对数周期天线是一种特殊类型的高频天线。与全向天线不同,对数周期天线仅在一个方向上接收信号,并且与标准定向天线(屋顶上常见的典型电视天线)不同,这些天线可以接收广泛的频率。通常,这些天线由一系列平行金属管构成,这些金属管背面较大,逐渐变小,形成一种三角形。这些天线最常用于特殊应用;不过,它们有时也用作 UHF 和 VHF 电视天线。
大多数高频天线都具有一对偶极子天线元件、一对用作天线有源元件的金属管和一个将信号反射到偶极子的反射器和导向器的数量。由于天线可以接收的频率取决于偶极子的物理尺寸,因此大多数高频天线只能接收信号也处于一个狭窄的范围内。对数周期天线通过采用一系列不同尺寸的偶极子元件克服了这一缺点,这些偶极子元件的物理尺寸和接收能力根据对数而变化。
男子拿着电脑设计对数周期天线时使用的对数从需要接收的最高频率所需的物理尺寸开始,这将是偶极子元件的最小集合。建立一个对数来确定第二组偶极子的大小,使得它们的最小频率接收稍微与第一组的最大接收频率重叠。重复此过程,每对偶极子元件随着每次迭代而变大,直到天线能够接收应用所需的所有频率。
然后将不同尺寸的偶极子对定向在单个轴上,以便它们彼此平行,最大的低频偶极子位于天线的后部,最小的高频偶极子位于天线的前部。由于一个偶极子上接收到的信号的相位可能会干扰其他偶极子,因此每个偶极子与下一个和最后一个偶极子的相位相差 180 度。这样,偶极子最终会达到 360 度的相差,然后彼此对齐,从电学角度来说,增加了天线的整体增益。
对数周期天线还遇到阻抗问题,即单个偶极子的两个元件之间的电阻值。为了解决这个问题,通常偶极子的金属管随着变长而直径也变大,从而改变偶极子的阻抗。另一种匹配阻抗的方法是安装小型匹配变压器。为每对偶极子设置不同值的变压器,以便所有天线有源元件的阻抗相同。
结果是只能看到单个方向信号的天线(如八木天线)的接收功率相当到全向天线,并且能够接收比任一天线更广泛的频率范围。尽管有时用作电视天线,但对数周期天线最常被希望在宽频谱上工作的业余无线电操作员使用。这些类型的天线也是电力传输和接收实验研究的中心。








