Логарифмичната антена е широколентова антена, чийто принцип на работа се основава на резонанс и логарифмична структура. Тази статия ще ви запознае с логарифмичните антени от три аспекта: история, принцип на работа и предимства на логарифмичните антени.

Историята на логаритмично-периодичните антени

Лог-периодичната антена е широколентова антена, чийто дизайн е базиран на логаритмично-периодична структура. Историята на логаритмично-периодичните антени датира от 50-те години на миналия век.

Логарифмичната антена е изобретена за първи път през 1957 г. от американските инженери Дуайт Исбел и Реймънд Дюхамел. Докато провеждат изследвания в Bell Labs, те проектират широколентова антена, способна да покрива множество честотни ленти. Тази структура на антената използва логарифмична геометрия, което ѝ придава сходни характеристики на излъчване в целия честотен диапазон.

През следващите десетилетия логаритмично-периодичните антени са широко използвани и изучавани. Те се използват в области като безжични комуникации, телевизионно и радио приемане, радарни системи, радиоизмервания и научни изследвания. Широколентовите характеристики на логаритмично-периодичните антени им позволяват да покриват множество честотни ленти, намалявайки необходимостта от превключване на честотите и подмяна на антени и подобрявайки гъвкавостта и ефективността на системата.

Принципът на работа на логаритмично-периодичната антена се основава на нейната специална структура. Тя се състои от поредица от редуващи се метални пластини, всяка от които се увеличава по дължина и разстояние между тях според логаритмичен период. Тази структура кара антената да генерира фазови разлики при различни честоти, като по този начин се постига широколентово излъчване.

С напредъка на технологиите, методите за проектиране и производство на логаритмично-периодични антени се усъвършенстват. Съвременните логаритмично-периодични антени използват усъвършенствани материали и производствени процеси, за да подобрят производителността и надеждността на антената.

Принципът му на работа може да бъде описан накратко, както следва

1. Принцип на резонанса: Дизайнът на логаритмично-периодичната антена се основава на принципа на резонанса. При определена честота структурата на антената образува резонансна верига, което позволява на антената ефективно да приема и излъчва електромагнитни вълни. Чрез прецизно проектиране на дължината и разстоянието между металните листове, логаритмично-периодичните антени могат да работят в множество резонансни честотни диапазони.

2. Фазова разлика: Логарифмичното съотношение на дължината на металното парче и разстоянието между тях на логарифмично-периодичната антена кара всяко метално парче да създава фазова разлика при различни честоти. Тази фазова разлика води до резонансно поведение на антената при различни честоти, като по този начин позволява широколентова работа. По-късите метални парчета работят при по-високи честоти, докато по-дългите метални парчета работят при по-ниски честоти.

3. Сканиране на лъча: Структурата на логаритмично-периодичната антена ѝ позволява да има различни характеристики на излъчване при различни честоти. С промяната на честотата се променят и посоката на излъчване, и ширината на лъча на антената. Това означава, че логаритмично-периодичните антени могат да сканират и настройват лъчите в широка честотна лента.

Предимства на логаритмично-периодичните антени

1. Характеристики на широколентовия достъп: Логарифмично-периодичната антена е широколентова антена, която може да покрива множество честотни ленти. Нейната логарифмично-периодична структура позволява на антената да има сходни характеристики на излъчване в целия честотен диапазон, елиминирайки необходимостта от превключване на честотата или подмяна на антената, подобрявайки гъвкавостта и ефективността на системата.

2. Високо усилване и ефективност на излъчване: Лог-периодичните антени обикновено имат високо усилване и ефективност на излъчване. Структурата им позволява резонанс в множество честотни диапазони, осигурявайки силно излъчване и възможности за приемане.

3. Контрол на насочеността: Логарифмическите антени обикновено са насочени, т.е. имат по-силни възможности за излъчване или приемане в определени посоки. Това прави логарифмическите антени подходящи за приложения, изискващи специфична насоченост на излъчването, като например комуникации, радар и др.

4. Опростяване на системния дизайн: Тъй като логаритмично-периодичните антени могат да покриват широк честотен диапазон, системният дизайн може да бъде опростен и броят на антените може да бъде намален. Това спомага за намаляване на разходите за системата, намаляване на сложността и подобряване на надеждността.

5. Противосмущаващи характеристики: Логично-периодичната антена има добри противосмущаващи характеристики в широк честотен диапазон. Структурата ѝ позволява по-добро филтриране на нежелани честотни сигнали и подобряване на устойчивостта на системата на смущения.

Накратко, чрез прецизно проектиране на дължината и разстоянието между металните листове, логаритмично-периодичната антена може да работи в множество резонансни честотни диапазони, с широколентови характеристики, високо усилване и ефективност на излъчване, контрол на насочеността, опростен системен дизайн и предимства в производителността срещу смущения. Това прави логаритмично-периодичните антени широко използвани в безжичните комуникации, радарите, научните изследвания и други области.