Den log-periodiske antennen er en bredbåndsantenne hvis arbeidsprinsipp er basert på resonans og log-periodisk struktur. Denne artikkelen vil også introdusere deg for log-periodiske antenner fra tre aspekter: historien, arbeidsprinsippet og fordelene med log-periodiske antenner.

Historien om log-periodiske antenner

En log-periodisk antenne er en bredbåndsantenne med en design basert på en log-periodisk struktur. Historien til log-periodiske antenner går tilbake til 1950-tallet.

Den log-periodiske antennen ble først oppfunnet i 1957 av de amerikanske ingeniørene Dwight Isbell og Raymond DuHamel. Mens de forsket ved Bell Labs, designet de en bredbåndsantenne som kan dekke flere frekvensbånd. Denne antennestrukturen bruker en log-periodisk geometri, som gir den lignende strålingsegenskaper over hele frekvensområdet.

I de påfølgende tiårene har log-periodiske antenner blitt mye brukt og studert. De brukes innen områder som trådløs kommunikasjon, TV- og radiomottak, radarsystemer, radiomålinger og vitenskapelig forskning. Bredbåndsegenskapene til log-periodiske antenner gjør at de kan dekke flere frekvensbånd, noe som reduserer behovet for frekvensbytte og antenneutskifting, og forbedrer systemets fleksibilitet og effektivitet.

Prinsippet for en logaritmisk periodisk antenne er basert på dens spesielle struktur. Den består av en serie alternerende metallplater, som hver øker i lengde og avstand i henhold til en logaritmisk periode. Denne strukturen får antennen til å produsere faseforskjeller ved forskjellige frekvenser, og dermed oppnå bredbåndsstråling.

Etter hvert som teknologien utvikler seg, har design- og produksjonsmetodene for logperiodiske antenner blitt bedre. Moderne logperiodiske antenner bruker avanserte materialer og produksjonsprosesser for å forbedre antennens ytelse og pålitelighet.

Dens virkemåte kan kort beskrives som følger

1. Resonansprinsipp: Utformingen av log-periodiske antenner er basert på resonansprinsippet. Ved en spesifikk frekvens vil antennens struktur danne en resonansløyfe, slik at antennen effektivt kan motta og utstråle elektromagnetiske bølger. Ved å nøyaktig designe lengden og avstanden mellom metallplatene, kan log-periodiske antenner operere i flere resonansfrekvensområder.

2. Faseforskjell: Det logaritmiske forholdet mellom metallstykkets lengde og avstanden til den logaritmiske antennen fører til at hvert metallstykke produserer en faseforskjell ved forskjellige frekvenser. Denne faseforskjellen fører til antennens resonante oppførsel ved forskjellige frekvenser, og muliggjør dermed bredbåndsdrift. Kortere metallstykker fungerer ved høyere frekvenser, mens lengre metallstykker fungerer ved lavere frekvenser.

3. Stråleskanning: Strukturen til den log-periodiske antennen gjør at den har forskjellige strålingsegenskaper ved forskjellige frekvenser. Når frekvensen endres, endres også strålingsretningen og strålebredden til antennen. Dette betyr at log-periodiske antenner kan skanne og justere stråler over et bredt frekvensbånd.

Fordeler med log-periodiske antenner

1. Bredbåndsegenskaper: En logperiodisk antenne er en bredbåndsantenne som kan dekke flere frekvensbånd. Den logperiodiske strukturen gjør at antennen har lignende strålingsegenskaper over hele frekvensområdet, noe som eliminerer behovet for frekvensbytte eller antenneutskifting, og forbedrer systemets fleksibilitet og effektivitet.

2. Høy forsterkning og strålingseffektivitet: Log-periodiske antenner har vanligvis høy forsterkning og strålingseffektivitet. Strukturen tillater resonans i flere frekvensområder, noe som gir sterk stråling og mottakskapasitet.

3. Retningskontroll: Log-periodiske antenner er vanligvis retningsbestemte, det vil si at de har sterkere strålings- eller mottakskapasitet i bestemte retninger. Dette gjør log-periodiske antenner egnet for applikasjoner som krever spesifikk strålingsretningsevne, for eksempel kommunikasjon, radar osv.

4. Forenkle systemdesign: Siden logperiodiske antenner kan dekke et bredt frekvensområde, kan systemdesignet forenkles og antallet antenner reduseres. Dette bidrar til å redusere systemkostnader, redusere kompleksitet og forbedre påliteligheten.

5. Anti-interferens ytelse: Log-periodisk antenne har god anti-interferens ytelse i et bredt frekvensbånd. Strukturen gjør at antennen bedre filtrerer ut uønskede frekvenssignaler og forbedrer systemets motstand mot interferens.

Kort sagt, ved å nøyaktig designe lengden og avstanden mellom metallplatene, kan den logaritmiske periodiske antennen fungere i flere resonansfrekvensområder, med bredbåndskarakteristikker, høy forsterkning og strålingseffektivitet, retningskontroll, forenklet systemdesign og ytelsesfordeler mot interferens. Dette gjør logaritmiske periodiske antenner mye brukt i trådløs kommunikasjon, radar, vitenskapelig forskning og andre felt.