorstäbe 110.
Die beiden parallel zueinander verlaufenden Führungsringe 54 weisen eine Mittenbohrung 56 mit aufeinander ausgerichteten Fixieransätzen 55 auf. Diese beiden Führungsringe 54 bilden eine Aufnahme für einen getrennten Gelenkring 60, wie er in Fig. 6 gezeigt ist. Auch dieser Gelenkring weist neben dem Ringteil 61 eine gleich grosse Mittenbohrung 62 auf. Das Ringteil 61 trägt einen rohrförmigen Ansatz 63, der eine durchgehende Bohrung 65 aufweist, die in der Mittenbohrung 62 endet. Der rohrförmige Ansatz 63 ist durch die abwechselnd angeordneten Durchbrüche 64 unterteilt in halbringförmige Teile, die um eine Teilung versetzt abwechselnd gegeneinander gerichtet sind. Der Ring 61 ist in seiner Stärke auf den lichten Abstand der Führungsringe 54 des Querträgers 50 abgestimmt.
Die Lagerung übernehmen zwei Gelenkscheiben 70, wie sie in Fig. 7 gezeigt sind. Diese Gelenkscheiben 70 tragen auf der Innenseite einen Lagerbund 71, der auf die Bohrungen 56 und 62 in den Führungsringen 54 und dem Gelenkring 61 abgestimmt ist. Der Anschlagbund 72 begrenzt die
Einsetzbewegung der Gelenkscheibe 70. Der Lagerbund 71 trägt eine Fixieraufnahme 78, die auf den Fixieransatz 55 in der Bohrung 56 des Führungsringes 54 abgestimmt ist. An der Aussenfläche der Gelenkscheibe 70 befindet sich eine
Aufnahme 73 für das abgewinkelte Ende 81 des Dipolele mentes 80. Die Aussparung 74 mit den Bohrungen 76 nimmt eine Befestigungslasche 90 auf. Die Befestigungslaschen 90 sind mit den Schrauben 100 festgelegt, die auch die beiden Gelenkscheiben 70 in den Führungsringen 54 festhalten. Die
Durchbrüche 77 in der Gelenkscheibe 70 dienen als Durch führung für das Antennenkabel.
Wie die Fig. 4 erkennen lässt, wird der Gelenkring 60 in die Aufnahme der Führungsringe 54 eingeschoben, und durch die beiden Gelenkscheiben 70 drehbar mit dem Quer träger 50 verbunden. Die Gelenkscheiben 70 greifen dabei mit dem Lagerbund 71 in die Bohrungen 56 und 62 der Füh rungsringe 54 und des Gelenkringes 60 ein. Die Anschläge
72 der Gelenkscheiben 70 begrenzen die Einführbewegung so, dass die beiden Gelenkscheiben 70 im Bereich des Ge lenkringes 60 mit Abstand zueinander enden. Das Kabel für die Antenne kann dann von den Aussenflächen der Gelenk scheiben 70, wo es mit den Enden 81 des Dipolelementes 80 verbunden ist, durch die Durchbrüche 77 der Gelenkschei ben 70 geführt und von dort aus über die Öffnung 65 im An satz 63 des Gelenkringes 60 in den rohrförmigen Ständer
130 weitergeleitet werden. Diese Kabelführung wird durch das Gelenk nicht mehr beeinträchtigt.
Die Gelenkscheiben 70 nehmen mit Hilfe der Fixieran sätze 55 und der Fixieraufnahmen 78 eine eindeutige Stel lung zu den Führungsringen 54 und damit zu dem Querträger 50 ein. Die Abwinklung der Enden 81 des Dipolelementes 80 lässt sich in Verbindung mit den Aufnahmen 73 an den Aussenflächen der Gelenkscheiben 70 so festlegen, dass die Dipolebene senkrecht zur Längsachse des Querträgers 50 steht. Diese Einstellung ändert sich beim Verstellen des Gelenks nicht, da der Querträger 50, die Gelenkscheiben 70 und das Dipolelement 80 als Einheit am Gelenkring 60 verstellbar sind.
Das Gelenk wird über den Ansatz 63 des Gelenkringes 60 in dem rohrförmigen Ständer 130 befestigt. Der Ansatz 63 wird in den Ständer 130 eingeschoben und darin verklemmt oder festgeklebt.
Die Abdeckkappen 120 werden auf die Anschläge 72 der Gelenkscheiben 70 aufgesteckt und decken die Befestigungsstellen zwischen dem Dipolelement 80 und dem Antennenkabel ab.