LPDA

Breitband LPDA-Antenne für EMV-Messungen (680MHz bis 18GHz)

LPDA aus einer zweilagigen Leiterplatte für 1…1,1 GHz

Doppelt gestockte Logarithmisch-periodische Antenne

Eine Logarithmisch-periodische Antenne (Abk. LPDA für Logarithmisch-periodische Dipol-Antenne, kurz auch als LogPed oder LogPer bezeichnet) ist eine Breitbandantenne, die aus einer Anzahl von Dipolen besteht, deren Länge und Abstand zur Strahlungsrichtung hin abnehmen.

Die Besonderheit der LPDA liegt in ihrer Breitbandigkeit bei gleichzeitiger Richtwirkung. Sie wird daher unter anderem zur Breitbandkommunikation und bei Messungen zur Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) eingesetzt.

LPDA können sowohl aus Drähten, festen Stäben als auch in Form von Leiterbahnen auf einer Isolierstoffplatte (Leiterplatte) gebaut werden, die über eine alle Elemente verbindende Leitung erregt werden. Die speisende Leitung kann aus einer Streifenleitung, einer Zweidrahtleitung oder aus den Stützträgern bestehen: hierbei sind in Längsrichtung der Antenne an zwei parallelen Trägern (sogenannten booms) in bestimmten Abständen wechselseitig Dipol-Elemente angebracht.

Der Speisepunkt aller LPDA befindet sich vorn beim kleinsten Element. Die auf der erregenden Leitung zurücklaufende Hochfrequenz findet die passenden in Resonanz befindlichen Dipole und wird vorrangig dort abgestrahlt. Durch die davor befindlichen zu kurzen Elemente wird sie nur unwesentlich beeinflusst.

LPDA aus Faltdipolen werden mit einer Zweidrahtleitung gespeist, die zwischen jedem Faltdipol gekreuzt ist, um die Dipole phasenrichtig zu erregen. Bei parallelen Leitungen (Streifenleitung oder Träger) erreicht man dies, indem die Dipole mit jeweils wechselnder Polarität angeschlossen sind.

LPDA weisen über einen großen Frequenzbereich hinweg einen gleichmäßigen Antennengewinn und auch eine gute Impedanzanpassung auf. Auch ohne Reflektoren erreichen LPDA ein hohes Vor-Rück-Verhältnis (VRV). Teilweise werden jedoch Reflektoren verwendet, um das VRV bei niedrigen Frequenzen zu verbessern. Vorgesetzte Direktoren verbessern den Gewinn bei hohen Frequenzen.

LPDA vereinen die Vorteile von herkömmlichen schmalbandigen Yagi-Uda-Richtantennen und breitbandigen Schmetterlings-Dipolen. Ihr erzielbarer Antennengewinn liegt unter dem gleichgroßer Yagi-Antennen.

LPDA werden unter anderem als Fernseh-Empfangsantennen, hier besonders DVB-T, eingesetzt, da sie zugleich sowohl im Ultrakurzwellen- (VHF) als auch im Dezimeterwellen-Bereich (UHF) arbeiten können und so mit einer einzigen Antenne mehrere unterschiedliche Frequenzbereiche oder Kanäle empfangen werden können. Ebenso können bei der EMV-Messtechnik mit LPDA weite Frequenzbereiche gesendet oder empfangen werden. Weitere Einsatzgebiete sind die militärische und zivile Funkkommunikation sowie Entstörfahrzeuge zum Orten von Funkstörungen.

Durch unterschiedliche Steigung des Elementeabstands und der -länge lassen sich sowohl extrem breitbandige LPDAs mit geringerem Gewinn als auch weniger breitbandige LPDA mit höherem Gewinn herstellen. Der Antennengewinn hängt zudem von der Anzahl der Dipolelemente ab. Er beträgt etwa 6…10 dB.

Literatur

• Gerd Klawitter: Antennenratgeber Empfangsantennen für alle Wellenbereiche. 6. Auflage, Verlag für Technik und Handwerk, Baden-Baden 2005, ISBN 3-88180-613-X

Weblinks

• Entwicklung einer Logarithmisch-Periodischen Dipolantenne
• Selbsbauanleitung einer Logarithmisch-Periodischen Duoband-Dipolantennen mit umfangreicher Bebilderung
• Selbstbau von Logarithmisch-Periodischen Duoband-Dipolantennen
• Gestockte Logarithmisch-Periodische Antennen, pdf
• Logarithmic Periodic Dipole Antenna Calculator