Loga-periodična antena je širokopojasna antena čiji se princip rada zasniva na rezonanciji i logaritamsko-periodičnoj strukturi. Ovaj članak će vas također upoznati s logaritamsko-periodičnim antenama iz tri aspekta: historije, principa rada i prednosti logaritamsko-periodičnih antena.

Historija logaritamsko-periodičnih antena

Log-periodična antena je širokopojasna antena čiji je dizajn zasnovan na logaritamsko-periodičnoj strukturi. Historija logaritamsko-periodičnih antena datira iz 1950-ih.

Log-periodična antena prvi put je izumljena 1957. godine od strane američkih inženjera Dwighta Isbella i Raymonda DuHamela. Tokom istraživanja u Bell Labsu, dizajnirali su širokopojasnu antenu sposobnu za pokrivanje više frekvencijskih opsega. Ova struktura antene koristi log-periodčnu geometriju, što joj daje slične karakteristike zračenja u cijelom frekvencijskom opsegu.

U narednim decenijama, logaritamsko-periodične antene su se široko koristile i proučavale. Koriste se u oblastima kao što su bežične komunikacije, televizijski i radio prijem, radarski sistemi, radio mjerenja i naučna istraživanja. Širokopojasne karakteristike logaritamsko-periodičnih antena omogućavaju im pokrivanje više frekvencijskih opsega, smanjujući potrebu za promjenom frekvencija i zamjenom antene, te poboljšavajući fleksibilnost i efikasnost sistema.

Princip rada logaritamsko-periodične antene zasniva se na njenoj posebnoj strukturi. Sastoji se od niza naizmjeničnih metalnih ploča, od kojih se svaka povećava u dužini i razmaku u skladu s logaritamskim periodom. Ova struktura uzrokuje da antena proizvodi fazne razlike na različitim frekvencijama, čime se postiže širokopojasno zračenje.

Kako tehnologija napreduje, tako su se poboljšale metode dizajna i proizvodnje logaritamsko-periodičnih antena. Moderne logaritamsko-periodične antene koriste napredne materijale i proizvodne procese kako bi poboljšale performanse i pouzdanost antene.

Njegov princip rada može se ukratko opisati na sljedeći način

1. Princip rezonancije: Dizajn logaritamsko-periodične antene zasnovan je na principu rezonancije. Na određenoj frekvenciji, struktura antene će formirati rezonantnu petlju, omogućavajući anteni da efikasno prima i zrači elektromagnetne talase. Preciznim projektovanjem dužine i razmaka metalnih ploča, logaritamsko-periodične antene mogu raditi u više rezonantnih frekventnih opsega.

2. Fazna razlika: Logarifno-periodični odnos dužine metalnog komada i razmaka logaritamsko-periodične antene uzrokuje da svaki metalni komad proizvodi faznu razliku na različitim frekvencijama. Ova fazna razlika dovodi do rezonantnog ponašanja antene na različitim frekvencijama, čime se omogućava rad u širokom opsegu. Kraći komadi metala djeluju na višim frekvencijama, dok duži komadi metala djeluju na nižim frekvencijama.

3. Skeniranje snopa: Struktura logaritamsko-periodične antene omogućava joj različite karakteristike zračenja na različitim frekvencijama. Kako se frekvencija mijenja, mijenja se i smjer zračenja i širina snopa antene. To znači da logaritamsko-periodične antene mogu skenirati i podešavati snopove u širokom frekvencijskom opsegu.

Prednosti logaritamsko-periodičnih antena

1. Karakteristike širokopojasnog signala: Log-periodična antena je širokopojasna antena koja može pokriti više frekvencijskih opsega. Njena log-periodična struktura omogućava anteni slične karakteristike zračenja u cijelom frekvencijskom opsegu, eliminirajući potrebu za promjenom frekvencije ili zamjenom antene, poboljšavajući fleksibilnost i efikasnost sistema.

2. Visoko pojačanje i efikasnost zračenja: Log-periodične antene obično imaju visoko pojačanje i efikasnost zračenja. Njihova struktura omogućava rezonancu u više frekvencijskih opsega, pružajući snažno zračenje i mogućnosti prijema.

3. Kontrola usmjerenosti: Loga-periodične antene su obično usmjerene, odnosno imaju jače mogućnosti zračenja ili prijema u određenim smjerovima. Zbog toga su logaritamsko-periodične antene pogodne za primjene koje zahtijevaju specifičnu usmjerenost zračenja, kao što su komunikacije, radar itd.

4. Pojednostavljenje dizajna sistema: Budući da logaritamsko-periodične antene mogu pokriti širok frekvencijski opseg, dizajn sistema se može pojednostaviti, a broj antena smanjiti. Ovo pomaže u smanjenju troškova sistema, smanjenju složenosti i poboljšanju pouzdanosti.

5. Performanse protiv smetnji: Log-periodična antena ima dobre performanse protiv smetnji u širokom frekventnom opsegu. Njena struktura omogućava anteni da bolje filtrira neželjene frekventne signale i poboljša otpornost sistema na smetnje.

Ukratko, preciznim projektovanjem dužine i razmaka metalnih ploča, logaritamsko-periodična antena može raditi u više rezonantnih frekventnih opsega, sa širokopojasnim karakteristikama, visokim pojačanjem i efikasnošću zračenja, kontrolom usmjerenosti, pojednostavljenim dizajnom sistema i prednostima u performansama protiv smetnji. Ovo čini logaritamsko-periodične antene široko korištenim u bežičnim komunikacijama, radaru, naučnim istraživanjima i drugim oblastima.