Log-periodická anténa je širokopásmová anténa, jejíž pracovní princip je založen na rezonanci a logaritmicko-periodické struktuře. Tento článek vám také představí logaritmicky periodické antény ze tří hledisek: historie, princip činnosti a výhody logaritmicko-periodických antén.

Historie logaritmicko-periodických antén

Log-periodická anténa je širokopásmová anténa, jejíž konstrukce je založena na logaritmicko-periodické struktuře. Historie log-periodických antén sahá až do 50. let minulého století.

Log-periodická anténa byla poprvé vynalezena v roce 1957 americkými inženýry Dwightem Isbellem a Raymondem DuHamelem. Při provádění výzkumu v Bellových laboratořích navrhli širokopásmovou anténu schopnou pokrýt více frekvenčních pásem. Tato anténní struktura využívá logaritmicko-periodickou geometrii, která jí dává podobné vyzařovací charakteristiky v celém frekvenčním rozsahu.

V následujících desetiletích byly logaritmicky periodické antény široce používány a studovány. Používají se v oblastech, jako je bezdrátová komunikace, televizní a rozhlasový příjem, radarové systémy, rádiová měření a vědecký výzkum. Širokopásmové charakteristiky log-periodických antén jim umožňují pokrýt více frekvenčních pásem, což snižuje potřebu přepínání frekvencí a výměnu antény a zlepšuje flexibilitu a efektivitu systému.

Princip činnosti log-periodické antény je založen na její speciální struktuře. Skládá se z řady střídajících se kovových desek, z nichž každá se zvětšuje na délku a vzdálenost podle logaritmické periody. Tato struktura způsobuje, že anténa vytváří fázové rozdíly na různých frekvencích, čímž se dosahuje širokopásmového vyzařování.

Jak technologie postupuje, návrh a výrobní metody log-periodických antén se zlepšily. Moderní log-periodické antény využívají pokročilé materiály a výrobní procesy ke zlepšení výkonu a spolehlivosti antény.

Princip jeho fungování lze stručně popsat následovně

1. Rezonanční princip: Konstrukce logaritmicko-periodické antény je založena na rezonančním principu. Při určité frekvenci vytvoří struktura antény rezonanční smyčku, která anténě umožní efektivně přijímat a vyzařovat elektromagnetické vlny. Přesným navržením délky a rozteče plechů mohou logaritmicky periodické antény pracovat ve více rozsazích rezonančních frekvencí.

2. Fázový rozdíl: Logaritmicko-periodický poměr délky kovového kusu a rozteče logaritmicky periodické antény způsobuje, že každý kovový kus vytváří fázový rozdíl při různých frekvencích. Tento fázový rozdíl vede k rezonančnímu chování antény na různých frekvencích, čímž umožňuje širokopásmový provoz. Kratší kusy kovu působí při vyšších frekvencích, zatímco delší kusy kovu působí při nižších frekvencích.

3. Skenování paprskem: Struktura logaritmicky periodické antény způsobuje, že má různé vyzařovací charakteristiky na různých frekvencích. Se změnou frekvence se mění i směr vyzařování a šířka paprsku antény. To znamená, že log-periodické antény mohou skenovat a upravovat paprsky v širokém frekvenčním pásmu.

Výhody log-periodických antén

1. Širokopásmové charakteristiky: Log-periodická anténa je širokopásmová anténa, která může pokrýt více frekvenčních pásem. Jeho logaritmicko-periodická struktura umožňuje anténě mít podobné vyzařovací charakteristiky v celém frekvenčním rozsahu, což eliminuje potřebu přepínání frekvence nebo výměnu antény, zlepšuje flexibilitu a efektivitu systému.

2. Vysoký zisk a účinnost vyzařování: Logaritmicky periodické antény mají obvykle vysoký zisk a účinnost vyzařování. Jeho struktura umožňuje rezonanci ve více frekvenčních rozsazích, poskytuje silné vyzařování a možnosti příjmu.

3. Řízení směrovosti: Logperiodické antény jsou obvykle směrové, to znamená, že mají v určitých směrech silnější vyzařování nebo příjem. Díky tomu jsou logaritmicky periodické antény vhodné pro aplikace vyžadující specifickou směrovost záření, jako je komunikace, radar atd.

4. Zjednodušte návrh systému: Protože logaritmicky periodické antény mohou pokrýt široký frekvenční rozsah, lze návrh systému zjednodušit a snížit počet antén. To pomáhá snížit náklady na systém, snížit složitost a zvýšit spolehlivost.

5. Výkon proti rušení: Log-periodická anténa má dobrý výkon proti rušení v širokém frekvenčním pásmu. Jeho struktura umožňuje anténě lépe odfiltrovat nežádoucí frekvenční signály a zlepšit odolnost systému proti rušení.

Stručně řečeno, přesným navržením délky a rozmístění kovových plechů může logaritmicko-periodická anténa pracovat ve více rezonančních frekvenčních rozsazích, s širokopásmovými charakteristikami, vysokým ziskem a účinností vyzařování, řízením směrovosti, zjednodušeným návrhem systému a ochranou proti rušení. . výkonnostní výhody. Díky tomu jsou logaritmické periodické antény široce používány v bezdrátové komunikaci, radaru, vědeckém výzkumu a dalších oblastech.