Une antenne en spirale logarithmique, également appelée antenne en spirale équiangulaire, est une antenne classique indépendante de la fréquence. Ses bras sont formés par deux courbes en spirale équiangulaires. Comme sa géométrie est définie par des angles plutôt que par des dimensions linéaires fixes, l’antenne peut naturellement « mettre à l’échelle » sa région active à différentes fréquences, rayonnant depuis la circonférence correspondante comme si elle ajustait continuellement sa propre échelle.
Lorsque l’antenne est alimentée, le courant circule le long des bras en spirale tout en s’atténuant progressivement. La section située à environ une longueur d’onde forme la région de rayonnement effective, tandis que le courant circulant plus loin le long des bras devient très faible et peut être naturellement tronqué. Cet effet est connu sous le nom d’effet de troncature du courant. Quelle que soit la variation de fréquence, la région effective demeure toujours à la position correspondant à la longueur d’onde, ce qui permet des performances à large bande extrêmement étendues.
Les antennes logarithmiques en spirale planes classiques offrent un rayonnement bidirectionnel et une polarisation circulaire, tandis que les antennes logarithmiques en spirale coniques permettent d’obtenir des faisceaux unidirectionnels fortement directifs. Elles sont largement utilisées dans les communications par satellite, les radars à large bande et d’autres applications RF avancées.
Une antenne en spirale logarithmique peut être imaginée comme un motif capable de « croître ou de se réduire » de lui-même. Ses bras métalliques suivent une courbe spéciale dont la forme reste identique, qu’elle soit agrandie ou réduite. En conséquence, elle présente une forte tolérance aux variations de fréquence : lorsque la fréquence change, l’antenne utilise automatiquement la partie correspondante de la spirale pour émettre le signal.
Ce type d’antenne peut couvrir une large gamme de fréquences, allant de plusieurs dizaines de mégahertz à plusieurs gigahertz, sans commutation. Les versions planes émettent dans les deux directions, tandis que les versions coniques concentrent l’énergie dans une seule direction. Elles sont couramment utilisées dans des applications nécessitant une large bande passante, une polarisation circulaire et des diagrammes de rayonnement stables, telles que les communications par satellite, le radar à impulsions et l’astronomie radio.
L’antenne présentée aujourd’hui se caractérise par ses dimensions compactes, sa structure basée sur un circuit imprimé (PCB) permettant une fabrication rapide, et sa plage de fréquences couvrant 0,8 GHz à 18 GHz, avec de bonnes performances en rapport d’onde stationnaire de tension (VSWR) sur toute la bande. Elle est couramment utilisée dans les tests OTA pour la production de téléphones mobiles.
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