10.8 Logaritmicko-periodická anténa (LPA)

Základní teorie

Obr. 10.8A.1 Praktická realizace LPDA antény

V telekomunikační technice, logaritmicko-periodická anténa (LPA) je známá jako širokopásmová, víceprvková, směrová anténa s úzkým hlavním lalokem, jejíž vstupní impedance a směrová charakteristika má logaritmický charakter v závislosti na kmitočtu. Pokud jednotlivé elementy jsou obvykle dipóly, potom se jedná o logaritmicko-periodickou dipólovou anténu (LPDA). Logaritmicko-periodická anténa je vytvořena jako sobě podobná struktura, stejně jako například antény fraktálové.

Anténa má sousední dva elementy napájeny s posuvem 180°. Tento posuv je většinou proveden napájecí linkou, u které jsou vodiče mezi elementy překřížené.

Délka elementů a vzdálenosti mezi nimi se logaritmicky zvětšují od přední části antény po její konec. Impedanční charakteristika jako logaritmická funkce budicího kmitočtu vykazuje periodický průběh.

Tato anténa může být použita v širokopásmových aplikacích od KV až po UKV kmitočtová pásma, kde požadujeme střední zisk a směrovost.

Obr. 10.8A.2 Drátový model LPDA antény

Obr. 10.8A.3 Kmitočtový průběh poměru stojatých vln LPDA antény (délka d1 = 2,142 m, d2 = 2,463 m, vzdálenost mezi prvky s1 = 1,143 m, d3 = 2,833 m, s2 = 2,803 m, d4 = 3,255 m, s3 = 4,713 m, d5 = 3,741 m, s4 = 6,903 m, d6 = 4,299 m, s5 = 9,833 m, d7 = 4,941 m, s6 = 12,313 m, d8 = 5,682 m, s7 = 15,633 m, d9 = 6,531 m, s8= 19,463 m)

Obr. 10.8A.4 Kmitočtový průběh vstupní impedance LPDA antény (d1 = 2,142 m, d2 = 2,463 m, s1 = 1,143 m, d3 = 2,833 m, s2 = 2,803 m, d4 = 3,255 m, s3 = 4,713 m, d5 = 3,741 m, s4 = 6,903 m, d6 = 4,299 m, s5 = 9,833 m, d7 = 4,941 m, s6 = 12,313 m, d8 = 5,682 m, s7 = 15,633 m, d9 = 6,531 m, s8 = 19,463 m)

Obr. 10.8A.5 Směrová charakteristika LPDA antény na kmitočtu 14 MHz (d1 = 2,142 m, d2 = 2,463 m, s1= 1,143 m, d3 = 2,833 m, s2 = 2,803 m, d4 = 3,255 m, s3 = 4,713 m, d5 = 3,741 m, s4 = 6,903 m, d6 = 4,299 m, s5 = 9,833 m, d7 = 4,941 m, s6 = 12,313 m, d8 = 5,682 m, s7 = 15,633 m, d9 = 6,531 m, s8 = 19,463 m)

Obr. 10.8A.6 Směrová charakteristika LPDA antény na kmitočtu 21 MHz (d1 = 2,142 m, d2 = 2,463 m, s1 = 1,143 m, d3 = 2,833 m, s2 = 2,803 m, d4 = 3,255 m, s3 = 4,713 m, d5 = 3,741 m, s4 = 6,903 m, d6 = 4,299 m, s5 = 9,833 m, d7 = 4,941 m, s6 = 12,313 m, d8 = 5,682 m, s7 = 15,633 m, d9 = 6,531 m, s8 = 19,463 m)

Obr. 10.8A.7 Směrová charakteristika LPDA antény na kmitočtu 28 MHz (d1 = 2,142 m, d2 = 2,463 m, s1= 1,143 m, d3 = 2,833 m, s2 = 2,803 m, d4 = 3,255 m, s3 = 4,713 m, d5 = 3,741 m, s4 = 6,903 m, d6 = 4,299 m, s5 = 9,833 m, d7 = 4,941 m, s6 = 12,313 m, d8 = 5,682 m, s7 = 15,633 m, d9 = 6,531 m, s8 = 19,463 m)