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Antena logarítmico periódica

dirección de radiación
alimentador

Figura 1: Diseño de una antena log-periódica

dirección de radiación
alimentador

Figura 1: Diseño de una antena log-periódica

Antena logarítmico periódica

Una Antena logarítmico periódica o antena log-periódica (log-periodic dipole antenna, LPDA) es una antena de haz estrecho de banda ancha cuyos valores de impedancia y características de radiación se repiten regularmente según una función logarítmica de la frecuencia de oscilación que excita la antena. Las antenas log-periódicas son matrices e incluyen un sistema de elementos alimentados conectados por una línea bifilar trenzada (Figura 1). Los elementos radiantes (dipolos) tienen diferentes longitudes, lo que consigue la naturaleza de banda ancha de la antena. En el modo de transmisión, la onda se propaga primero a lo largo de la antena casi sin radiación. Mientras la onda alcanza los dipolos, cuya longitud es pequeña comparada con la mitad de la longitud de onda, estos dipolos funcionan como una carga capacitiva. La radiación comienza cuando la oscilación de excitación alcanza los dipolos cuyo tamaño es un tercio de la longitud de onda. La radiación también es soportada por algunos dipolos posteriores y termina en un dipolo que tiene aproximadamente la mitad de la longitud de onda. Los dipolos posteriores más largos ya no contribuyen a la radiación.

La ganancia de una antena de este tipo puede alcanzar los 10 dB con un nivel de lóbulo posterior muy bajo (hasta 35 dB). La impedancia de entrada oscila entre 50 y 120 ohmios, dependiendo del diseño.

Figura 2: Foto de una pequeña antena log-periódica para 1030 MHz y 1090 MHz: radiador de antena de interrogador de radar

Figura 2: Foto de una pequeña antena log-periódica para 1030 MHz y 1090 MHz: radiador de antena de interrogador de radar

Las propiedades eléctricas de una antena de este tipo tienen valores repetitivos cuyo carácter de variación corresponde a una función logarítmica de la frecuencia. Las variaciones periódicas de parámetros tales como, por ejemplo, la ganancia y la impedancia de entrada, pueden reducirse tanto mediante la selección de los elementos de diseño de la antena que pueden considerarse constantes en la gama de frecuencias deseada.

(1)

  • τ = multiplicador de escala
  • L = longitud del radiador

(2)

  •  
  • R = distancia entre dipolos

A pesar de la capacidad de banda ancha, las posibilidades de utilizar este tipo de antenas en radares que funcionan con señales de banda ultraancha son limitadas. La razón es que cada componente de frecuencia tendrá su propio centro de fase. Si hay una gran diferencia entre las frecuencias del espectro de la señal, la distancia entre los centros de fase correspondientes a frecuencias muy alejadas puede ser significativa. Esto provocará un solapamiento de fase adicional de los componentes de la señal en estas frecuencias e impedirá el procesamiento correcto de la señal en el receptor.

Figura 3: Diagrama direccional tridimensional de una antena log-periódica obtenido por método computacional

Figura 3: Diagrama direccional tridimensional de una antena log-periódica obtenido por método computacional