Un’antenna periodica log è un tipo specializzato di antenna ad alta frequenza. A differenza delle antenne omnidirezionali, un’antenna periodica log riceve solo in una direzione e, a differenza delle antenne direzionali standard, le tipiche antenne televisive viste sui tetti, queste antenne possono ricevere un’ampia gamma di frequenze. Tipicamente, queste antenne sono costruite da una serie di tubi metallici paralleli che sono grandi nella parte posteriore e diventano progressivamente più piccoli, formando una sorta di triangolo. Queste antenne sono più spesso utilizzate per applicazioni specializzate; tuttavia, a volte vengono utilizzate come antenne televisive UHF e VHF.
La maggior parte delle antenne ad alta frequenza ha una singola coppia di elementi di antenna a dipolo, una coppia di tubi metallici che fungono da elementi attivi dell’antenna e un numero di riflettori e direttori che rimbalzano i segnali sul dipolo. Poiché le frequenze che un’antenna può ricevere si basano sulle dimensioni fisiche del dipolo, la maggior parte delle antenne ad alta frequenza è in grado di ricevere solo segnali in una gamma ristretta. Un’antenna logaritmica supera questo inconveniente impiegando una serie di elementi dipolari di diverse dimensioni che variano in dimensioni fisiche e capacità di ricezione, secondo un logaritmo.
Il logaritmo utilizzato nella progettazione di un’antenna log periodica inizia con la dimensione fisica necessaria per ricevere la frequenza più alta necessaria, che sarà il più piccolo insieme di elementi di dipolo. Viene stabilito un logaritmo che determina la dimensione del secondo set di dipoli in modo che la loro ricezione di frequenza minima si sovrapponga leggermente alla ricezione massima del primo set. Questa procedura viene ripetuta e ogni coppia di elementi dipolo diventa più grande ad ogni iterazione, fino a quando l’antenna è in grado di ricevere tutte le frequenze desiderate per l’applicazione.
Coppie di dipoli di dimensioni diverse vengono quindi orientate su un unico asse in modo che siano parallele l’una all’altra, con il dipolo a frequenza inferiore più grande nella parte posteriore dell’antenna e il dipolo a frequenza superiore più piccolo situato nella parte anteriore. Poiché le fasi dei segnali ricevuti su un dipolo possono interferire con altri dipoli, ciascun dipolo è cablato sfasato di 180 gradi rispetto al successivo e all’ultimo. In questo modo i dipoli alla fine raggiungeranno una differenza di 360 gradi per poi essere allineati tra loro, elettricamente parlando, aumentando il guadagno complessivo dell’antenna.
Le antenne log periodiche hanno anche problemi con l’impedenza, la quantità di resistenza elettrica tra i due elementi di un singolo dipolo. Per risolvere questo problema, è comune che i tubi metallici dei dipoli diventino anche più grandi di diametro man mano che si allungano, alterando così l’impedenza del dipolo. Un altro metodo impiegato per abbinare l’impedenza è installare piccoli trasformatori di adattamento di valori diversi su ciascuna coppia di dipoli in modo che l’impedenza sia la stessa su tutti gli elementi attivi dell’antenna.
Il risultato è un’antenna che può vedere solo i segnali in un’unica direzione, come un’antenna Yagi, ha una potenza di ricezione paragonabile a un’antenna omnidirezionale ed è in grado di ricevere una gamma di frequenze molto più ampia di entrambe. Sebbene a volte vengano utilizzate come antenne televisive, le antenne log periodiche sono spesso utilizzate dai radioamatori che desiderano operare su un ampio spettro di frequenze. Queste tipologie di antenne sono state anche al centro di studi per la trasmissione e ricezione sperimentale di energia elettrica.