Logatrično-periodična antena je širokopasovna antena, katere princip delovanja temelji na resonanci in logaritemsko-periodični strukturi. Ta članek vas bo seznanil tudi z logaritemsko-periodičnimi antenami s treh vidikov: zgodovine, principa delovanja in prednosti logaritemsko-periodičnih anten.

Zgodovina logaritemsko-periodičnih anten

Logatrično-periodična antena je širokopasovna antena, katere zasnova temelji na logaritemsko-periodični strukturi. Zgodovina logaritemsko-periodičnih anten sega v petdeseta leta prejšnjega stoletja.

Logaritmično periodično anteno sta leta 1957 izumila ameriška inženirja Dwight Isbell in Raymond DuHamel. Med raziskavami v Bell Labs sta zasnovala širokopasovno anteno, ki je sposobna pokrivati več frekvenčnih pasov. Ta struktura antene uporablja logaritmično periodično geometrijo, kar ji daje podobne sevalne lastnosti v celotnem frekvenčnem območju.

V naslednjih desetletjih so bile logaritemsko-periodične antene široko uporabljene in preučene. Uporabljajo se na področjih, kot so brezžične komunikacije, televizijski in radijski sprejem, radarski sistemi, radijske meritve in znanstvene raziskave. Širokopasovne značilnosti logaritemsko-periodičnih anten jim omogočajo, da pokrivajo več frekvenčnih pasov, kar zmanjšuje potrebo po preklapljanju frekvenc in zamenjavi antene ter izboljšuje fleksibilnost in učinkovitost sistema.

Načelo delovanja logaritemsko-periodične antene temelji na njeni posebni strukturi. Sestavljena je iz vrste izmeničnih kovinskih plošč, pri čemer se vsaka povečuje v dolžini in razmiku glede na logaritemsko periodo. Ta struktura povzroči, da antena ustvarja fazne razlike pri različnih frekvencah, s čimer doseže širokopasovno sevanje.

Z napredkom tehnologije so se izboljšale metode načrtovanja in izdelave logaritemsko-periodičnih anten. Sodobne logaritemsko-periodične antene uporabljajo napredne materiale in proizvodne procese za izboljšanje delovanja in zanesljivosti antene.

Njegovo načelo delovanja lahko na kratko opišemo takole

1. Načelo resonance: Zasnova logaritemsko-periodične antene temelji na načelu resonance. Pri določeni frekvenci struktura antene tvori resonančno zanko, ki anteni omogoča učinkovito sprejemanje in oddajanje elektromagnetnih valov. Z natančno zasnovo dolžine in razmika med kovinskimi ploščami lahko logaritemsko-periodične antene delujejo v več resonančnih frekvenčnih območjih.

2. Fazna razlika: Logaritmično periodično razmerje med dolžino kovinskega kosa in razmikom logaritmično periodične antene povzroči, da vsak kovinski kos ustvari fazno razliko pri različnih frekvencah. Ta fazna razlika vodi do resonančnega obnašanja antene pri različnih frekvencah, kar omogoča širokopasovno delovanje. Krajši kovinski kosi delujejo pri višjih frekvencah, daljši kovinski kosi pa pri nižjih frekvencah.

3. Skeniranje žarka: Zaradi strukture logaritemsko-periodične antene ima ta pri različnih frekvencah različne sevalne značilnosti. S spreminjanjem frekvence se spreminjata tudi smer sevanja in širina žarka antene. To pomeni, da lahko logaritemsko-periodične antene skenirajo in prilagajajo žarke v širokem frekvenčnem pasu.

Prednosti logaritemsko-periodičnih anten

1. Širokopasovne značilnosti: Logarifno-periodična antena je širokopasovna antena, ki lahko pokriva več frekvenčnih pasov. Njena logaritemsko-periodična struktura omogoča anteni podobne sevalne značilnosti v celotnem frekvenčnem območju, kar odpravlja potrebo po preklapljanju frekvenc ali zamenjavi antene, kar izboljša fleksibilnost in učinkovitost sistema.

2. Visok ojačanje in učinkovitost sevanja: Logperiodične antene imajo običajno visok ojačanje in učinkovitost sevanja. Njihova struktura omogoča resonanco v več frekvenčnih območjih, kar zagotavlja močno sevanje in sprejem.

3. Nadzor usmerjenosti: Logarifno-periodične antene so običajno usmerjene, kar pomeni, da imajo močnejše sevanje ali sprejemne zmogljivosti v določenih smereh. Zaradi tega so logaritemno-periodične antene primerne za aplikacije, ki zahtevajo specifično usmerjenost sevanja, kot so komunikacije, radar itd.

4. Poenostavitev zasnove sistema: Ker lahko logaritemsko periodične antene pokrivajo široko frekvenčno območje, je mogoče poenostaviti zasnovo sistema in zmanjšati število anten. To pomaga zmanjšati stroške sistema, zmanjšati kompleksnost in izboljšati zanesljivost.

5. Zmogljivost proti motnjam: Logperiodična antena ima dobro zmogljivost proti motnjam v širokem frekvenčnem pasu. Njena struktura omogoča anteni boljše filtriranje neželenih frekvenčnih signalov in izboljšanje odpornosti sistema na motnje.

Skratka, z natančno načrtovanjem dolžine in razmika med kovinskimi ploščami lahko logaritemsko periodična antena deluje v več resonančnih frekvenčnih območjih, s širokopasovnimi karakteristikami, visokim ojačanjem in učinkovitostjo sevanja, nadzorom usmerjenosti, poenostavljeno zasnovo sistema in prednostmi v delovanju proti motnjam. Zaradi tega se logaritemsko periodične antene pogosto uporabljajo v brezžičnih komunikacijah, radarju, znanstvenih raziskavah in drugih področjih.