Log-periodická anténa je širokopásmová anténa, ktorej princíp fungovania je založený na rezonancii a logaritmicko-periodickej štruktúre. Tento článok vám tiež predstaví log-periodické antény z troch aspektov: história, princíp fungovania a výhody log-periodických antén.

História log-periodických antén

Log-periodická anténa je širokopásmová anténa, ktorej konštrukcia je založená na logaritmicko-periodickej štruktúre. História log-periodických antén siaha až do 50. rokov minulého storočia.

Log-periodická anténa bola prvýkrát vynájdená v roku 1957 americkými inžiniermi Dwightom Isbellom a Raymondom DuHamelom. Počas výskumu v Bell Labs navrhli širokopásmovú anténu schopnú pokryť viaceré frekvenčné pásma. Táto štruktúra antény využíva logaritmicko-periodickú geometriu, ktorá jej dáva podobné vyžarovacie charakteristiky v celom frekvenčnom rozsahu.

V nasledujúcich desaťročiach boli logaritmicky periodické antény široko používané a študované. Používajú sa v oblastiach ako bezdrôtová komunikácia, televízny a rozhlasový príjem, radarové systémy, rádiové merania a vedecký výskum. Širokopásmové charakteristiky log-periodických antén im umožňujú pokryť viacero frekvenčných pásiem, čím sa znižuje potreba prepínania frekvencií a výmeny antény a zlepšuje sa flexibilita a účinnosť systému.

Princíp činnosti log-periodickej antény je založený na jej špeciálnej štruktúre. Pozostáva zo série striedajúcich sa kovových dosiek, z ktorých každá sa zväčšuje svojou dĺžkou a vzdialenosťou podľa logaritmickej periódy. Táto štruktúra spôsobuje, že anténa vytvára fázové rozdiely na rôznych frekvenciách, čím sa dosahuje širokopásmové žiarenie.

Ako technológia napreduje, dizajn a výrobné metódy log-periodických antén sa zlepšili. Moderné log-periodické antény využívajú pokročilé materiály a výrobné procesy na zlepšenie výkonu a spoľahlivosti antény.

Princíp jeho fungovania možno stručne opísať nasledovne

1. Rezonančný princíp: Konštrukcia log-periodickej antény je založená na rezonančnom princípe. Pri určitej frekvencii vytvorí štruktúra antény rezonančnú slučku, ktorá umožní anténe efektívne prijímať a vyžarovať elektromagnetické vlny. Presným návrhom dĺžky a rozstupu kovových plechov môžu logaritmicky periodické antény pracovať vo viacerých rezonančných frekvenčných rozsahoch.

2. Fázový rozdiel: Logaritmicko-periodický pomer dĺžky kovového kusu a rozstupu logaritmicky periodickej antény spôsobuje, že každý kovový kus vytvára fázový rozdiel pri rôznych frekvenciách. Tento fázový rozdiel vedie k rezonančnému správaniu antény pri rôznych frekvenciách, čím umožňuje širokopásmovú prevádzku. Kratšie kusy kovu pôsobia pri vyšších frekvenciách, zatiaľ čo dlhšie kusy kovu pôsobia pri nižších frekvenciách.

3. Skenovanie lúčom: Štruktúra logaritmicko-periodickej antény spôsobuje, že má rôzne vyžarovacie charakteristiky pri rôznych frekvenciách. So zmenou frekvencie sa mení aj smer žiarenia a šírka lúča antény. To znamená, že log-periodické antény môžu skenovať a upravovať lúče v širokom frekvenčnom pásme.

Výhody log-periodických antén

1. Charakteristika širokopásmového pripojenia: Log-periodická anténa je širokopásmová anténa, ktorá dokáže pokryť viacero frekvenčných pásiem. Jeho logaritmicko-periodická štruktúra umožňuje anténe mať podobné vyžarovacie charakteristiky v celom frekvenčnom rozsahu, čím sa eliminuje potreba prepínania frekvencií alebo výmeny antény, čím sa zlepšuje flexibilita a účinnosť systému.

2. Vysoký zisk a účinnosť žiarenia: Log-periodické antény majú zvyčajne vysoký zisk a účinnosť žiarenia. Jeho štruktúra umožňuje rezonanciu vo viacerých frekvenčných rozsahoch, čím poskytuje silné vyžarovanie a možnosti príjmu.

3. Riadenie smerovosti: Log-periodické antény sú zvyčajne smerové, to znamená, že majú silnejšie vyžarovacie alebo prijímacie schopnosti v určitých smeroch. Vďaka tomu sú logaritmicky periodické antény vhodné pre aplikácie vyžadujúce špecifickú smerovosť žiarenia, ako je komunikácia, radar atď.

4. Zjednodušte návrh systému: Keďže logaritmicky periodické antény môžu pokryť široký frekvenčný rozsah, návrh systému sa môže zjednodušiť a počet antén sa môže znížiť. To pomáha znižovať náklady na systém, znižovať zložitosť a zvyšovať spoľahlivosť.

5. Výkon proti rušeniu: Log-periodická anténa má dobrý výkon proti rušeniu v širokom frekvenčnom pásme. Jeho štruktúra umožňuje anténe lepšie odfiltrovať nežiaduce frekvenčné signály a zlepšiť odolnosť systému voči rušeniu.

Stručne povedané, presným návrhom dĺžky a rozstupu kovových plechov môže logaritmicko-periodická anténa pracovať vo viacerých rezonančných frekvenčných rozsahoch so širokopásmovými charakteristikami, vysokým ziskom a účinnosťou vyžarovania, riadením smerovosti, zjednodušeným dizajnom systému a ochranou proti rušeniu. . výkonnostné výhody. Vďaka tomu sú logaritmické periodické antény široko používané v bezdrôtovej komunikácii, radare, vedeckom výskume a iných oblastiach.