L'antena logperiòdica és una antena de banda ampla el principi de funcionament de la qual es basa en la ressonància i l'estructura logperiòdica. Aquest article també us presentarà les antenes logperiòdiques des de tres aspectes: la història, el principi de funcionament i els avantatges de les antenes logperiòdiques.

La història de les antenes logperiòdiques

Una antena logperiòdica és una antena de banda ampla el disseny de la qual es basa en una estructura logperiòdica. La història de les antenes logperiòdiques es remunta a la dècada del 1950.

L'antena logperiòdica va ser inventada per primera vegada el 1957 pels enginyers nord-americans Dwight Isbell i Raymond DuHamel. Mentre feien una investigació als Bell Labs, van dissenyar una antena de banda ampla capaç de cobrir múltiples bandes de freqüència. Aquesta estructura d'antena utilitza una geometria logperiòdica, que li confereix característiques de radiació similars en tot el rang de freqüències.

En les dècades següents, les antenes logperiòdiques s'han utilitzat i estudiat àmpliament. S'utilitzen en àrees com les comunicacions sense fil, la recepció de televisió i ràdio, els sistemes de radar, les mesures de ràdio i la investigació científica. Les característiques de banda ampla de les antenes logperiòdiques els permeten cobrir múltiples bandes de freqüència, reduint la necessitat de commutació de freqüències i substitució d'antenes, i millorant la flexibilitat i l'eficiència del sistema.

El principi de funcionament de l'antena logperiòdica es basa en la seva estructura especial. Consisteix en una sèrie de plaques metàl·liques alternes, cadascuna de les quals augmenta en longitud i espaiament segons un període logarítmic. Aquesta estructura fa que l'antena produeixi diferències de fase a diferents freqüències, aconseguint així una radiació de banda ampla.

A mesura que la tecnologia avança, els mètodes de disseny i fabricació de les antenes logperiòdiques han millorat. Les antenes logperiòdiques modernes utilitzen materials i processos de fabricació avançats per millorar el rendiment i la fiabilitat de l'antena.

El seu principi de funcionament es pot descriure breument de la següent manera

1. Principi de ressonància: El disseny de l'antena logperiòdica es basa en el principi de ressonància. A una freqüència específica, l'estructura de l'antena formarà un bucle ressonant, permetent que l'antena rebi i irradiï ones electromagnètiques de manera efectiva. Dissenyant amb precisió la longitud i l'espaiat de les làmines metàl·liques, les antenes logperiòdiques poden funcionar en múltiples rangs de freqüència ressonant.

2. Diferència de fase: La relació logperiòdica de la longitud de la peça metàl·lica i l'espaiat de l'antena logperiòdica fa que cada peça metàl·lica produeixi una diferència de fase a diferents freqüències. Aquesta diferència de fase condueix al comportament ressonant de l'antena a diferents freqüències, permetent així el funcionament de banda ampla. Les peces metàl·liques més curtes actuen a freqüències més altes, mentre que les peces metàl·liques més llargues actuen a freqüències més baixes.

3. Escaneig de feix: L'estructura de l'antena logperiòdica fa que tingui diferents característiques de radiació a diferents freqüències. A mesura que canvia la freqüència, també canvien la direcció de la radiació i l'amplada del feix de l'antena. Això significa que les antenes logperiòdiques poden escanejar i ajustar els feixos en una àmplia banda de freqüència.

Avantatges de les antenes logperiòdiques

1. Característiques de banda ampla: una antena logperiòdica és una antena de banda ampla que pot cobrir múltiples bandes de freqüència. La seva estructura logperiòdica permet que l'antena tingui característiques de radiació similars en tot el rang de freqüències, eliminant la necessitat de commutació de freqüència o substitució d'antena, millorant la flexibilitat i l'eficiència del sistema.

2. Alt guany i eficiència de radiació: Les antenes logperiòdiques solen tenir un alt guany i eficiència de radiació. La seva estructura permet la ressonància en múltiples rangs de freqüència, proporcionant una forta radiació i capacitat de recepció.

3. Control de directivitat: Les antenes logperiòdiques solen ser direccionals, és a dir, tenen una capacitat de radiació o recepció més forta en certes direccions. Això fa que les antenes logperiòdiques siguin adequades per a aplicacions que requereixen una directivitat de radiació específica, com ara comunicacions, radar, etc.

4. Simplificar el disseny del sistema: Com que les antenes log-periòdiques poden cobrir un ampli rang de freqüències, el disseny del sistema es pot simplificar i el nombre d'antenes es pot reduir. Això ajuda a reduir el cost del sistema, reduir la complexitat i millorar la fiabilitat.

5. Rendiment antiinterferències: l'antena logperiòdica té un bon rendiment antiinterferències en una àmplia banda de freqüència. La seva estructura permet que l'antena filtri millor els senyals de freqüència no desitjats i millori la resistència del sistema a les interferències.

En resum, dissenyant amb precisió la longitud i l'espaiat de les làmines metàl·liques, l'antena log-periòdica pot funcionar en múltiples rangs de freqüència ressonant, amb característiques de banda ampla, alt guany i eficiència de radiació, control de directivitat, disseny de sistema simplificat i avantatges de rendiment anti-interferències. Això fa que les antenes periòdiques logarítmiques s'utilitzin àmpliament en comunicacions sense fil, radar, investigació científica i altres camps.