Фрактальна антена

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Приклад фрактальної антени на основі кривої Мінковського[1][2]
Деревовидна фрактальна антенна (H-дерево)

Фрактальна антена — це антена, в конструкції якої використані фрактальні або квазіфрактальні структури для максимізації їх ефективної довжини або збільшення периметру. При цьому використовують матеріали, які можуть приймати або випромінювати електромагнітні хвилі в межах даної загальної площі поверхні або об'єму.

Історія[ред. | ред. код]

Фрактальну геометрію для проектування антенних пристроїв було вперше застосовано американським інженером Натаном Коеном, який тоді жив у центрі Бостона. Щоб обійти заборону встановлювати зовнішні антени на будинках, Натан вирізав з алюмінієвої фольги фігуру у формі кривої Коха та наклеїв її на аркуш паперу, а потім приєднав до приймача. Виявилось, що така антена працює не гірше за звичайну.[3][4][5][6]

Це дозволило Коену заснувати власну компанію й налагодити серійний випуск антен своєї конструкції. З тих пір такі антени отримали інтенсивний розвиток[4][5][6][7][8]

Серійний випуск фрактальних антен для мобільних телефонів було налагоджено компанією Fractus в Барселоні 1999 року[5]. Її заснував винахідник Карлес Пуенте Баліарда із університету Барселони.

Властивості[ред. | ред. код]

Перевагами фрактальних антен є багатодіапазонність та широкосмуговість при порівняно менших розмірах. Як квазіфрактальних структур можуть використовувати трикутник Серпінського, килим Серпінського, криві Коха, Мінковського, Гільберта, Серпінського[en], Пеано, Мура та ін.[4][5][6] Відповідні антени виготовляють у вигляді друкованих, щілинних або дротових конструкцій[4][5][6].

Тривимірні узагальнення зазначених фрактальних структур можуть виготовляти як дротові або діелектричні антени[4][5][6].

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Cohen, Nathan (Summer 1995). Fractal antennas Part 1. Communications Quarterly 5: 7–22. ISSN 1053-9433. 
  2. Ghosh, Basudeb; Sinha, Sachendra N.; and Kartikeyan, M. V. (2014). Fractal Apertures in Waveguides, Conducting Screens and Cavities: Analysis and Design, p.88. Volume 187 of Springer Series in Optical Sciences. ISBN 9783319065359.
  3. Слюсар В. И. Фрактальные антенны. // Радиоаматор. — 2002. — № 9. — С. 54 -56., Конструктор. — 2002. — № 8. — С. 6 — 8.
  4. а б в г д Слюсар, В. (2007). Фрактальные антенны. Принципиально новый тип «ломаных» антенн.. Электроника: наука, технология, бизнес. — 2007. — № 5. с. С. 78—83. 
  5. а б в г д е Слюсар, В. (2007). Фрактальные антенны. Принципиально новый тип «ломаных» антенн. Часть 2.. Электроника: наука, технология, бизнес. — 2007. — № 6. с. С. 82—89. 
  6. а б в г д Слюсар, В. (2005). Основные понятия теории и техники антенн. Антенные системы евклидовой геометрии. Фрактальные антенны. SMART-антенны. Цифровые антенные решетки (ЦАР). MIMO–системы на базе ЦАР.. Разделы 9.3—9.8 в книге «Широкополосные беспроводные сети передачи информации». / Вишневский В. М., Ляхов А. И., Портной С. Л., Шахнович И. В. — М.: Техносфера. — 2005. с. C. 498—569. 
  7. Крупенин С. В. Фрактальные излучающие структуры и аналоговая модель фрактального импеданса. Дис. канд. физ.-мат. наук : 01.04.03, 01.04.04 / [Место защиты: Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова. Физ. фак.].- Москва, 2009.- 157 с.
  8. Бабичев Д. А. Разработка и исследование микрополосковой антенны на основе фрактального подхода. Дис. канд. техн. наук: - 05.12.07. [Место защиты: С.-Петерб. гос. электротехн. ун-т (ЛЭТИ)]. - Санкт-Петербург, 2016. - 104 с.