ლოგ-პერიოდული ანტენა ფართოზოლოვანი ანტენაა, რომლის მუშაობის პრინციპი რეზონანსსა და ლოგ-პერიოდულ სტრუქტურას ეფუძნება. ეს სტატია ასევე გაგაცნობთ ლოგ-პერიოდულ ანტენებს სამი ასპექტიდან: ისტორია, მუშაობის პრინციპი და ლოგ-პერიოდული ანტენების უპირატესობები.

ლოგარითმული პერიოდული ანტენების ისტორია

ლოგ-პერიოდული ანტენა ფართოზოლოვანი ანტენაა, რომლის დიზაინი ლოგ-პერიოდულ სტრუქტურას ეფუძნება. ლოგ-პერიოდული ანტენების ისტორია 1950-იანი წლებიდან იღებს სათავეს.

ლოგარითმულ-პერიოდული ანტენა პირველად 1957 წელს ამერიკელმა ინჟინრებმა დუაით ისბელმა და რეიმონდ დიუჰამელმა გამოიგონეს. Bell Labs-ში კვლევის ჩატარებისას მათ შექმნეს ფართოზოლოვანი ანტენა, რომელსაც შეეძლო მრავალი სიხშირული დიაპაზონის დაფარვა. ეს ანტენის სტრუქტურა იყენებს ლოგარითმულ-პერიოდულ გეომეტრიას, რაც მას მთელ სიხშირულ დიაპაზონში მსგავს გამოსხივების მახასიათებლებს ანიჭებს.

მომდევნო ათწლეულების განმავლობაში, ლოგ-პერიოდული ანტენები ფართოდ გამოიყენებოდა და შესწავლილ იქნა. ისინი გამოიყენება ისეთ სფეროებში, როგორიცაა უკაბელო კომუნიკაცია, ტელევიზიისა და რადიოს მიღება, რადარის სისტემები, რადიოგაზომვები და სამეცნიერო კვლევები. ლოგ-პერიოდული ანტენების ფართოზოლოვანი მახასიათებლები საშუალებას აძლევს მათ დაფარონ მრავალი სიხშირული დიაპაზონი, რაც ამცირებს სიხშირის გადართვისა და ანტენის შეცვლის საჭიროებას და აუმჯობესებს სისტემის მოქნილობას და ეფექტურობას.

ლოგარითმული პერიოდული ანტენის მუშაობის პრინციპი მის განსაკუთრებულ სტრუქტურაზეა დაფუძნებული. იგი შედგება ლითონის ფირფიტების სერიისგან, რომელთაგან თითოეული იზრდება სიგრძეში და დაშორებაში ლოგარითმული პერიოდის მიხედვით. ეს სტრუქტურა იწვევს ანტენის მიერ ფაზური სხვაობების წარმოქმნას სხვადასხვა სიხშირეზე, რითაც მიიღწევა ფართოზოლოვანი გამოსხივება.

ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, გაუმჯობესდა ლოგ-პერიოდული ანტენების დიზაინისა და წარმოების მეთოდები. თანამედროვე ლოგ-პერიოდული ანტენები იყენებენ მოწინავე მასალებს და წარმოების პროცესებს ანტენის მუშაობისა და საიმედოობის გასაუმჯობესებლად.

მისი მუშაობის პრინციპი მოკლედ შეიძლება იქნას აღწერილი შემდეგნაირად

1. რეზონანსის პრინციპი: ლოგ-პერიოდული ანტენის დიზაინი ეფუძნება რეზონანსის პრინციპს. კონკრეტულ სიხშირეზე, ანტენის სტრუქტურა ქმნის რეზონანსულ მარყუჟს, რაც ანტენას საშუალებას აძლევს ეფექტურად მიიღოს და გამოასხივოს ელექტრომაგნიტური ტალღები. ლითონის ფურცლების სიგრძისა და მათ შორის მანძილის ზუსტი დაპროექტებით, ლოგ-პერიოდულ ანტენებს შეუძლიათ მუშაობა მრავალ რეზონანსულ სიხშირის დიაპაზონში.

2. ფაზური სხვაობა: ლითონის ნაწილის სიგრძისა და ლოგარითმული პერიოდული ანტენის მანძილის ლოგარითმული პერიოდული თანაფარდობა იწვევს თითოეული ლითონის ნაწილის მიერ ფაზური სხვაობის წარმოქმნას სხვადასხვა სიხშირეზე. ეს ფაზური სხვაობა იწვევს ანტენის რეზონანსულ ქცევას სხვადასხვა სიხშირეზე, რითაც უზრუნველყოფს ფართოზოლოვან მუშაობას. ლითონის უფრო მოკლე ნაწილები მოქმედებს უფრო მაღალ სიხშირეებზე, ხოლო უფრო გრძელი - უფრო დაბალ სიხშირეებზე.

3. სხივის სკანირება: ლოგ-პერიოდული ანტენის სტრუქტურა მას სხვადასხვა სიხშირეზე განსხვავებული გამოსხივების მახასიათებლებს ანიჭებს. სიხშირის ცვლილებასთან ერთად იცვლება ანტენის გამოსხივების მიმართულება და სხივის სიგანეც. ეს ნიშნავს, რომ ლოგ-პერიოდულ ანტენებს შეუძლიათ სხივების სკანირება და რეგულირება ფართო სიხშირულ დიაპაზონში.

ლოგარითმული პერიოდული ანტენების უპირატესობები

1. ფართოზოლოვანი მახასიათებლები: ლოგ-პერიოდული ანტენა არის ფართოზოლოვანი ანტენა, რომელსაც შეუძლია მრავალი სიხშირული დიაპაზონის დაფარვა. მისი ლოგ-პერიოდული სტრუქტურა საშუალებას აძლევს ანტენას ჰქონდეს მსგავსი გამოსხივების მახასიათებლები მთელ სიხშირულ დიაპაზონში, რაც გამორიცხავს სიხშირის გადართვის ან ანტენის შეცვლის საჭიროებას, აუმჯობესებს სისტემის მოქნილობას და ეფექტურობას.

2. მაღალი გაძლიერების და გამოსხივების ეფექტურობა: ლოგ-პერიოდულ ანტენებს, როგორც წესი, აქვთ მაღალი გაძლიერების და გამოსხივების ეფექტურობა. მათი სტრუქტურა საშუალებას იძლევა რეზონანსის გაკეთების მრავალ სიხშირულ დიაპაზონში, რაც უზრუნველყოფს ძლიერი გამოსხივებისა და მიღების შესაძლებლობებს.

3. მიმართულების კონტროლი: ლოგ-პერიოდული ანტენები, როგორც წესი, მიმართულების მქონეა, ანუ მათ აქვთ უფრო ძლიერი გამოსხივების ან მიღების შესაძლებლობები გარკვეული მიმართულებით. ეს ლოგ-პერიოდულ ანტენებს შესაფერისს ხდის კონკრეტული გამოსხივების მიმართულების მოთხოვნით გამოსაყენებელი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა კომუნიკაციები, რადარი და ა.შ.

4. სისტემის დიზაინის გამარტივება: რადგან ლოგარითმულ-პერიოდულ ანტენებს შეუძლიათ ფართო სიხშირული დიაპაზონის დაფარვა, სისტემის დიზაინის გამარტივება და ანტენების რაოდენობის შემცირება შესაძლებელია. ეს ხელს უწყობს სისტემის ღირებულების შემცირებას, სირთულის შემცირებას და საიმედოობის გაუმჯობესებას.

5. ჩარევის საწინააღმდეგო მახასიათებლები: ლოგარითმულ-პერიოდულ ანტენას ფართო სიხშირულ დიაპაზონში აქვს ჩარევის საწინააღმდეგო კარგი მახასიათებლები. მისი სტრუქტურა საშუალებას აძლევს ანტენას უკეთ გაფილტროს არასასურველი სიხშირული სიგნალები და გააუმჯობესოს სისტემის წინააღმდეგობა ჩარევის მიმართ.

მოკლედ, ლითონის ფურცლების სიგრძისა და დაშორების ზუსტი დაპროექტებით, ლოგარითმულ პერიოდულ ანტენას შეუძლია მუშაობა მრავალ რეზონანსულ სიხშირულ დიაპაზონში, ფართოზოლოვანი მახასიათებლებით, მაღალი გაძლიერებისა და გამოსხივების ეფექტურობით, მიმართულების კონტროლით, გამარტივებული სისტემის დიზაინით და ჩარევის საწინააღმდეგო უპირატესობებით. ეს ლოგარითმულ პერიოდულ ანტენებს ფართოდ გამოყენებადს ხდის უკაბელო კომუნიკაციებში, რადარებში, სამეცნიერო კვლევებსა და სხვა სფეროებში.