A antena log-periódica é uma antena de banda larga cujo princípio de funcionamento é baseado na ressonância e na estrutura log-periódica. Este artigo também apresentará antenas log-periódicas sob três aspectos: a história, o princípio de funcionamento e as vantagens das antenas log-periódicas.

A história das antenas log-periódicas

A antena log-periódica é uma antena de banda larga cujo projeto é baseado na estrutura log-periódica. A história das antenas log-periódicas remonta à década de 1950.

A antena log-periódica foi inventada pela primeira vez em 1957 pelos engenheiros americanos Dwight Isbell e Raymond DuHamel. Enquanto conduziam pesquisas no Bell Labs, eles projetaram uma antena de banda larga capaz de cobrir múltiplas bandas de frequência. Esta estrutura de antena usa uma geometria log-periódica, o que lhe confere características de radiação semelhantes em toda a faixa de frequência.

Nas décadas seguintes, antenas log-periódicas foram amplamente utilizadas e estudadas. Eles são usados em áreas como comunicações sem fio, recepção de televisão e rádio, sistemas de radar, medições de rádio e pesquisa científica. As características de banda larga das antenas log-periódicas permitem-lhes cobrir múltiplas bandas de frequência, reduzindo a necessidade de comutação de frequência e substituição de antena, e melhorando a flexibilidade e eficiência do sistema.

O princípio de funcionamento da antena log-periódica é baseado em sua estrutura especial. Consiste em uma série de placas metálicas alternadas, cada uma aumentando em comprimento e espaçamento de acordo com um período logarítmico. Esta estrutura faz com que a antena produza diferenças de fase em diferentes frequências, conseguindo assim radiação de banda larga.

À medida que a tecnologia avança, os métodos de projeto e fabricação de antenas log-periódicas melhoraram. As antenas log-periódicas modernas usam materiais e processos de fabricação avançados para melhorar o desempenho e a confiabilidade da antena.

Seu princípio de funcionamento pode ser brevemente descrito como segue

1. Princípio de ressonância: O projeto da antena log-periódica é baseado no princípio de ressonância. Em uma frequência específica, a estrutura da antena formará um loop ressonante, permitindo que a antena receba e irradie efetivamente ondas eletromagnéticas. Ao projetar com precisão o comprimento e o espaçamento das folhas de metal, as antenas log-periódicas podem operar em múltiplas faixas de frequência ressonante.

2. Diferença de fase: A razão log-periódica do comprimento da peça de metal e do espaçamento da antena log-periódica faz com que cada peça de metal produza uma diferença de fase em diferentes frequências. Esta diferença de fase leva ao comportamento ressonante da antena em diferentes frequências, permitindo assim a operação em banda larga. Pedaços de metal mais curtos atuam em frequências mais altas, enquanto pedaços de metal mais longos atuam em frequências mais baixas.

3. Varredura de feixe: A estrutura da antena log-periódica faz com que ela tenha diferentes características de radiação em diferentes frequências. À medida que a frequência muda, a direção da radiação e a largura do feixe da antena também mudam. Isso significa que antenas log-periódicas podem varrer e ajustar feixes em uma ampla banda de frequência.

Vantagens das antenas log-periódicas

1. Características de banda larga: A antena log-periódica é uma antena de banda larga que pode cobrir várias bandas de frequência. Sua estrutura log-periódica permite que a antena tenha características de radiação semelhantes em toda a faixa de frequência, eliminando a necessidade de troca de frequência ou substituição da antena, melhorando a flexibilidade e a eficiência do sistema.

2. Alto ganho e eficiência de radiação: Antenas log-periódicas geralmente têm alto ganho e eficiência de radiação. Sua estrutura permite ressonância em múltiplas faixas de frequência, proporcionando fortes capacidades de radiação e recepção.

3. Controle de diretividade: As antenas log-periódicas geralmente são direcionais, ou seja, possuem capacidade de radiação ou recepção mais forte em determinadas direções. Isso torna as antenas log-periódicas adequadas para aplicações que exigem diretividade de radiação específica, como comunicações, radar, etc.

4. Simplifique o projeto do sistema: Como as antenas log-periódicas podem cobrir uma ampla faixa de frequência, o projeto do sistema pode ser simplificado e o número de antenas pode ser reduzido. Isso ajuda a reduzir o custo do sistema, reduzir a complexidade e melhorar a confiabilidade.

5. Desempenho anti-interferência: A antena log-periódica tem bom desempenho anti-interferência em uma ampla faixa de frequência. Sua estrutura permite que a antena filtre melhor sinais de frequência indesejados e melhore a resistência do sistema a interferências.

Em suma, ao projetar com precisão o comprimento e o espaçamento das chapas metálicas, a antena log-periódica pode funcionar em múltiplas faixas de frequência ressonante, com características de banda larga, alto ganho e eficiência de radiação, controle de diretividade, design de sistema simplificado e anti-interferência. . vantagens de desempenho. Isso torna as antenas periódicas logarítmicas amplamente utilizadas em comunicações sem fio, radar, pesquisa científica e outros campos.