Eine logarithmisch-periodische Antenne erreicht eine breite Arbeitsbandbreite durch geometrische Skalierung, eine wandernde aktive Region und passende Speisung. Ein einzelner Faktor τ garantiert weder 37% mehr Bandbreite noch VSWR unter 1,5 von 8 bis 40 GHz oder konstanten Gewinn.
Was logarithmisch-periodisch bedeutet
In der idealisierten Struktur hängen wiederkehrende Elemente über einen Maßstabsfaktor zusammen. Eigenschaften können sich bei einer bestimmten Vervielfachung der Frequenz wiederholen, also periodisch über deren Logarithmus.
Die reale Antenne hat endliche Abmessungen, Leiter und Speisung. Daraus folgt keine unendliche Bandbreite und kein auf jeder Frequenz genau gleiches Verhalten.
Geometrische Folge der Dipole
Definieren wir τ als Länge des nächsten kleineren Elements geteilt durch die des größeren, mit 0 < τ < 1. Bei L1 = 300 mm und τ = 0,88 folgen 264 und 232,32 mm.
Andere Darstellungen verwenden den umgekehrten Erweiterungsfaktor k > 1. Prüfen Sie Definition und Nummerierungsrichtung. 0,88 und 1/0,88 können dieselbe Folge in entgegengesetzter Richtung beschreiben.
Für N Elemente gilt Lmax/Lmin = τ−(N−1). Das ist das Verhältnis der Randabmessungen, nicht das garantierte nutzbare Frequenzverhältnis. Reserve für die aktive Region, eine geeignete Leitung und zulässige Diagramme sind zusätzlich nötig.
Die aktive Region verschiebt sich
Bei einer gewählten Frequenz tragen mehrere Elemente mit passenden elektrischen Größen besonders zur Strahlung bei. Mit steigender Frequenz verschiebt sich diese Region zu kürzeren Elementen.
Bei 300 MHz ist die halbe Freiraumwellenlänge ungefähr 0,50 m. Das erklärt eine Größenordnung, nicht die endgültige Dipollänge ohne Berücksichtigung von Durchmesser, Kopplung und Speisung.
Die übrigen Elemente verschwinden physikalisch nicht. Sie können Ströme und Kopplung beeinflussen. Die Vorstellung, jeder Zahn arbeite ausschließlich auf einer einzelnen Frequenz, ist zu einfach.
Speisung und Polarisation
Bei einer üblichen LPDA werden benachbarte Dipole abwechselnd an die Zweileiterstruktur angeschlossen. Leitungsgeometrie und Anschlussfolge sind Bestandteile des Entwurfs.
Eine gewöhnliche ebene Dipol-LPDA liefert in ihrer vorgesehenen Anordnung überwiegend lineare Polarisation. Drehen ändert deren Orientierung. Andere Polarisationen benötigen passende Strukturen, nicht nur das Wort log-periodisch.
Die Hauptkeule einer Standardanordnung zeigt meist zu den kurzen Elementen. Verwenden Sie beim Einbau dennoch das Diagramm des konkreten Modells.
Abmessungen, Gewinn und Bandbreite abwägen
τ und Abstände beeinflussen die Zahl gleichzeitig aktiver Elemente, Länge, Anpassung und Diagramm. Für ein vorgegebenes Größenverhältnis erfordert τ näher an eins gewöhnlich mehr Größenstufen.
τ = 0,82 ist nicht ohne gemeinsame Anforderungen und Berechnung grundsätzlich besser als 0,7. Ebenso beweisen ein Substratname oder eine Schlitzform allein keine Effizienz von 82%.
Antennenbandbreite und Empfängerbandbreite sind verschieden. Eine breitbandige Antenne ändert nicht automatisch Filter, Abstimmung und Verarbeitung des Empfängers.
Optimierung überprüfen
- Band, Polarisation, Gewinn und Abmessungen definieren.
- Elemente, Leitung, Stecker und tatsächliche Halterung modellieren.
- S11, Effizienz, Diagramm und Kreuzpolarisation über das Band prüfen.
- Prototyp mit vergleichbaren Ebenen und Bedingungen messen.
- Toleranzen, Wiederholbarkeit und Umgebung bewerten.
Für absolute EMV-Feldmessungen brauchen Sie geeignete Antennenfaktoren, Verfahren und Unsicherheit. Ein VSWR-Wert beweist keine Genauigkeit der Feldstärke.
Grundlage der Spezifikation
Die LPDA-Erklärung zeigt aktive Region, wechselnde Speisung und eine endliche Beispielstruktur. Der gezeigte Prototyp bestimmt nicht die Daten aller Antennen.
Halten Sie Skalendefinitionen, Maße, Bedingungen und Ergebnisse fest. Unbelegte Satellitenstörungen oder Aussagen über fünf Oktaven ohne Frequenzgrenzen ersetzen keine Prüfung.
