Une antenne log périodique est un type spécialisé d’antenne haute fréquence. Contrairement aux antennes omnidirectionnelles, une antenne log périodique ne reçoit que dans une direction, et contrairement aux antennes directionnelles standard, les antennes de télévision typiques vues sur les toits, ces antennes peuvent recevoir une large gamme de fréquences. En règle générale, ces antennes sont constituées d’une série de tubes métalliques parallèles qui sont grands à l’arrière et deviennent progressivement plus petits, formant une sorte de triangle. Ces antennes sont le plus souvent utilisées pour des applications spécialisées ; cependant, ils sont parfois utilisés comme antennes de télévision UHF et VHF.
La plupart des antennes haute fréquence ont une seule paire d’éléments d’antenne dipôle, une paire de tubes métalliques qui servent d’éléments actifs de l’antenne et un certain nombre de réflecteurs et de directeurs qui renvoient les signaux sur le dipôle. Comme les fréquences qu’une antenne peut recevoir sont basées sur les dimensions physiques du dipôle, la plupart des antennes à haute fréquence ne sont capables de recevoir des signaux que dans une plage étroite. Une antenne log périodique surmonte cet inconvénient en utilisant une série d’éléments dipolaires de différentes tailles qui varient en taille physique et en capacités de réception, selon un logarithme.
Le logarithme utilisé dans la conception d’une antenne log périodique commence par la taille physique nécessaire pour la fréquence la plus élevée devant être reçue, qui sera le plus petit ensemble d’éléments dipolaires. Un logarithme est établi qui détermine la taille du deuxième ensemble de dipôles de sorte que leur réception de fréquence minimale chevauche légèrement la réception maximale du premier ensemble. Cette procédure est répétée, et chaque paire d’éléments dipolaires s’agrandit à chaque itération, jusqu’à ce que l’antenne soit capable de recevoir toutes les fréquences souhaitées pour l’application.
Des paires de dipôles de tailles différentes sont alors orientées sur un même axe de manière à être parallèles les unes aux autres, avec le plus grand dipôle de basse fréquence à l’arrière de l’antenne et le plus petit dipôle de haute fréquence situé à l’avant. Comme les phases des signaux reçus sur un dipôle peuvent interférer avec d’autres dipôles, chaque dipôle est câblé à 180 degrés en déphasage avec le suivant et le dernier. De cette façon, les dipôles finiront par atteindre une différence de 360 degrés puis seront alignés les uns avec les autres, électriquement parlant, augmentant le gain global de l’antenne.
Les antennes log périodiques rencontrent également des problèmes d’impédance, la quantité de résistance électrique entre les deux éléments d’un même dipôle. Pour résoudre ce problème, il est courant que les tubes métalliques des dipôles deviennent également plus gros en diamètre au fur et à mesure qu’ils s’allongent, modifiant ainsi l’impédance du dipôle. Une autre méthode employée pour adapter l’impédance consiste à installer de petits transformateurs d’adaptation de valeurs différentes sur chaque paire de dipôles de sorte que l’impédance soit la même sur tous les éléments actifs de l’antenne.
Le résultat est une antenne qui ne peut voir les signaux que dans une seule direction, comme une antenne Yagi, a une puissance de réception comparable à une antenne omnidirectionnelle et est capable de recevoir une gamme de fréquences beaucoup plus large que les deux. Bien que parfois utilisées comme antennes de télévision, les antennes log périodiques sont le plus souvent utilisées par les opérateurs de radio amateur souhaitant opérer sur un large spectre de fréquences. Ces types d’antennes ont également été au centre d’études pour l’émission et la réception expérimentales d’énergie électrique.