Kiến thức cơ bản về ăng ten định kỳ (log peroidic ) cho mọi người.
Ăng ten định kỳ loga(log-peroidic or logarithm)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ab/LPDA-Antenna.jpg/260px-LPDA-Antenna.jpg

Ăng-ten định kỳ, 400-4000 MHz
Một phần của loạt bài về
Ăng ten
https://upload.wikimedia.org/wikipe...mobile_Antenna_and_Dipole_Antenna_2018_v2.jpg
Các loại phổ biến[hiển thị]
Thành phần[hiển thị]
Hệ thống[hiển thị]
An toàn và quy định[hiển thị]
Nguồn bức xạ / khu vực[hiển thị]
Đặc điểm[hiển thị]
Kỹ thuật[hiển thị]

• v
  
• t
  
• e

Một ăng ten log-kỳ ( LP ), còn được gọi là một mảng log định kỳ hoặc log-định kỳ trên không , là một phần tử đa, định hướng ăng ten được thiết kế để hoạt động trên một dải rộng của tần số . Nó được phát minh bởi Dwight Isbell và Raymond DuHamel tại Đại học Illinois năm 1958.

Dạng phổ biến nhất của anten log-định kỳ là mảng lưỡng cực log-định kỳ hoặc LPDA , LPDA bao gồm một số phần tử lưỡng cực nửa bước sóng có chiều dài tăng dần, mỗi phần bao gồm một cặp thanh kim loại. Các lưỡng cực được gắn gần nhau trong một đường thẳng, được nối song song với đường truyền với pha xen kẽ . Bằng điện, nó mô phỏng một loạt các ăng-ten Yagi hai hoặc ba phần tử được kết nối với nhau, mỗi bộ được điều chỉnh theo tần số khác nhau.

Các ăng-ten LPDA trông hơi giống với ăng-ten Yagi , trong đó cả hai đều chứa các phần tử lưỡng cực được gắn trong một đường dọc theo sự bùng nổ hỗ trợ, nhưng chúng hoạt động theo những cách rất khác nhau. Việc thêm các phần tử vào Yagi làm tăng tính định hướng của nó, hoặc đạt được , trong khi thêm các phần tử vào một LPDA làm tăng đáp ứng tần số của nó hoặc băng thông .

Một ứng dụng lớn cho LPDA là ăng ten truyền hình trên mặt đất trên tầng thượng , vì chúng phải có băng thông lớn để phủ sóng các băng rộng khoảng 54–88 và 174–216 MHz trong VHF và 470–890 MHz trong UHF trong khi cũng có độ lợi cao để tiếp nhận rìa đầy đủ. Một thiết kế được sử dụng rộng rãi để tiếp nhận truyền hình kết hợp một Yagi cho việc tiếp nhận UHF trước một LPDA lớn hơn cho VHF.

Khái niệm cơ bản
LPDA thường bao gồm một loạt các lưỡng cực được gọi là "các phần tử" được đặt dọc theo bùng nổ hỗ trợ nằm dọc theo trục ăng-ten. Các phần tử được đặt cách nhau theo các khoảng thời gian sau hàm logarit của tần số , được gọi là d hoặc sigma . Độ dài của các nguyên tố tương ứng với cộng hưởng ở các tần số khác nhau trong băng thông tổng thể của anten. Điều này dẫn đến một loạt các lưỡng cực ngắn hơn về phía "phía trước" của ăng-ten. Mối quan hệ giữa độ dài là một hàm được gọi là tau . Độ dài giảm dần làm cho giao diện LPDA, khi được nhìn từ trên xuống, giống như một hình tam giác hoặc mũi tên có đầu nhọn chỉ theo hướng của mẫu bức xạ đỉnh. Sigma vàtaulà các yếu tố thiết kế chính của thiết kế LPDA. [1] [2]

Mỗi phần tử trong thiết kế LPDA là "hoạt động", có nghĩa là, được kết nối bằng điện với đường cấp dữ liệu cùng với các phần tử khác, mặc dù ở bất kỳ tần số nào mà hầu hết các phần tử đều thu hút ít dòng điện từ nó. Mỗi phần tử liên tiếp được kết nối trong pha ngược với kết nối đang hoạt động đang chạy như một đường truyền dọc theo sự bùng nổ. Vì lý do đó, đường truyền đó thường có thể được nhìn thấy zig-zagging trên bùng nổ hỗ trợ giữ các yếu tố. [2] Một mưu đồ thiết kế phổ biến là sử dụng hai sự bùng nổ cũng hoạt động như đường truyền, gắn các lưỡng cực vào sự bùng nổ thay thế. Các dạng khác của thiết kế log-periodic thay thế các dipoles bằng chính đường truyền, tạo thành anten zig-zag log-periodic. [3]Nhiều hình thức khác sử dụng dây dẫn như phần tử hoạt động cũng tồn tại. [4]

Các thiết kế Yagi và LPDA trông rất giống nhau ở cái nhìn đầu tiên, vì cả hai đều bao gồm một số phần tử lưỡng cực được đặt cách nhau dọc theo sự bùng nổ hỗ trợ. Yagi, tuy nhiên, chỉ có một lưỡng cực duy nhất kết nối với đường dây truyền tải, thường là một lưỡng cực thứ hai từ phía sau của mảng. Các lưỡng cực khác trên bùng nổ là các phần tử thụ động , với hai cạnh của chúng bị thiếu, hoạt động như các đạo diễn hoặc các gương phản xạ tùy thuộc vào độ dài và vị trí hơi khác nhau của chúng so với phần tử được điều khiển. Sự khác biệt giữa LPDA và Yagi trở nên rõ ràng khi kiểm tra các kết nối điện của họ; Yagi thiếu kết nối zig-zag giữa các yếu tố. Một sự khác biệt rõ ràng là chiều dài của lưỡng cực; Thiết kế LPDA có lưỡng cực ngắn hơn nhiều về phía trước của ăng-ten, tạo thành một hình dạng tam giác như nhìn từ phía trên, trong khi sự khác biệt về độ dài của các yếu tố Yagi là ít đáng chú ý hoặc không tồn tại. Một khác biệt rõ ràng là khoảng cách giữa các phần tử, thường là hằng số trong Yagi, nhưng trở nên rộng hơn theo cấp số nhân dọc theo LPDA. Mặc dù cả hai hướng, LPDA được dự định để đạt được một băng thông rất rộng, trong khi Yagi có băng thông rất hẹp nhưng đạt được mức tăng lớn hơn .

Nói chung, thiết kế log-periodic hoạt động tương tự như một loạt ba yếu tố Yagis, trong đó mỗi bộ ba phần tử liên tiếp tạo thành một anten riêng biệt với phần tử điều khiển ở giữa, một đạo diễn phía trước và phía sau phản xạ. Tuy nhiên, hệ thống có phần phức tạp hơn thế, và tất cả các yếu tố đóng góp ở một mức độ nào đó, vì vậy mức tăng cho bất kỳ tần số cụ thể nào cũng cao hơn Yagi có cùng kích thước như bất kỳ phần nào của log-periodic. Tuy nhiên, nó cũng cần lưu ý rằng một Yagi với cùng một số yếu tố như một khúc gỗ định kỳ sẽ phải xatăng cao hơn, vì tất cả những yếu tố đó đều cải thiện độ lợi của một nguyên tố được điều khiển đơn. Trong sử dụng phổ biến của nó như là một ăng ten truyền hình, nó đã được phổ biến để kết hợp một thiết kế log-định kỳ cho VHF với một Yagi cho UHF, với cả hai nửa là gần bằng kích thước. Điều này dẫn đến tăng cao hơn nhiều đối với UHF, thường là theo thứ tự từ 10 đến 14 dB ở phía Yagi và 6,5 dB cho log-periodic. [5] Tuy nhiên, tăng thêm này là cần thiết nào để bù đắp cho một số vấn đề với tín hiệu UHF .

Cần lưu ý rằng hình dạng log-định kỳ, theo định nghĩa IEEE, [6] [7] không cung cấp tài sản băng thông rộng cho anten. [8] [9] Tài sản băng thông rộng của các ăng ten định kỳ log xuất phát từ sự tự tương tự của nó . Một anten log-periodic định kỳ cũng có thể được tự bổ sung , chẳng hạn như anten xoắn ốc logarit (không được phân loại là log-periodic per se nhưng trong số các anten độc lập tần số cũng tự tương tự) hoặc thiết kế có răng log-periodic . Y. Mushiake tìm thấy, cho những gì ông gọi là "ăng ten phẳng tự bổ sung đơn giản nhất", một trở kháng điểm lái xe của η0 /2=188.4 Ω ở tần số tốt trong giới hạn băng thông của nó. [10] [11] [12]

https://upload.wikimedia.org/wikipe...9108_A.jpg/200px-Schwarzbeck_UHALP_9108_A.jpg
Ăng-ten định kỳ, 250–2400 MHz
https://upload.wikimedia.org/wikipe...seup.JPG/150px-VHF_UHF_LP-antenna_closeup.JPG
Đăng nhập định kỳ gắn cho phân cực dọc, bao gồm 140–470 MHz
https://upload.wikimedia.org/wikipe...pg/262px-Log_periodic_VHF_TV_antenna_1963.jpg
Ăng ten truyền hình LP 1963. Bao gồm 54–88 MHz và 174–218 MHz. Các phần tử nghiêng được sử dụng bởi vì trên dải trên chúng hoạt động ở điều hòa thứ 3.
https://upload.wikimedia.org/wikipe...a.png/202px-Log-periodic_monopole_antenna.png
Dây ăng-ten đơn cực theo chu kỳ Log.

Lịch sử ra đời.
Các ăng-ten định kỳ đăng nhập được phát minh bởi Dwight E. Isbell , Raymond DuHamel và các biến thể của Paul Mayes. Các trường Đại học Illinois tại Urbana-Champaign đã cấp bằng sáng chế anten Isbell và Mayes-Carrel và được cấp phép thiết kế như là một gói riêng cho JFD điện tử tại New York. Channel Master và Blonder-Tongue đã bỏ qua các bằng sáng chế và sản xuất một loạt các anten dựa trên thiết kế này. Các vụ kiện liên quan đến bằng sáng chế ăng-ten mà Quỹ UI bị mất, đã phát triển thành Học thuyết Blonder-Tongue năm 1971. [13] Tiền lệ này chi phối kiện tụng bằng sáng chế.

Công dụng phát sóng ngắn của ăng ten
https://upload.wikimedia.org/wikipe...are_logarithmisch-periodische_Antenne_(2).JPG
Dây ghi ăng ten định kỳ dây tại trạm phát sóng sóng ngắn quốc tế, Moosbrunn, Áo. Bao gồm 6.1–23 MHz
https://upload.wikimedia.org/wikipe...antenna_suitable_for_short_wave_broadcast.png
Sơ đồ ăng ten LPA sóng ngắn zig-zag, màu đen cho thấy dây dẫn kim loại, màu đỏ cho thấy các lớp cách điện

Bản ghi định kỳ thường được sử dụng trong phát sóng sóng ngắn công suất cao [14] nơi mà nó được mong muốn đầu tư vào chỉ một ăng ten duy nhất để che phủ truyền qua nhiều băng tần . Thiết kế zig-zag log-định kỳ với tối đa 16 phần đã được sử dụng. Những ăng-ten lớn này thường được thiết kế để che phủ từ 6 đến 26 MHz nhưng những ăng-ten lớn hơn đã được chế tạo hoạt động ở mức thấp 2 MHz. Xếp hạng công suất có thể lên tới 500 kW. Nguồn điện từ đường truyền cân bằng được áp dụng giữa hai bộ zig-zags gần mặt đất. Các ăng ten đưa ra ở đây sẽ có khoảng 14 dBi tăng . Một mảng ăng-tenbao gồm hai ăng-ten như vậy, một bên kia và được điều khiển trong pha có độ lợi lên đến 17 dBi. Theo chu kỳ tuần hoàn, các đặc điểm chính của anten ( mô hình bức xạ , độ lợi, trở kháng điểm lái xe ) gần như không đổi trên toàn bộ dải tần số, với sự phù hợp với dòng thức ăn 300 achieving đạt tỷ lệ sóng đứng trên 2: 1 phạm vi.