De log-periodieke antenne is een breedbandantenne waarvan het werkingsprincipe is gebaseerd op resonantie en log-periodieke structuur.In dit artikel maak je ook kennis met log-periodieke antennes vanuit drie aspecten: de geschiedenis, het werkingsprincipe en de voordelen van log-periodieke antennes.

De geschiedenis van log-periodieke antennes

Log-periodieke antenne is een breedbandantenne waarvan het ontwerp is gebaseerd op een log-periodieke structuur.De geschiedenis van log-periodieke antennes gaat terug tot de jaren vijftig.

De log-periodieke antenne werd voor het eerst uitgevonden in 1957 door de Amerikaanse ingenieurs Dwight Isbell en Raymond DuHamel.Terwijl ze onderzoek deden bij Bell Labs, ontwierpen ze een breedbandantenne die meerdere frequentiebanden kon bestrijken.Deze antennestructuur maakt gebruik van een log-periodieke geometrie, waardoor deze over het gehele frequentiebereik vergelijkbare stralingseigenschappen heeft.

In de daaropvolgende decennia zijn log-periodieke antennes op grote schaal gebruikt en bestudeerd.Ze worden gebruikt op gebieden als draadloze communicatie, televisie- en radio-ontvangst, radarsystemen, radiometingen en wetenschappelijk onderzoek.Dankzij de breedbandkarakteristieken van log-periodieke antennes kunnen ze meerdere frequentiebanden bestrijken, waardoor de noodzaak voor frequentiewisseling en antennevervanging wordt verminderd en de systeemflexibiliteit en efficiëntie worden verbeterd.

Het werkingsprincipe van de log-periodieke antenne is gebaseerd op zijn speciale structuur.Het bestaat uit een reeks afwisselende metalen platen, die elk in lengte en afstand toenemen volgens een logaritmische periode.Deze structuur zorgt ervoor dat de antenne faseverschillen produceert op verschillende frequenties, waardoor breedbandstraling wordt bereikt.

Naarmate de technologie vordert, zijn het ontwerp en de fabricagemethoden van log-periodieke antennes verbeterd.Moderne log-periodieke antennes maken gebruik van geavanceerde materialen en productieprocessen om de prestaties en betrouwbaarheid van de antenne te verbeteren.

Het werkingsprincipe kan als volgt kort worden beschreven

1. Resonantieprincipe: Het ontwerp van de log-periodieke antenne is gebaseerd op het resonantieprincipe.Bij een specifieke frequentie zal de structuur van de antenne een resonante lus vormen, waardoor de antenne effectief elektromagnetische golven kan ontvangen en uitstralen.Door de lengte en afstand van de metalen platen nauwkeurig te ontwerpen, kunnen log-periodieke antennes in meerdere resonantiefrequentiebereiken werken.

2. Faseverschil: De log-periodieke verhouding van de lengte van het metalen stuk en de afstand van de log-periodieke antenne zorgt ervoor dat elk metalen stuk een faseverschil produceert bij verschillende frequenties.Dit faseverschil leidt tot het resonantiegedrag van de antenne op verschillende frequenties, waardoor breedbandwerking mogelijk wordt.Kortere stukken metaal werken op hogere frequenties, terwijl langere stukken metaal op lagere frequenties werken.

3. Beam scanning: De structuur van de log-periodieke antenne zorgt ervoor dat deze verschillende stralingskarakteristieken heeft bij verschillende frequenties.Naarmate de frequentie verandert, veranderen ook de stralingsrichting en de bundelbreedte van de antenne.Dit betekent dat log-periodieke antennes bundels over een brede frequentieband kunnen scannen en aanpassen.

Voordelen van log-periodieke antennes

1. Breedbandkenmerken: Log-periodieke antenne is een breedbandantenne die meerdere frequentiebanden kan bestrijken.Dankzij de log-periodieke structuur heeft de antenne vergelijkbare stralingskarakteristieken over het gehele frequentiebereik, waardoor de noodzaak van frequentiewisseling of antennevervanging wordt geëlimineerd, waardoor de flexibiliteit en efficiëntie van het systeem worden verbeterd.

2. Hoge versterkings- en stralingsefficiëntie: Log-periodieke antennes hebben doorgaans een hoge versterkings- en stralingsefficiëntie.De structuur maakt resonantie in meerdere frequentiebereiken mogelijk, waardoor sterke stralings- en ontvangstmogelijkheden worden geboden.

3. Directiviteitscontrole: Log-periodieke antennes zijn meestal directioneel, dat wil zeggen dat ze in bepaalde richtingen sterkere stralings- of ontvangstmogelijkheden hebben.Dit maakt log-periodieke antennes geschikt voor toepassingen die een specifieke stralingsdirectiviteit vereisen, zoals communicatie, radar, enz.

4. Vereenvoudig het systeemontwerp: Omdat log-periodieke antennes een breed frequentiebereik kunnen bestrijken, kan het systeemontwerp worden vereenvoudigd en kan het aantal antennes worden verminderd.Dit helpt de systeemkosten te verlagen, de complexiteit te verminderen en de betrouwbaarheid te verbeteren.

5. Anti-interferentieprestaties: Log-periodieke antenne heeft goede anti-interferentieprestaties in een brede frequentieband.Dankzij de structuur kan de antenne ongewenste frequentiesignalen beter filteren en de weerstand van het systeem tegen interferentie verbeteren.

Kortom, door de lengte en afstand van de metalen platen nauwkeurig te ontwerpen, kan de log-periodieke antenne werken in meerdere resonante frequentiebereiken, met breedbandkarakteristieken, hoge versterkings- en stralingsefficiëntie, directiviteitscontrole, vereenvoudigd systeemontwerp en anti-interferentie .prestatie voordelen.Dit maakt logaritmische periodieke antennes op grote schaal gebruikt in draadloze communicatie, radar, wetenschappelijk onderzoek en andere gebieden.