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

L'histoire des antennes log-périodiques

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

L'antenne log-périodique a été inventée en 1957 par les ingénieurs américains Dwight Isbell et Raymond DuHamel. Lors de leurs recherches aux Bell Labs, ils ont conçu une antenne large bande 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. Elles sont utilisées 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. Leur large bande passante leur permet de couvrir plusieurs bandes de fréquences, réduisant ainsi les besoins de commutation de fréquence et de remplacement d'antennes, et améliorant la flexibilité et l'efficacité du système.

Le principe de fonctionnement de l'antenne log-périodique repose sur sa structure particulière. Elle est constituée d'une série de plaques métalliques alternées, dont la longueur et l'espacement augmentent selon une période logarithmique. Cette structure permet à l'antenne de produire des différences de phase à différentes fréquences, permettant ainsi un rayonnement à large bande.

Grâce aux progrès technologiques, les méthodes de conception et de fabrication des antennes log-périodiques se sont améliorées. Les antennes log-périodiques modernes utilisent des matériaux et des procédés de fabrication avancés pour améliorer leurs performances et leur fiabilité.

Son principe de fonctionnement peut être brièvement décrit comme suit

1. Principe de résonance : La conception d'une antenne log-périodique repose sur le principe de résonance. À une fréquence spécifique, la structure de l'antenne forme une boucle résonante, lui permettant de recevoir et de diffuser efficacement des ondes électromagnétiques. Grâce à une conception précise de la longueur et de l'espacement des tôles métalliques, les antennes log-périodiques peuvent fonctionner dans plusieurs plages de fréquences de résonance.

2. Déphasage : Le rapport log-périodique entre la longueur des pièces métalliques et leur espacement dans l'antenne log-périodique entraîne un déphasage de chaque pièce métallique à différentes fréquences. Ce déphasage entraîne un comportement résonant de l'antenne à différentes fréquences, permettant ainsi un fonctionnement à large bande. Les pièces métalliques les plus courtes agissent à des fréquences plus élevées, tandis que les pièces métalliques les plus longues agissent à des fréquences plus basses.

3. Balayage du faisceau : La structure de l'antenne log-périodique lui confère des caractéristiques de rayonnement différentes selon la fréquence. Lorsque 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 large bande : L'antenne log-périodique est une antenne large bande capable de couvrir plusieurs bandes de fréquences. Sa structure log-périodique lui permet 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 et efficacité de rayonnement élevés : les antennes log-périodiques présentent généralement un gain et une efficacité de rayonnement élevés. Leur structure permet une résonance dans plusieurs gammes de fréquences, offrant ainsi de fortes capacités de rayonnement et de réception.

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

4. Simplifier la conception du système : les antennes log-périodiques pouvant couvrir une large gamme de fréquences, la conception du système peut être simplifiée et le nombre d'antennes réduit. Cela contribue à réduire le coût du système, à en diminuer la complexité et à en améliorer la fiabilité.

5. Performances anti-interférences : L'antenne log-périodique offre de bonnes performances anti-interférences sur une large bande de fréquences. Sa structure lui permet de mieux filtrer les signaux de fréquences indésirables et d'améliorer la résistance du système aux interférences.

En résumé, grâce à une conception précise de la longueur et de l'espacement des tôles, l'antenne log-périodique peut fonctionner dans de multiples plages de fréquences de résonance, avec des caractéristiques large bande, un gain et une efficacité de rayonnement élevés, un contrôle de la directivité, une conception système simplifiée et des performances anti-interférences. Cela rend les antennes log-périodiques largement utilisées dans les communications sans fil, les radars, la recherche scientifique et d'autres domaines.