天线理论 - 对数周期天线

八木天线主要用于家用。然而，对于商业用途以及在一定频率范围内进行调谐，我们需要另一种称为对数周期天线的天线。对数周期天线是指其阻抗是频率的对数周期函数的天线。

对数周期天线的工作频率范围约为30 MHz至3 GHz，属于VHF和UHF频段。

对数周期天线的构造和工作原理

对数周期天线的构造和工作原理类似于八木天线。这种天线的主要优点是它在所需的运行频率范围内表现出恒定的特性。它具有相同的辐射电阻，因此具有相同的驻波比。增益和前后比也相同。

图片显示了一个对数周期天线。

随着工作频率的变化，活动区域在各个元件之间移动，因此并非所有元件都只在一个频率上处于活动状态。这是它的特殊特性。

对数周期天线有几种类型，例如平面型、梯形、锯齿形、V型、槽缝型和偶极子型。最常用的是对数周期偶极子阵列，简称LPDA。

对数周期阵列的示意图如上所示。

从物理结构和电气特性来看，其本质上是重复的。该阵列由不同长度和间距的偶极子组成，这些偶极子由两线传输线馈电。该线路在每对相邻偶极子之间进行转置。

偶极子的长度和间距由以下公式确定：

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

其中

获得的定向增益从低到中等。辐射方向图可以是单向的或双向的。

对数周期天线的辐射方向图可以是单向的或双向的，这取决于对数周期结构。

对于单向对数周期天线，朝向较短元件的辐射量相当大，而在前进方向，则很小或为零。

单向对数周期天线的辐射方向图如上所示。

对于双向对数周期天线，最大辐射位于天线表面法线方向的阔边。

上图显示了双向对数周期天线的辐射方向图。

对数周期天线的优点如下：

对数周期天线的缺点如下：

对数周期天线的应用如下：

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