L'antenne log-périodique est une antenne large bande dont le principe de fonctionnement est basé sur la résonance et la structure log-périodique. Cet article vous présentera également les antennes log-périodiques sous trois aspects : l'histoire, le principe de fonctionnement et les avantages des antennes log-périodiques.

L'histoire des antennes log-périodiques

L'antenne log-périodique est une antenne large bande dont la conception est basée sur une structure log-périodique. L’histoire des antennes log-périodiques remonte aux années 1950.

L'antenne log-périodique a été inventée pour la première fois en 1957 par les ingénieurs américains Dwight Isbell et Raymond DuHamel. Lors de leurs recherches aux Bell Labs, ils ont conçu une antenne haut débit capable de couvrir plusieurs bandes de fréquences. Cette structure d'antenne utilise une géométrie log-périodique, ce qui lui confère des caractéristiques de rayonnement similaires sur toute la gamme de fréquences.

Au cours des décennies suivantes, les antennes log-périodiques ont été largement utilisées et étudiées. Ils sont utilisés dans des domaines tels que les communications sans fil, la réception de télévision et de radio, les systèmes radar, les mesures radio et la recherche scientifique. Les caractéristiques à large bande des antennes log-périodiques leur permettent de couvrir plusieurs bandes de fréquences, réduisant ainsi le besoin de commutation de fréquence et de remplacement d'antenne, et améliorant la flexibilité et l'efficacité du système.

Le principe de fonctionnement de l’antenne log-périodique repose sur sa structure particulière. Il se compose d'une série de plaques métalliques alternées, chacune augmentant en longueur et en espacement selon une période logarithmique. Cette structure amène l'antenne à produire des différences de phase à différentes fréquences, obtenant ainsi un rayonnement à large bande.

À mesure que la technologie progresse, les méthodes de conception et de fabrication des antennes log-périodiques se sont améliorées. Les antennes log-périodiques modernes utilisent des matériaux et des processus de fabrication avancés pour améliorer les performances et la fiabilité de l'antenne.

Son principe de fonctionnement peut être brièvement décrit comme suit

1. Principe de résonance : La conception de l’antenne log-périodique est basée sur le principe de résonance. À une fréquence spécifique, la structure de l’antenne formera une boucle résonante, permettant à l’antenne de recevoir et de rayonner efficacement des ondes électromagnétiques. En concevant avec précision la longueur et l'espacement des tôles, les antennes log-périodiques peuvent fonctionner dans plusieurs plages de fréquences de résonance.

2. Différence de phase : le rapport log-périodique de la longueur de la pièce métallique et de l'espacement de l'antenne log-périodique fait que chaque pièce métallique produit une différence de phase à différentes fréquences. Cette différence de phase conduit au comportement résonant de l'antenne à différentes fréquences, permettant ainsi un fonctionnement à large bande. Les morceaux de métal plus courts agissent à des fréquences plus élevées, tandis que les morceaux de métal plus longs agissent à des fréquences plus basses.

3. Balayage du faisceau : La structure de l'antenne log-périodique lui confère différentes caractéristiques de rayonnement à différentes fréquences. À mesure que la fréquence change, la direction du rayonnement et la largeur du faisceau de l'antenne changent également. Cela signifie que les antennes log-périodiques peuvent balayer et ajuster les faisceaux sur une large bande de fréquences.

Avantages des antennes log-périodiques

1. Caractéristiques du haut débit : l'antenne log-périodique est une antenne à large bande qui peut couvrir plusieurs bandes de fréquences. Sa structure log-périodique permet à l'antenne d'avoir des caractéristiques de rayonnement similaires sur toute la gamme de fréquences, éliminant ainsi le besoin de commutation de fréquence ou de remplacement d'antenne, améliorant ainsi la flexibilité et l'efficacité du système.

2. Gain élevé et efficacité de rayonnement : les antennes log-périodiques ont généralement un gain et une efficacité de rayonnement élevés. Sa structure permet une résonance dans plusieurs gammes de fréquences, offrant de fortes capacités de rayonnement et de réception.

3. Contrôle de directivité : les antennes log-périodiques sont généralement directionnelles, c'est-à-dire qu'elles ont des capacités de rayonnement ou de réception plus fortes dans certaines directions. Cela rend les antennes log-périodiques adaptées aux applications nécessitant une directivité de rayonnement spécifique, telles que les communications, les radars, etc.

4. Simplifier la conception du système : étant donné que les antennes log-périodiques peuvent couvrir une large gamme de fréquences, la conception du système peut être simplifiée et le nombre d'antennes peut être réduit. Cela permet de réduire le coût du système, de réduire la complexité et d’améliorer la fiabilité.

5. Performances anti-interférences : l'antenne log-périodique a de bonnes performances anti-interférences dans une large bande de fréquences. Sa structure permet à l'antenne de mieux filtrer les signaux de fréquence indésirables et d'améliorer la résistance du système aux interférences.

En bref, en concevant avec précision la longueur et l'espacement des tôles, l'antenne log-périodique peut fonctionner dans plusieurs plages de fréquences de résonance, avec des caractéristiques à large bande, un gain et une efficacité de rayonnement élevés, un contrôle de directivité, une conception de système simplifiée et une protection anti-interférence. . avantages en termes de performances. Cela rend les antennes périodiques logarithmiques largement utilisées dans les communications sans fil, les radars, la recherche scientifique et d'autres domaines.