L'antenna logaritmica è un'antenna a banda larga il cui principio di funzionamento si basa sulla risonanza e sulla struttura logaritmica.Questo articolo ti introdurrà anche alle antenne logaritmiche sotto tre aspetti: la storia, il principio di funzionamento e i vantaggi delle antenne logaritmiche.

La storia delle antenne log-periodiche

L'antenna logaritmica è un'antenna a banda larga il cui design si basa sulla struttura logaritmica.La storia delle antenne log-periodiche risale agli anni '50.

L'antenna log-periodica fu inventata per la prima volta nel 1957 dagli ingegneri americani Dwight Isbell e Raymond DuHamel.Durante la ricerca presso i Bell Labs, hanno progettato un'antenna a banda larga in grado di coprire più bande di frequenza.Questa struttura dell'antenna utilizza una geometria log-periodica, che le conferisce caratteristiche di radiazione simili su tutta la gamma di frequenze.

Nei decenni successivi, le antenne log-periodiche sono state ampiamente utilizzate e studiate.Sono utilizzati in settori quali le comunicazioni wireless, la ricezione televisiva e radiofonica, i sistemi radar, le misurazioni radio e la ricerca scientifica.Le caratteristiche di banda larga delle antenne log-periodiche consentono loro di coprire più bande di frequenza, riducendo la necessità di commutazione di frequenza e sostituzione dell'antenna e migliorando la flessibilità e l'efficienza del sistema.

Il principio di funzionamento dell'antenna log-periodica si basa sulla sua struttura speciale.È costituito da una serie di piastre metalliche alternate, ciascuna crescente in lunghezza e spaziatura secondo un periodo logaritmico.Questa struttura fa sì che l'antenna produca differenze di fase a frequenze diverse, ottenendo così una radiazione a banda larga.

Con l’avanzare della tecnologia, i metodi di progettazione e produzione delle antenne log-periodiche sono migliorati.Le moderne antenne log-periodiche utilizzano materiali e processi di produzione avanzati per migliorare le prestazioni e l'affidabilità dell'antenna.

Il suo principio di funzionamento può essere brevemente descritto come segue

1. Principio di risonanza: il design dell'antenna log-periodica si basa sul principio di risonanza.Ad una frequenza specifica, la struttura dell'antenna formerà un anello risonante, consentendo all'antenna di ricevere e irradiare efficacemente le onde elettromagnetiche.Progettando con precisione la lunghezza e la spaziatura delle lamiere, le antenne log-periodiche possono funzionare in più gamme di frequenza di risonanza.

2. Differenza di fase: il rapporto log-periodico tra la lunghezza del pezzo di metallo e la spaziatura dell'antenna log-periodica fa sì che ciascun pezzo di metallo produca una differenza di fase a frequenze diverse.Questa differenza di fase porta al comportamento risonante dell'antenna a frequenze diverse, consentendo così il funzionamento a banda larga.Pezzi di metallo più corti agiscono a frequenze più alte, mentre pezzi di metallo più lunghi agiscono a frequenze più basse.

3. Scansione del raggio: la struttura dell'antenna log-periodica le fa avere caratteristiche di radiazione diverse a frequenze diverse.Al variare della frequenza, cambiano anche la direzione della radiazione e l'ampiezza del fascio dell'antenna.Ciò significa che le antenne log-periodiche possono scansionare e regolare i raggi su un'ampia banda di frequenza.

Vantaggi delle antenne log-periodiche

1. Caratteristiche della banda larga: l'antenna log-periodica è un'antenna a banda larga in grado di coprire più bande di frequenza.La sua struttura log-periodica consente all'antenna di avere caratteristiche di radiazione simili su tutta la gamma di frequenze, eliminando la necessità di commutazione di frequenza o sostituzione dell'antenna, migliorando la flessibilità e l'efficienza del sistema.

2. Guadagno elevato ed efficienza di radiazione: le antenne logaritmiche solitamente hanno un guadagno ed un'efficienza di radiazione elevati.La sua struttura consente la risonanza in più gamme di frequenza, fornendo forti capacità di radiazione e ricezione.

3. Controllo della direttività: le antenne log-periodiche sono generalmente direzionali, ovvero hanno capacità di radiazione o ricezione più forti in determinate direzioni.Ciò rende le antenne log-periodiche adatte per applicazioni che richiedono una specifica direttività della radiazione, come comunicazioni, radar, ecc.

4. Semplificare la progettazione del sistema: poiché le antenne log-periodiche possono coprire un'ampia gamma di frequenze, la progettazione del sistema può essere semplificata e il numero di antenne può essere ridotto.Ciò aiuta a ridurre i costi del sistema, a ridurre la complessità e a migliorare l'affidabilità.

5. Prestazioni anti-interferenza: l'antenna log-periodica ha buone prestazioni anti-interferenza in un'ampia banda di frequenza.La sua struttura consente all'antenna di filtrare meglio i segnali di frequenza indesiderati e di migliorare la resistenza del sistema alle interferenze.

In breve, progettando accuratamente la lunghezza e la spaziatura delle lamiere, l'antenna log-periodica può funzionare in più gamme di frequenza di risonanza, con caratteristiche di banda larga, guadagno elevato ed efficienza di radiazione, controllo della direttività, progettazione del sistema semplificata e anti-interferenza .vantaggi prestazionali.Ciò rende le antenne periodiche logaritmiche ampiamente utilizzate nelle comunicazioni wireless, nei radar, nella ricerca scientifica e in altri campi.