مقاله آنتن های مستقل از فرکانس

مشخصات یک آنتن مانند امپدانس ورودی و یا الگوی تشعشعی آن به ابعاد آنتن بر حسب طول موج بستگی دارد. بنابراین، اگر بخواهیم که آنتن برای انتشار امواج با فرکانس و یا طول موج های متفاوت، مشخصات یکسانی داشته باشند، باید ابعاد هندسی آن را متناسب با فرکانس تغییر دهیم.  

مسلما تغییر ساختمان فیزیکی یک آنتن برای هر محدوده فرکانسی مورد نظر، خالی از اشکال نمی باشد. تلاش های اولیه برای از میان برداشتن این مشکل، بیشتر بر این اساس بود که طول موثر آنتن را برای هر فرکانس ثابت نگه دارند. مثلا یکی از روش ها، تقسیم آنتن به طول های مختلف و ارتباط دادن آن ها توسط یک و یا چند مدار تشدید می باشد. با این ترکیب، در هر فرکانس مورد نظر، یکی از مدارهای تشدید به صورت مدار باز و دیگر مدارها به صورت یک راکتانس عمل می کنند. با گزینش محل و مقادیر مناسب برای خود القا و خازن در مدارهای تشدید می توان تا حدودی طول آنتن را برای چند فرکانس مختلف ثابت نگه داشت.

پیشرفت های اساسی در زمینه معرفی آنتن هایی با پهنای باند فرکانس زیاد عمدتا در دانشگاه ایلینویز و در حدود سال های 1955 تا 1958، به دست آمد. همان گونه که یاد آور شدیم، مشخصات یک آنتن به ابعاد آن بر حسب طول موج و یا در واقع به فرکانس بستگی دارد. رامسی نتیجه گیری کرد که اگر بنا باشدآنتنی مستقل از فرکانس باشد، باید ساختمان آن به گونه ای طراحی شود که نتوان برای آن ابعاد مشخصی تعریف کرد. به بیان دیگر، ساختمان آن، به گونه ای که در ادامه خواهیم دید، باید تنها توسط زاویه تعریف شود. بر اساس این فکر اولیه، آنتن های مختلفی ابداع شدند که توانایی داشتن مشخصات تقریبا یکسان در محدوده فرکانسی گسترده را دارا هستند. در این جا دو نوع عمده از این آنتن ها را که به آنتن های هم زاویه و آنتن های متناوب لگاریتمی معروفند، معرفی می کنیم.

 از جمله مواردی که در اینجا به طور کامل مورد بررسی قرار می گیرد شامل آنتن های هم  زاویه، اصل خود مکملی برای آنتن های مستقل از فرکانس، آنتن های متناوب لگاریتمی، مجموعه آنتن های دو قطبی متناوب لگاریتمی، طراحی مجموعه آنتن های دو قطبی متناوب لگاریتمی و ... به همراه روابط کامل و نتایج آن هاست.