アンテナ理論-対数周期アンテナ

八木・宇田アンテナは主に家庭用に使用されています。ただし、商用目的で、ある範囲の周波数で調整するには、次のような別のアンテナが必要です。Log-periodic antenna。対数周期アンテナは、インピーダンスが周波数の対数周期関数であるアンテナです。

周波数範囲

対数周期アンテナが動作する周波数範囲は約 30 MHz to 3GHz に属する VHF そして UHF バンド。

対数周期アンテナの構築と動作

対数周期アンテナの構造と操作は、八木宇田アンテナと同様です。このアンテナの主な利点は、目的の動作周波数範囲にわたって一定の特性を示すことです。それは同じ耐放射線性を持ち、したがって同じSWRを持っています。ゲインと前後比も同じです。

画像は対数周期アンテナを示しています。

動作周波数の変化に伴い、アクティブ領域が要素間でシフトするため、すべての要素が単一の周波数でのみアクティブになるわけではありません。これはspecial characteristic。

対数周期アンテナには、平面、台形、ジグザグ、Vタイプ、スロット、ダイポールなど、いくつかのタイプがあります。最もよく使用されるのは対数周期ダイポールアレイ、つまりLPDAです。

対数周期配列の図は上に示されています。

観察された場合、物理的構造と電気的特性は本質的に反復的です。アレイは、長さと間隔が異なるダイポールで構成されており、2線式伝送ラインから給電されます。この線は、隣接するダイポールの各ペア間で転置されます。

双極子の長さと分離は、次の式で関連付けられます。

$$ \ frac {R_ {1}} {R_ {2}} = \ frac {R_ {2}} {R_ {3}} = \ frac {R_ {3}} {R_ {4}} = T = \ frac {l_ {1}} {l_ {2}} = \ frac {l_ {2}} {l_ {3}} = \ frac {l_ {3}} {l_ {4}} $$

どこ

тは設計比率であり、т<1
Rはフィードとダイポール間の距離です
lはダイポールの長さです。

得られた指令ゲインは低から中程度です。放射パターンはUnidirectional or Bi-directional。

放射線パターン

対数周期アンテナの放射パターンは、対数周期構造に応じて、単方向または双方向にすることができます。

ために uni-directional Log-periodic antenna、より短い要素への放射はかなりの量ですが、順方向では、それは小さいかゼロです。

単方向対数周期アンテナの放射パターンは上記のとおりです。

ために bi-directional Log-periodic antenna、最大放射は、アンテナの表面に垂直な広い側にあります。

上図は、双方向の対数周期アンテナの放射パターンを示しています。

利点

対数周期アンテナの利点は次のとおりです。

アンテナのデザインはコンパクトです。
ゲインと放射パターンは、要件に応じて異なります。

短所

対数周期アンテナのデメリットは次のとおりです。

外部マウント。
設置費用が高い。

アプリケーション

以下は対数周期アンテナの用途です-

HF通信に使用されます。
特定の種類のテレビ受信に使用されます。
より高い周波数帯域でのすべてのラウンドモニタリングに使用されます。