логопериодическая антенна что это такое
Мини-лекции. Антенны. Логопериодические
Самое больное место обычных антенн, это узкая полоса частот. Попытки расширить полосу простыми способами, конечно же были. Например, увеличением диаметра вибратора как в случае с диполем Надененко. Но они не принесли желаемого результата. По данным из различных источников диполь Надененко перекрывает частоты всего лишь в 2,5-3,0 раза. Причём условие широкополосности должно выполняться с постоянным входным сопротивлением и ДН (диаграммы направленности). А, вот тут-то и началось. Короче на все 100% пятилетку в три года не не получилось. Если радиолюбители как-то выкручиваются, охватывая только участки диапазона, то служебных станций меняющих свои частоты, такое положение явно не устраивает!
1957 г. Некто Р. Г. Дюамель и Д. Э. Избелл из университета штата Иллинойс представили широкой радиотехнической общественности совершенно новый тип антенны! Так называемую ЛОГОПЕРИОДИЧЕСКУЮ АНТЕННУ (ЛПА). Наибольшее распространение получила ЛПА на основе вибраторов и получившую погоняло ЛПВА (логопериодическая вибраторная антенна). О такой вот антенне мы и поговорим. Вот такие антенны (если есть ещё какие-то?) называют ЧАСТОТНО-НЕЗАВИСИМЫМИ
Чем же такая антенна отличается от других широкополосных? Отличается тем, что может быть изготовлена и рассчитана на сколь угодно широкую полосу частот. И главное, на рабочей области частот не изменяет свои электрические параметры при перекрытии частот 20:1 и более. Что же такого хитрого таит в себе наша ЛПВА? На рис.1 Вы и видите схему такой вот ЛПВА. Внешне антенна напоминает директорную антенну с той лишь разницей, что питание подключено не только к основному вибратору, но и ко всем остальным. Во-первых, за счёт пространственной связи ток в вибраторе 6 опережает ток в вибраторе 5, а в 4 отстаёт. Во-вторых, все они с точки зрения фазовых соотношений кроме пространсвенных связей добавляется сдвиг через фидер. Кроме того подключение вибраторов к противоположным проводам создаётся дополнительный сдвиг на 180°. Итак, каждый вибратор железно настроен на свою резонансную частоту. В СССР существовал радиоприёмник 1-го класса «МИР» большой сундук, легко переносимый двумя военнослужащими! :-)) У него была, естественно и большая вертикальная шкала. И такая же большая и широкая стрелка-указатель которая и указывала на какой частоте (волне) Вы сейчас и находитесь?. А, теперь, посмотрите на рис.1 вдоль вибраторов широкая (как в «МИРЕ») полоса-указатель на какой частоте (волне) мы и находимся. В том смысле, что по линии питания приходит ток частоты равной резонансной вибратора 5 (ламбда 0). А почему полоса захватывает ещё два вибратора 4 и 6? Ну в «МИРЕ» мы как бы тоже захватываем частоты с двух сторон, но это только зрительно. На самом деле лишь небольшую полосу самого сигнала. А широкая стрелка лишь для солидности! И ширина не имеет никакого значения в выборе частот.
А, Вам три вибратора захваченных жёлтой полосой ничего не напоминает рис.2? Совершенно верно! Это трёхэлементная антенна «волновой канал». И если в ней фазовые сдвиги в рефлекторе и директоре регулируются расстоянием от вибратора, то в нашей антенне они забиты намертво скрещивающимися линиями. И вибратор 6 работает как рефлектор, а 4 — директор. Да и остальные как-то участвуют. Но чем дальше от вибратора, тем слабее. Так, что жёлтую полосу назовём АКТИВНОЙ областью. Меняя скажем в генераторе частоту мы как бы двигаем и жёлтую «стрелочку-указатель». А наша антенна не особо напрягаясь спокойно работает на частотах задаваемых генератором. И в каждый момент у нас работают, передавая эстафету три вибратора. Роли конечно с изменением частоты меняются. А, какой же диапазон частот у такой антенны? Во-первых это зависит от числа вибраторов и их резонансных частот. Во-вторых, учитывая работу трёх вибраторов, для их нормальной работы должны быть выполнены условия рис.6e.
Усилительные свойства вот такой, экспериментальной антенны примерно равны той самой трёхэлементной антенне рис.2! Ведь остальные только добавляют комплексные сопротивления, не влияющие на работу антенны. Так, что в любой момент работают только три вибратора. Особенность такой антенны, её постоянство входного сопротивления и главное ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ. Что в случае других широкополосных антенн такого постоянства (ДН) добиться не получается, увы! Увеличение усилительных свойств антенны можно добиться увеличением числа вибраторов. И здесь число рефлекторов и директоров увеличится. Если честно, то расчёт такой антенны весьма затруднительный. Исходя из экспериментальных данных такая антенна имеет усиление до 10dBd. Трёхэлементная только 4,5 dBd! Здесь имеется в виду усиление антенны относительно ПОЛУВОЛНОВОГО ДИПОЛЯ [d]! Если Вы встретите оценку усиления в виде dBi то это относительно СФЕРИЧЕСКОГО (ИЗОТРОПНОГО) ИСТОЧНИКА [i]! Если он, конечно у Вас есть?! :-))
Так, почему же наша антенна называется ЛОГОПЕРИОДИЧЕСКОЙ? Во-первых, посмотрите на рис.1 и в сравнение рис.3. Вы не видите некоторого сходства? На рис.3 логарифмическая шкала частот. Во-вторых все эти чёртовы вибраторы собраны до кучи не от балды, а по определённому закону! А, именно? Вот на рис.6 три формулы основные, раскрывающие «тайну» ЛОГО?! Начнём с 6а. Здесь безразмерный коэффициент подобия [тау] связывает длины вибраторов l и расстояния от вершины треугольника и до каждого вибратора R. Отчего, по формуле 6b видим зависимость очередной частоты от предыдущей. Где [тау] выступает как множитель. В нашем случае, если взять самую высокую частоту из частотного диапазона антенны, то следующая частота будет ниже в [тау] раз. И стало быть длина вибратора будет длиннее предыдущего также в [тау] раз!
Из этой же формулы выведем зависимость [тау] от соотношения частот. После чего прологарифмируем и получим формулу 6c. На логарифмической шкале наши частоты будут повторяться через одинаковые интервалы. Теперь понятно почему антенне дали такое погоняло как ЛОГОПЕРИОДИЧЕСКАЯ?! С большой погрешностью для нашей антенны рис.1 ln(тау) равен 0,22!
В свою очередь [тау] зависит от выбранного нами острого угла [а], формулы рис.6d. Уменьшение угла ведёт к увеличению [тау], что в свою очередь к увеличению числа вибраторов и увеличению усиления. Вот такая ЗАГАГУЛИНА получается?!
И напоследок. Такой тип ЛОГО не единственный. Вот на рис.5,7 варианты: треугольная и трапецеидальная антенны. На рис.4 две ДН для Е и Н плоскости. При а=14° и [тау] равного 0,86. Как видите, очень сильно подавлены как задний, так и боковые лепестки! Вот только основной лепесток, с точки зрения ширины ДН оставляет желать лучшего!
На рис.8 фото антенны (как бы промышленного изготовления). Такая у меня купленная где-то в начале девяностых. Сейчас она немного укороченная по ширине, убраны самые длинные вибраторы. Короче смотрю цифровое TV. халявное. Два мультиплекса с частотами: 546 мГц и 770 мГц. А, причём здесь голубая штучка? Это наследие аналогового телевидения. У нас долгое время (с 1958-го?) были каналы метрового диапазона с горизонтальной поляризацией. И из-за какого-то дебила в соседней области, канал районного ретранслятора назначен был точно такой же как и у нас! И если в городе мы это не ощущали, то в районах граничащих с соседним очень даже! Каким местом идиоты думали? Долго-долго думали, и? И построили в 30 км. от города новую вышку с высотой в 300 м. Кроме того антенны стояли уже с вертикальной поляризацией, ну, чтобы там на границе хоть как-то развязать частоты. Вот почему именно для нашей области и присобачили к ЛОГО с горизонтальной поляризацией, штыри для вертикальной. А, уже позже моча цифровая стукнула и началось.
Расчет и изготовление логопериодической антенны для DVB-T2
Для приема цифрового ТВ нужна качественная антенна, одним из самых популярных вариантов является логопериодическая. Рассмотрим ее устройство, расчет и порядок самостоятельного изготовления.
Что значит «логопериодическая» и в чем ее сила
За годы, прошедшие со времен Герца, Маркони и Попова до наших дней, было разработано множество конструкций антенн. Однако большинство из них страдают общими недостатками:
Главная проблема при конструировании антенн – это правильное построение диаграммы направленности (графика, определяющего степень и вектор принимаемого сигнала). В идеальной ситуации она должна быть либо четким кругом, либо одним длинным лепестком, вытянутым в направлении передатчика. На практике же достичь этого невозможно.
Один из способов борьбы с неравномерной диаграммой и падением коэффициента усиления – использование логопериодической антенны. Это конструкция, состоящая из двух основных стержней, направленных на источник передачи, и расположенных поперек вибраторов разной длины.
Устройство имеет широкий диапазон приема, при этом коэффициент усиления остается равномерным. Антенна отлично согласуется с фидером (кабелем, по которому происходит передача принятого сигнала на приемный тюнер).
Само название происходит от двух основных свойств этой антенны:
Конструкцию с торчащими стержнями в несколько метров сделать сложно. Из-за этого для МВ обычно используются волновые каналы, рамочные приспособления из проволоки типа «биквадрат» или «триквадрат» и пр.
Конструкция
Логопериодическая антенна состоит из следующих элементов:
Характерными параметрами для таких антенн являются:
Выбор формы
Классическая форма – треугольник, образованный двумя линиями вибраторов постепенно уменьшающейся длины (если считать от основания).Однако это не единственное решение.
Производители выпускают эти конструкции еще как минимум в двух форматах:
Всеволновая логопериодическая
Помимо работы с короткими волнами дециметрового диапазона, такая антенна может принимать сигналы в широкополосном спектре. Это полезная функция, если планируется принимать «цифру» в формате DVB-T2 и подключать источник аналогового сигнала.
Прием сигналов со всех диапазонов возможен в следующих случаях:
Такая конструкция обычно характерна для комнатной антенны. На мачте или выносном настенном кронштейне трудно вручную раздвигать «телескопы» и ориентировать их в сторону передающей станции.
По той же причине почти не используются популярные в 60-х годах сферические телеантенны. У них очень интересные характеристики приема, но они слишком уж нетривиальны при расчетах, в конструировании и обслуживании. Проще рассчитать и изготовить волновой канал, плоский би- или триквадрат Харченко или логопериодическую антенну, чем подгонять сферу под частоты современного цифрового ТВ.
Как сделать самостоятельно
Основное применение этих антенн – прием дециметровых (ДМВ) сигналов. Обычная конструкция – это два параллельных стержня, на которых в противофазе друг к другу крепятся от 5 до 7 проводников-вибраторов равномерно уменьшающейся длины.
При необходимости эту антенну можно изготовить в домашних условиях. Самодельная конструкция требует дополнительных расчетов. Калькулятор можно найти ниже или воспользоваться формулами из любого учебника по радиотехнике. При этом на дату выпуска можно не смотреть: с 60-70-х годов XX века никаких глобальных открытий в этой области сделано не было.
Так что старыми формулами можно пользоваться безбоязненно.
Расчет логопериодической антенны
Вначале надо рассчитать размеры рабочих элементов устройства. Для этого воспользуйтесь онлайн-калькулятором:
Пояснения к расчету:
Чем меньше угол α (и больше τ ), тем выше коэффициент усиления антенны. При этом увеличивается число вибраторов и общая длина конструкции. Поэтому при выборе периода структуры рекомендуем принимать значение τ 0,9.
Существует оптимальное значение относительного интервала σ для определенного τ — калькулятор посчитает его автоматически.
Полученные значения используйте при изготовлении антенны.
Изготовление проводника
Создание самодельной модели включает в себя:
Подключение вибраторов производится попеременно, как показано на схеме.
Чтобы не упустить из виду важные мелочи, посмотрите эту видеоинструкцию. Лучше чем на ней объяснить невозможно — все наглядно и понятно.
Настройка
При правильной сборке и использовании фидера волновым сопротивлением 75 Ом антенна не нуждается в дополнительной настройке. Достаточно ее правильно ориентировать.
Если же при сборке были допущены огрехи, то исправить их можно следующим образом:
Подключение усилителя SWA
В зоне, где прием телесигнала неуверенный, можно использовать антенный усилитель. Наиболее популярной маркой является SWA. Платы этой линейки выпускаются с разными коэффициентами усиления и канальными диапазонами.
Подключение выполняться одним из двух способов:
Вместо заключения
Сборка логопериодической антенны – нетривиальная задача, доступная не всякому телемастеру. Тем не менее сделать эту работу даже с нуля может любой, имеющий минимальные знания в электротехнике.
Вот какие экземпляры собирают радиолюбители:
Конструкции логопериодических ТВ антенн
Эти антенны отличаются широким диапазоном: отношение максимальной длины волны принимаемого сигнала к минимальной превосходит десять. Во всем диапазоне обеспечивается хорошее согласование антенны с фидером, а коэффициент усиления практически остается постоянным.
Рис. 1. Логопериодическая антенна.
Внешний вид ЛПА показан на рис. 1,а. Она образована собирательной линией в виде двух труб, расположенных одна над другой, к которым крепятся плечи вибраторов поочередно через один. Схематически такая антенна показана на рис.
Вибраторы вписаны в равнобедренный треугольник с углом при вершине а и основанием, равным наибольшему вибратору. Для логарифмической структуры полотна антенны должно быть выполнено определенное соотношение между длинами, соседних вибраторов, а также между расстояниями от них до вершины структуры. Это соотношение носит название периода структуры t:
Таким образом, размеры вибраторов и расстояния до них от вершины треугольника уменьшаются в геометрической прогрессии. Характеристики антенны определяются периодом структуры и углом при вершине описанного треугольника.
В зависимости от длины волны принимаемого сигнала в структуре антенны возбуждаются несколько вибраторов, размеры которых наиболее близки к половине длины волны сигнала.
Поэтому ЛПА по принципу действия напоминает несколько антенн «Волновой канал», соединенных вместе, каждая из которых содержит вибратор, рефлектор и директор. На данной длине волны сигнала возбуждается только одна тройка вибраторов, а остальные настолько расстроены, что не оказывают влияния на работу антенны. Это приводит к тому, что коэффициент усиления ЛПА оказывается меньше, чем коэффициент усиления антенны «Волновой канал» с таким же числом элементов, но зато полоса пропускания получается значительно шире.
Как видно из приведенных конструкций антенн бегущей волны и логопериодических, для достижения широкополосности используется принцип взаимной расстройки элементов антенны подобно тому, как в широкополосных усилителях расширение полосы пропускания достигается взаимной расстройкой контуров. Как для усилителей, так и для антенн можно считать общим принципом постоянство для данной конструкции произведения коэффициента усиления на полосу пропускания. Чем шире полоса пропускания, тем меньше коэффициент усиления при данных габаритах антенны.
В радиолюбительской литературе проводилось много различных вариантов ЛПА. Здесь можно предложить конструкцию ЛПА, рассчитанной на работу в диапазоне 12-метровых каналов, размеры которой сведены в табл. 1.
Таблица 1. Размеры 12-канальной ЛПА, мм.
Номер вибратора | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
В | 3000 | 2520 | 2117 | 1778 | 1494 | 1255 | 1054 | 855 | 744 | 625 |
А | 579 | 487 | 409 | 343 | 289 | 242 | 204 | 170 | 144 |
Расчет антенны проведен, исходя из значений угла при вершине описанного треугольника а = 45° и периода структуры т = 0,84. Расчетный коэффициент усиления антенны составляет 6 дБ, что соответствует увеличению напряжения сигнала на выходе этой антенны в 2 раза по сравнению с полуволновым вибратором. Коэффициент усиления практически не изменяется но диапазону.
Длина труб собирательной линий составляет 2900 мм.
Трубы немного выступают за точки установки самых коротких полу вибраторов. Для обеспечения параллельности труб собирательной линии и их стяжки используют три пары брусков из оргстекла высотой 120 мм, шириной 50 мм и толщиной 25 мм, в которых делаются полуцилиндрические проточки глубиной 14 мм на расстоянии, соответствующем расстоянию между трубами.
Каждая пара брусков стягивается винтами с гайками. Среднюю пару этих брусков устанавливают в центре тяжести антенны и крепят1 к мачте.
Но самая простая логопериодическая антенна может быть быстро выполнена из подручных материалов. Такая антенна показана на рис. 2 и рассчитана на прием телевизионных передач дециметрового диапазона с 24-го по 51-й канал.
Несущая конструкция треугольной формы собирается из деревянных брусков квадратного сечения 15×15 мм. Бруски скрепляются между собой треугольными фанерными косынками, прибитыми к брускам с одной стороны треугольника гвоздиками. С другой стороны в бруски 1 и 2 вбиваются гвоздики на расстояниях от точки А, указанных на рисунке. Полотно антенны образуют два куска медного провода 6 диаметром 1-1,5 мм.
Один кусок прямой формы прокладывается по бруску 4 до точки А, а второй, огибая гвоздики зигзагом, припаивается к прямому проводу в точке А и на пересечениях с ним. К вершине треугольника гвоздиками прибивается диск 5 из белой жести диаметром 40 мм с маленьким отверстием в центре.
Антенна крепится к мачте из дерева или металла в центре тяжести, лежит в горизонтальной плоскости и вершиной треугольника направлена на передатчик. Полотно антенны располагается да верхней поверхности треугольника.
Рис. 2. Логопериодическая антенна ДМВ.
На равнинной местности такая наружная’ антенна обеспечивает уверенный прием телепередач на расстоянии до 30 км от телецентра, хотя имеются сообщения телезрителей, принимающих этой антенной дециметровые программы Останкинского телецентра на расстоянии 80 км при хорошем качестве изображения.
4.7. ЛОГОПЕРИОДИЧЕСКИЕ АНТЕННЫ
4.7. ЛОГОПЕРИОДИЧЕСКИЕ АНТЕННЫ
Как видно из приведенных конструкций антенн бегущей волны и логопериодических, для достижения широкополосности используется принцип взаимной расстройки элементов антенны подобно тому, как в широкополосных усилителях расширение полосы пропускания достигается взаимной расстройкой контуров. Как для усилителей, так и для антенн можно считать общим принципом постоянство для данной конструкции произведения коэффициента усиления на полосу пропускания. Чем шире полоса пропускания, тем меньше коэффициент усиления при данных габаритах антенны.
В радиолюбительской литературе проводилось много различных вариантов ЛПА. Здесь можно предложить конструкцию ЛПА, рассчитанной на работу в диапазоне 12-метровых каналов, размеры которой сведены в табл. 4. 8.
Таблица 4. 8 Размеры 12-канальной ЛПА, мм
Но самая простая логопериодическая антенна может быть быстро выполнена из подручных материалов. Такая антенна показана на рис. 4. 12 и рассчитана на прием телевизионных передач дециметрового диапазона с 24-го по 51-й канал. Несущая конструкция треугольной формы собирается из деревянных брусков квадратного сечения 15х15 мм. Бруски скрепляются между собой треугольными фанерными косынками, прибитыми к брускам с одной стороны треугольника гвоздиками. С другой стороны в бруски 1 и 2 вбиваются гвоздики на расстояниях от точки А, указанных на рисунке. Полотно антенны образуют два куска медного провода 6 диаметром 1-1, 5 мм. Один кусок прямой формы прокладывается по бруску 4 до точки А, а второй, огибая гвоздики зигзагом, припаивается к прямому проводу в точке А и на пересечениях с ним. К вершине треугольника гвоздиками прибивается диск 5 из белой жести диаметром 40 мм с маленьким отверстием в центре. Антенна крепится к мачте из дерева или металла в центре тяжести, лежит в горизонтальной плоскости и вершиной треуголь-
Рис. 4. 12. Логопериодическая антенна ДМВ
Антенну можно выполнить комнатной или наружной. В комнатном варианте вместо мачты применяется вертикальная стойка на тяжелой подставке. Антенну в комнате необходимо тщательно ориентировать и подобрать место установки, так как часто, сдвигая антенну, удается значительно улучшить изображение. На равнинной местности такая наружная антенна обеспечивает уверенный прием телепередач на расстоянии до 30 км от телецентра, хотя имеются сообщения телезрителей, принимающих этой антенной дециметровые программы Останкинского телецентра на расстоянии 80 км при хорошем качестве изображения.
Логопериодическая антенна
Логопериодическая антенна (ЛПА) представляет собой специализированный тип высокочастотных приёмников. В отличие от всенаправленных волновых улавливателей, логопериодическая антенна принимает только в одном направлении, а в отличие от стандартных приёмников телесигнала направленного типа, часто видимых на крышах, эта антенна улавливает широкий диапазон частот. Эта модификация волновых приёмников чаще всего применяется для специализированных приборов, в частности её облюбовали радиолюбители, желающие принимать широкий спектр частот, однако это не исключает её применения в качестве УВЧ и УКВ телеантенн. Также этот тип антенн находился в центре исследований по экспериментальной передаче и приёму электроэнергии.
Их достижимая пропускная способность теоретически бесконечна, а фактическая ширина полосы пропускания зависит от габаритов наибольшего вибратора (отвечает за нижний частотный предел) и миниатюрности крайнего, наименьшего (отвечает за верхний предел частоты).
Конструкция логопериодической антенны
Как правило, эти улавливатели сконструированы из серии параллельных металлических трубок – вибраторов, более длинных у основания, и постепенно сужающихся к краю конструкции, образуя своего рода равнобедренный треугольник.
Поскольку частоты, которые может принимать антенна, базируются на физических размерах вибратора, большинство дециметровых антенн способны принимать сигналы в узком диапазоне. Логопериодические антенны преодолевают этот недостаток, используя набор дипольных элементов такого размерного ряда, в котором они различаются по длине и возможностям приёма, согласно логарифму.
Логарифмическая функция, в соответствии с которой ведётся расчёт логопериодической антенны, начинается с величины длины вибратора, необходимого для приёма волн наибольшей частоты. Одновременно она является длиной наименьших поперечных элементов ЛПА. Повторное логарифмирование определяет размер второго набора элементов, так чтобы их наименьшая принимаемая частота немного перекрывала максимальную принимаемую частоту первой пары. Эта процедура повторяется, и каждая последующая пара дипольных элементов увеличивается с каждой итерацией, пока антенна не сможет принимать все частоты, необходимые тому или иному оборудованию. Частотная периодичность характеристик и логарифмическая зависимость в расчёте этого приёмника волн и легли в основу его названия.
Ln+1/ Ln = dn+1/ dn = k,
где k – постоянная величина, а n и n+1 – порядковые номера дипольных пар.
Пары элементов ориентируются на одну ось параллельно друг другу по возрастанию, с наибольшим низкочастотным диполем в задней части антенны и самым коротким, с более высокой частотой приёма, расположенным спереди. Антенный кабель (коаксиал) с волновым сопротивлением 75 Ом проходит внутри одного из направляющих стержней ЛПА, причём их концы в месте входа фидера накоротко соединяются перемычкой из металла. Согласующее устройство в данном случае не требуется.
На практике с целью получения высокого коэффициента усиления на фоне умеренных габаритов ЛПА, значения периода принимают в пределах 0,7-0,9.
Поскольку фазы принимаемых сигналов на одной паре могут мешать другим диполям, то в конструкции применяют последовательную переполюсовку точек питания вибраторов. Благодаря ей диполи, в итоге, достигают разницы в 360 градусов, и приходят в соответствие друг с другом, что сказывается на повышении суммарного коэффициента ЛПА.
Логопериодические улавливатели также имеют некоторые проблемы с сопротивлением – суммарным электрическим сопротивлением между двумя элементами одной пары. Эти сложности отчасти решаются увеличением диаметров металлических трубок, из которых составлены поперечные элементы по мере нарастания их длины, что приводит к изменению сопротивления диполя. Другой метод, который используется для согласования сопротивления – это установка небольших согласующих трансформаторов разных значений для каждой пары поперечин, чтобы выровнять сопротивление всех активных элементов антенны.
В результате имеем принимающее устройство, способное «видеть» сигналы только в одном направлении, как антенна «волновой канал», имеющее мощность приёма, сравнимую с мощностью всенаправленной антенны, и которое принимает гораздо более широкий диапазон частот, чем любая из них.
Исходя из этой информации, можно сделать вывод, что конструкция ЛПА носит «самоподобный» характер, что присуще такому математическому явлению как фрактал. Конструктивные особенности ЛПА накладывают отпечаток на её стоимость (она выше цены на иные волновые приёмники), и также выражаются в уязвимости к повреждениям, что является недостатками этого типа устройств. Ещё одним минусом логопериодических приёмников является то, что на фоне их хороших электродинамических показателей в заданном частотном диапазоне, конструкция такой ЛПА для метрового диапазона получается громоздкой.
Виды логопериодических антенн
В большинстве волновых улавливателей, в соответствии с длиной волны, выраженно варьируются свойства усиления. ЛПА относятся к той разновидности антенн, которым присуща диаграмма направленности с неизменной формой в широком частотном диапазоне.
На сегодня можно встретить разнообразие вариантов конструктивного исполнения ЛПА, от плоских до пространственных моделей:
Многообразие модификаций ЛПА обусловлено возможностями трансформирования при дизайне конструкции для достижения нужных параметров. Все же, из множества видов конструкций логопериодических улавливателей, лидируют логопериодические устройства вибраторного типа, которые ввиду своей наглядности позволяют проще рассчитать их характеристики.
Всеволновая
Развитие техники широкополосных улавливателей стало следствием тенденции к расширению полосы частот и использованию в радиолокации широкополосных сигналов. Отсюда возникла потребность во всеволновых ЛПА. Последние успешно зарекомендовали себя в решении задач, связанных с необходимостью непрерывного перекрытия широкого частотного диапазона с неизменными характеристиками улавливателя во всем рабочем диапазоне. Такие требования предъявляются к антеннам, цель которых – индустриальное использование или применение для военных нужд.
Для всеволновых ЛПА характерны:
Дециметровая
ДМВ логопериодическая антенна является достойной альтернативой антенне «волновой канал», которая хоть и демонстрирует приемлемое соотношение сигнал-шум, но нуждается в согласующем устройстве, искажающем крайние фазовые характеристики в полосе пропускания либо излишне поглощающем сигнал. В этом ракурсе ЛПА для ДМВ диапазона выигрывает благодаря относительной простоте конструкции и хорошему согласованию с кабелем по всей ширине диапазона. Относительно помехоустойчивости – ЛПА, подобно рыбацкому неводу, «вылавливает» только полезный сигнал, пропуская через себя «мелочь» – ненужные сигналы. Очень рекомендуется для «цифры» на дачах.