Die logarithmisch-periodische Antenne ist eine Breitbandantenne, deren Funktionsprinzip auf Resonanz und logarithmisch-periodischer Struktur basiert.In diesem Artikel werden Ihnen auch logarithmisch-periodische Antennen unter drei Gesichtspunkten vorgestellt: Geschichte, Funktionsprinzip und Vorteile logarithmisch-periodischer Antennen.

Die Geschichte der logarithmisch-periodischen Antennen

Die logarithmisch-periodische Antenne ist eine Breitbandantenne, deren Design auf einer logarithmisch-periodischen Struktur basiert.Die Geschichte logarithmisch periodischer Antennen reicht bis in die 1950er Jahre zurück.

Die logarithmisch-periodische Antenne wurde erstmals 1957 von den amerikanischen Ingenieuren Dwight Isbell und Raymond DuHamel erfunden.Im Rahmen ihrer Forschungsarbeiten an den Bell Labs entwickelten sie eine Breitbandantenne, die mehrere Frequenzbänder abdecken kann.Diese Antennenstruktur verwendet eine logarithmisch-periodische Geometrie, die ihr über den gesamten Frequenzbereich ähnliche Strahlungseigenschaften verleiht.

In den folgenden Jahrzehnten wurden logarithmisch-periodische Antennen in großem Umfang eingesetzt und untersucht.Sie werden in Bereichen wie drahtloser Kommunikation, Fernseh- und Radioempfang, Radarsystemen, Radiomessungen und wissenschaftlicher Forschung eingesetzt.Die Breitbandeigenschaften logarithmisch-periodischer Antennen ermöglichen es ihnen, mehrere Frequenzbänder abzudecken, wodurch die Notwendigkeit einer Frequenzumschaltung und eines Antennenaustauschs verringert und die Flexibilität und Effizienz des Systems verbessert wird.

Das Funktionsprinzip der logarithmisch-periodischen Antenne basiert auf ihrer besonderen Struktur.Es besteht aus einer Reihe abwechselnder Metallplatten, deren Länge und Abstand jeweils entsprechend einer logarithmischen Periode zunehmen.Durch diesen Aufbau erzeugt die Antenne Phasenunterschiede bei unterschiedlichen Frequenzen und erreicht so eine breitbandige Abstrahlung.

Mit fortschreitender Technologie haben sich die Design- und Herstellungsmethoden logarithmisch-periodischer Antennen verbessert.Moderne logarithmisch-periodische Antennen nutzen fortschrittliche Materialien und Herstellungsverfahren, um die Leistung und Zuverlässigkeit der Antenne zu verbessern.

Sein Funktionsprinzip lässt sich kurz wie folgt beschreiben

1. Resonanzprinzip: Der Aufbau einer logarithmisch-periodischen Antenne basiert auf dem Resonanzprinzip.Bei einer bestimmten Frequenz bildet die Struktur der Antenne eine Resonanzschleife, die es der Antenne ermöglicht, elektromagnetische Wellen effektiv zu empfangen und auszustrahlen.Durch die präzise Gestaltung der Länge und des Abstands der Metallbleche können logarithmisch-periodische Antennen in mehreren Resonanzfrequenzbereichen betrieben werden.

2. Phasendifferenz: Das logarithmisch-periodische Verhältnis der Länge des Metallstücks und des Abstands der logarithmisch-periodischen Antenne führt dazu, dass jedes Metallstück bei unterschiedlichen Frequenzen eine Phasendifferenz erzeugt.Dieser Phasenunterschied führt zu einem Resonanzverhalten der Antenne bei unterschiedlichen Frequenzen und ermöglicht so einen breitbandigen Betrieb.Kürzere Metallstücke wirken bei höheren Frequenzen, während längere Metallstücke bei niedrigeren Frequenzen wirken.

3. Strahlabtastung: Die Struktur der logarithmisch-periodischen Antenne sorgt dafür, dass sie bei unterschiedlichen Frequenzen unterschiedliche Strahlungseigenschaften aufweist.Mit der Frequenzänderung ändern sich auch die Abstrahlrichtung und die Strahlbreite der Antenne.Dies bedeutet, dass logarithmisch periodische Antennen Strahlen über ein breites Frequenzband scannen und anpassen können.

Vorteile logarithmisch-periodischer Antennen

1. Breitbandeigenschaften: Die logarithmisch-periodische Antenne ist eine Breitbandantenne, die mehrere Frequenzbänder abdecken kann.Dank ihrer logarithmisch-periodischen Struktur weist die Antenne über den gesamten Frequenzbereich ähnliche Strahlungseigenschaften auf, wodurch eine Frequenzumschaltung oder ein Antennenaustausch nicht mehr erforderlich ist, was die Flexibilität und Effizienz des Systems verbessert.

2. Hoher Gewinn und Strahlungseffizienz: Logarithmisch-periodische Antennen haben normalerweise einen hohen Gewinn und eine hohe Strahlungseffizienz.Seine Struktur ermöglicht Resonanz in mehreren Frequenzbereichen und sorgt so für starke Strahlungs- und Empfangsfähigkeiten.

3. Richtwirkungssteuerung: Logarithmisch-periodische Antennen sind normalerweise gerichtet, das heißt, sie haben in bestimmten Richtungen eine stärkere Strahlungs- oder Empfangsfähigkeit.Dadurch eignen sich logarithmisch-periodische Antennen für Anwendungen, die eine spezifische Strahlungsrichtwirkung erfordern, wie z. B. Kommunikation, Radar usw.

4. Systemdesign vereinfachen: Da logarithmisch-periodische Antennen einen weiten Frequenzbereich abdecken können, kann das Systemdesign vereinfacht und die Anzahl der Antennen reduziert werden.Dies trägt dazu bei, die Systemkosten zu senken, die Komplexität zu verringern und die Zuverlässigkeit zu verbessern.

5. Anti-Interferenz-Leistung: Die logarithmisch-periodische Antenne bietet eine gute Anti-Interferenz-Leistung in einem breiten Frequenzband.Durch seinen Aufbau kann die Antenne unerwünschte Frequenzsignale besser herausfiltern und die Störfestigkeit des Systems verbessern.

Kurz gesagt: Durch die genaue Gestaltung der Länge und des Abstands der Metallbleche kann die logarithmisch-periodische Antenne in mehreren Resonanzfrequenzbereichen arbeiten, mit Breitbandeigenschaften, hoher Verstärkung und Strahlungseffizienz, Richtwirkungssteuerung, vereinfachtem Systemdesign und Anti-Interferenz .Leistungsvorteile.Dadurch werden logarithmisch-periodische Antennen häufig in der drahtlosen Kommunikation, im Radar, in der wissenschaftlichen Forschung und in anderen Bereichen eingesetzt.