Žičane fraktalne antene. Fraktalne antene Fraktalne antene

Odgovori na pitanja sa foruma, gostiju i pošte.

Svijet nije bez dobrih ljudi :-)
Valery UR3CAH: "Dobar dan, Egor. Mislim da ovaj članak (naime odeljak "Fraktalne antene: manje je više") odgovara temi vašeg sajta i da će vas zanimati :) Je li istina? 73!"
Da, naravno da je zanimljivo. Već smo se u određenoj mjeri dotakli ove teme kada smo raspravljali o geometriji heksabima. I tu je bila dilema oko "pakovanja" električne dužine u geometrijske dimenzije :-). Hvala vam, Valery, puno što ste poslali materijal.
„Fraktalne antene: manje je više
U poslednjih pola veka život se ubrzano počeo menjati. Većina nas prihvata dostignuća moderne tehnologije zdravo za gotovo. Vrlo brzo se naviknete na sve što čini život ugodnijim. Rijetko ko postavlja pitanja „Odakle je ovo došlo?“ i "Kako to funkcionira?" Mikrovalna pećnica zagrijava doručak - odlično, pametni telefon vam daje priliku da razgovarate s drugom osobom - odlično. Ovo nam se čini kao očigledna mogućnost.
Ali život je mogao biti potpuno drugačiji da osoba nije tražila objašnjenje za događaje koji se dešavaju. Uzmimo, na primjer, mobilni telefoni. Sjećate li se antena na uvlačenje na prvim modelima? Ometali su se, povećavali veličinu uređaja i na kraju često lomili. Vjerujemo da su zauvijek potonuli u zaborav, a dio razloga za to su... fraktali.

Fraktalni obrasci fasciniraju svojim šarama. Definitivno podsjećaju na slike kosmičkih objekata - magline, jata galaksija i tako dalje. Stoga je sasvim prirodno da kada je Mandelbrot iznio svoju teoriju fraktala, njegovo istraživanje je izazvalo povećan interes među onima koji su proučavali astronomiju. Jedan od ovih amatera po imenu Nathan Cohen, nakon što je prisustvovao predavanju Benoita Mandelbrota u Budimpešti, dobio je ideju praktična primjena stečeno znanje. Istina, učinio je to intuitivno, a slučaj je odigrao važnu ulogu u njegovom otkriću. Kao radio-amater, Nathan je nastojao stvoriti antenu sa najvećom mogućom osjetljivošću.
Jedini način da se poboljšaju parametri antene, koji je tada bio poznat, bio je povećanje njenih geometrijskih dimenzija. Međutim, vlasnik nekretnine u centru Bostona koju je Nathan iznajmio bio je kategorički protiv postavljanja velikih uređaja na krov. Zatim je Nathan počeo eksperimentirati s različitim oblicima antena, pokušavajući postići maksimalne rezultate uz minimalne veličine. Inspiriran idejom fraktalnih formi, Cohen je, kako kažu, nasumično napravio jedan od najpoznatijih fraktala od žice - "Koch pahuljicu". Švedski matematičar Helge von Koch smislio je ovu krivu još 1904. godine. Dobiva se podjelom segmenta na tri dijela i zamjenom srednjeg segmenta jednakostraničnim trouglom bez stranice koja se poklapa s tim segmentom. Definiciju je malo teško razumjeti, ali na slici je sve jasno i jednostavno.
Postoje i druge varijacije Kochove krive, ali približan oblik krive ostaje sličan.
Kada je Nathan spojio antenu na radio prijemnik, bio je veoma iznenađen - osjetljivost se dramatično povećala. Nakon niza eksperimenata, budući profesor na Univerzitetu u Bostonu shvatio je da antena napravljena po fraktalnom uzorku ima visoku efikasnost i pokriva mnogo širi frekventni opseg u odnosu na klasična rješenja. Osim toga, oblik antene u obliku fraktalne krivulje omogućava značajno smanjenje geometrijskih dimenzija. Nathan Cohen je čak smislio teoremu koja dokazuje da je za stvaranje širokopojasne antene dovoljno dati joj oblik samoslične fraktalne krive.
Autor je patentirao svoje otkriće i osnovao kompaniju za razvoj i dizajn fraktalnih antena, Fractal Antenna Systems, s pravom vjerujući da će se u budućnosti, zahvaljujući njegovom otkriću, mobiteli moći riješiti glomaznih antena i postati kompaktniji. U principu, to se dogodilo. Istina, Nathan je do danas u pravnoj bitci s velikim korporacijama koje nezakonito koriste njegovo otkriće za proizvodnju kompaktnih komunikacijskih uređaja. Neki poznati proizvođači mobilnih uređaja, kao što je Motorola, već su postigli miran sporazum sa izumiteljem fraktalne antene."

Uprkos naizgled „nestvarnoj i fantastičnoj“ situaciji sa povećanjem korisnog signala, ona je apsolutno realna i pragmatična. Ne morate biti raketni naučnik da biste otkrili odakle dolaze dodatni mikrovolti. Sa veoma velikim povećanjem električne dužine antene, svi njeni izlomljeni delovi se nalaze u prostoru u fazi sa prethodnim. A već znamo odakle dolazi pojačanje kod antena sa više elemenata: zbog dodavanja energije u jednom elementu ponovo emituju drugi elementi. Jasno je da se ne mogu koristiti kao usmjerene iz istog razloga :-) ali ostaje činjenica: fraktalna antena je zaista efikasnija od prave žice.

  • Nazad
  • Naprijed

Nemate prava na objavljivanje komentara

  • Duchifat: Da li je stvarno 9 milivata?

    Sa novom antenom prijem izraelskog Duchifata-1 je postao primjetno bolji. Uvijek se slabo čuje, ali čini se da je bolje sa hrpom od dvije 7-elementne antene. Primio nekoliko telemetrijskih okvira. Malo je oskudan, bojim se da moj dekoder nije ispravan. Ili netačan “prevod” brojeva paketa u parametre iz DK3WN. U pakovanju, snaga senzora (naprijed) je samo 7,2 miliwata. Ali ako govori istinu, onda se 10 milivata njegove snage na Zemlji savršeno čuje :-)

  • Kako je lijep ovaj svijet, pogledajte

    Samo sam sjedio za istim stolom sa cijelim svijetom. Prolaz se prepušta jednakim mikrovoltima iz svih smjerova. Isto što sam napisao juče i prekjuče. Ko me je dugo posjećivao već je pročitao. I slušao je. Ispod je zvučni zapis tri zanimljive veze koje se izvode u intervalima od 5-7 minuta. Još su postojale veze među njima, ali ne tako izražajne, Japanci, Amerikanci.... Više se ne mogu nazvati DX-ima zbog velikog broja :-)

    Dakle, za one koji ne vjeruju, tri audiozapisa jedan za drugim: 9M2MSO, Malezija, Portoriko NP4JS i na kraju šarmantna Cecile iz Venecuele YY1YLY. Zahvalna sam Svevišnjem na činjenici da smo tako različiti, šareni, cool i zanimljivi. Sve veze su kao SSB odabir. kao posebno za svakoga da svi slušaju.... :-)

  • Uspješna stogodišnjakinja

    Uspješan DelfiC3 je letio sa svojih 125 milivata, savršeno se čuje, savršeno se dekodira Java gadgetom RASCAL i šalje primljene linije na web stranicu tima za podršku. AUDIO - Slika dekodera ispod.

  • Izgubili ste WEB prijemnik?

    Upravo smo imali vremena da pričamo o Java mašini kada nam je SUN ubacio još jednu svinju :-) Naravno, sve je u korist korisnika. Samo što su zaboravili da o pooštravanju bezbednosnih zahteva moraju da obaveste milione korisnika WEB prijemnika, koji u 90 odsto slučajeva rade preko Java mašine. I, usput rečeno, ne samo oni. Kreatori WED prijemnika (i, usput, i sam Windows :-) pokušavaju bez JAVA koristeći HTML5 i druge preokrete, ali to ne uspijeva uvijek. Preduga priča ih povezuje: sve je vezano za karakteristike hardvera. Moj laptop, na primjer, pomoću HTML5 može obezbijediti kontrolu nad prijemnikom, ali ne može primiti zvuk :-) Zamislite samo, prijemnik sve pokazuje, ali ćuti :-) Ukratko, danas će vam samo Vadim, UT3RZ, pomoći.

    "UT3RZ Vadim. Priluki. http://cqpriluki.at.ua U vezi sa ažuriranjem Jawa-e 14. januara 2014. na verziju 7 Update 51 (build 1.7.0_51-b13), pojavili su se problemi sa slušanjem WEB SDR prijemnika. Kreatori Jawa, u potrazi za ciljevima sigurnosti korisnika računara, u svojoj nova verzija 7 Ažuriranje 51 uvelo je potrebu za ručnom potvrdom sigurnosti korisnika.

  • Provjerite uši vašeg TNC-a

    Od dosade sam slušao (pokirao;-) ISS digipeater kanal. Šušti prilično dobro i prilično aktivno. Audio kontrola je, naravno, sve snimala. Žaba je uništila snimak. Evo ja sam to stavio, provjerite postavke vaših modema ili TNC-a. Prelepo je tamo, u Svemiru. Zaista je stvarno dosadno: ista lica cijele godine :-(

  • Telegram UR8RF

    Radio Promin

    ja volim sve. Danas, 17. novembra, na Radiju Promin na protyazhi 40 Khvylin Volodymyr UY2UQ saznao je za radio-amatere. Možete ga poslušati na sajtu Radija Promin u audio arhivi 17. novembra.
    Sat 15:14:14 - 15:54:38 http://promin.fm/page/9.html?name=Audioarhiv1http://promin.fm/page/9.html?name=Audioarhiv1
    73! Sa automobilom Oleksandr UR8RF

  • Internet ide Morseu

    U decembru 2011 Google kompanija najavio izdavanje Gmail aplikacije za iOS koja vam omogućava brzo vođenje kratkih bilješki. U saopštenju kompanije se navodi da su takve zapise koristili pećinski ljudi kada su pravili crteže na stijenama. A sada je softver za brze bilješke dobio svoj logičan nastavak - Google je najavio fundamentalno novi način kucanja na tastaturi mobilnih uređaja.
    Gmail Tap naziv je aplikacije pomoću koje će prelazak sa uobičajene tastature pametnog telefona sa 26 tastera na tastaturu sa dva tastera postati stvarnost. Dobro ste čuli. Od sada će korisnici i iOS i Android uređaja moći koristiti Gmail Tap za kucanje tekstualne poruke koristeći samo dva dugmeta - tačku i crticu. Google stručnjaci predvođeni Reedom Morseom (pra-praunukom poznatog izumitelja Morzeove azbuke) korisnicima nude pojednostavljenu verziju Morzeove azbuke, pomoću koje se SMS poruke mogu kucati ništa sporije nego na standardnoj tastaturi. Sposobnost kucanja dvije poruke u isto vrijeme je zadivljujuća. Režim za napredne korisnike „režim više e-pošte“ uključuje korištenje dvije tastature - standardne na dnu i dodatne na vrhu ekrana. Čak i početnik Gmail korisnik Tap će moći brzo naučiti kako kucati tekst, gotovo bez gledanja u tastaturu. Pogledajte kako je lako:

Žičane fraktalne antene koje se proučavaju u ovom radu izrađene su savijanjem žice prema tiskanom papirnatom predlošku. Budući da je žica ručno savijana pincetom, tačnost "savijanja" antene bila je oko 0,5 mm. Stoga su za istraživanje uzeti najjednostavniji geometrijski fraktalni oblici: Kochova kriva i „bipolarni skok“ Minkowskog.

Poznato je da fraktali omogućavaju smanjenje veličine antena, a dimenzije fraktalne antene se upoređuju sa dimenzijama simetričnog polutalasnog linearnog dipola. U daljnjim istraživanjima u radu žičane fraktalne antene će se uporediti sa linearnim dipolom sa /4-krakom jednakim 78 mm sa rezonantnom frekvencijom od 900 MHz.

Žičane fraktalne antene zasnovane na Koch krivulji

Rad daje formule za izračunavanje fraktalnih antena na osnovu Kochove krive (slika 24).

A) n= 0 b) n= 1 c) n = 2

Slika 24 - Kochova kriva raznih iteracija n

Dimenzija D generalizirani Koch fraktal se izračunava po formuli:

Ako standardni ugao savijanja Kochove krive = 60 zamijenimo u formulu (35), dobićemo D = 1,262.

Zavisnost prve rezonantne frekvencije Kochovog dipola f K iz fraktalne dimenzije D, brojevi iteracija n i rezonantna frekvencija pravog dipola f D iste visine kao i Kochova izlomljena linija (u krajnjim tačkama) određuje se formulom:

Za sliku 24, b at n= 1 i D= 1,262 iz formule (36) dobijamo:

f K= f D 0.816, f K = 900 MHz 0,816 = 734 MHz. (37)

Za sliku 24, c sa n = 2 i D = 1,262, iz formule (36) dobijamo:

f K= f D 0.696, f K = 900 MHz 0,696 = 626 MHz. (38)

Formule (37) i (38) nam omogućavaju da riješimo inverzni problem - ako želimo da fraktalne antene rade na frekvenciji f K = 900 MHz, tada pravi dipoli moraju raditi na sljedećim frekvencijama:

za n = 1 f D = f K / 0,816 = 900 MHz / 0,816 = 1102 MHz, (39)

za n = 2 f D = f K / 0,696 = 900 MHz / 0,696 = 1293 MHz. (40)

Koristeći graf na slici 22, određujemo dužine /4 krakova pravolinijskog dipola. Oni će biti jednaki 63,5 mm (za 1102 MHz) i 55 mm (za 1293 MHz).

Tako su napravljene 4 fraktalne antene na osnovu Kochove krive: dvije sa 4-krakom dimenzija 78 mm i dvije sa manjim dimenzijama. Na slikama 25-28 prikazane su slike ekrana RK2-47, iz kojih se mogu eksperimentalno odrediti rezonantne frekvencije.

Tabela 2 sumira proračunske i eksperimentalne podatke iz kojih je jasno da su teorijske frekvencije f T se razlikuju od eksperimentalnih f E ne više od 4-9%, a ovo je sasvim dobar rezultat.

Slika 25 - Ekran RK2-47 pri mjerenju antene sa Koch krivom iteracije n = 1 sa /4-krakom jednakim 78 mm. Rezonantna frekvencija 767 MHz

Slika 26 - Ekran RK2-47 pri mjerenju antene sa Koch krivom iteracije n = 1 sa /4-krakom jednakim 63,5 mm. Rezonantna frekvencija 945 MHz

Slika 27 - Ekran RK2-47 pri mjerenju antene sa Koch krivom iteracije n = 2 sa /4-krakom jednakim 78 mm. Rezonantna frekvencija 658 MHz

Slika 28 - Ekran RK2-47 pri mjerenju antene sa Koch krivom iteracije n = 2 sa /4-krakom jednakim 55 mm. Rezonantna frekvencija 980 MHz

Tabela 2 - Poređenje izračunatih (teorijskih fT) i eksperimentalnih fE rezonantnih frekvencija fraktalnih antena na osnovu Kochove krive

Žičane fraktalne antene zasnovane na "bipolarnom skoku". Smjerni obrazac

U radu su opisane fraktalne linije tipa „bipolarni skok“, međutim, formule za izračunavanje rezonantne frekvencije u zavisnosti od veličine antene nisu date u radu. Stoga je odlučeno da se rezonantne frekvencije odrede eksperimentalno. Za jednostavne fraktalne linije 1. iteracije (slika 29, b) napravljene su 4 antene - dužine /4-kraka jednake 78 mm, sa polovinom dužine i dvije srednje dužine. Za teške za proizvodnju fraktalne linije 2. iteracije (Slika 29, c), proizvedene su 2 antene sa 4-krakom dužine 78 i 39 mm.

Slika 30 prikazuje sve proizvedene fraktalne antene. Slika 31 prikazuje izgled eksperimentalne postavke sa fraktalnom antenom “bipolarni skok” 2. iteracije. Slike 32-37 prikazuju eksperimentalno određivanje rezonantnih frekvencija.

A) n= 0 b) n= 1 c) n = 2

Slika 29 - kriva Minkowskog “bipolarni skok” različitih iteracija n

Slika 30 - Izgled sve proizvedene žičane fraktalne antene (prečnici žice 1 i 0,7 mm)

Slika 31 - Eksperimentalna postavka: panoramski VSWR i mjerač slabljenja RK2-47 sa fraktalnom antenom tipa “bipolarni skok”, 2. iteracija

Slika 32 - Ekran RK2-47 pri mjerenju antene sa “bipolarnim skokom” iteracije n = 1 sa /4-krakom jednakim 78 mm.

Rezonantna frekvencija 553 MHz

Slika 33 – Ekran RK2-47 pri mjerenju antene sa “bipolarnim skokom” iteracije n = 1 sa /4-krakom jednakim 58,5 mm.

Rezonantna frekvencija 722 MHz

Slika 34 - Ekran RK2-47 pri mjerenju antene sa “bipolarnim skokom” iteracije n = 1 sa /4-krakom jednakim 48 mm. Rezonantna frekvencija 1012 MHz

Slika 35 - Ekran RK2-47 pri mjerenju antene sa “bipolarnim skokom” iteracije n = 1 sa /4-krakom jednakim 39 mm. Rezonantna frekvencija 1200 MHz

Slika 36 - Ekran RK2-47 pri mjerenju antene sa “bipolarnim skokom” iteracije n = 2 sa /4-krakom jednakim 78 mm.

Prva rezonantna frekvencija je 445 MHz, druga 1143 MHz

Slika 37 – Ekran RK2-47 pri mjerenju antene sa “bipolarnim skokom” iteracije n = 2 sa /4-krakom jednakim 39 mm.

Rezonantna frekvencija 954 MHz

Kao što su eksperimentalne studije pokazale, ako uzmemo simetrični polutalasni linearni dipol i fraktalnu antenu istih dužina (slika 38), tada će fraktalne antene tipa "bipolarni skok" raditi na nižoj frekvenciji (za 50 i 61). %), a fraktalne antene u obliku Kochove krive rade na frekvencijama 73 i 85% nižim od onih kod linearnog dipola. Stoga se fraktalne antene zaista mogu napraviti u manjim veličinama. Slika 39 prikazuje dimenzije fraktalnih antena za iste rezonantne frekvencije (900-1000 MHz) u poređenju sa krakom konvencionalnog polutalasnog dipola.

Slika 38 – “Konvencionalne” i fraktalne antene iste dužine

Slika 39 – Veličine antena za iste rezonantne frekvencije

5. Mjerenje dijagrama zračenja fraktalnih antena

Obrasci zračenja antene obično se mjere u "bezhojnim" komorama čiji zidovi apsorbiraju zračenje koje pada na njih. U ovom radu mjerenja su obavljena u redovnoj laboratoriji Fizičko-tehnološkog fakulteta, a reflektirani signal sa metalne kutije instrumenti i gvozdeni stalci uneli su izvesnu grešku u merenja.

Kao izvor mikrovalnog signala korišten je vlastiti generator panoramskog VSWR-a i mjerača slabljenja RK2-47. Kao prijemnik zračenja fraktalne antene korišćen je merač nivoa elektromagnetnog polja ATT-2592, koji je omogućavao merenja u opsegu frekvencija od 50 MHz do 3,5 GHz.

Preliminarna mjerenja su pokazala da zračenje izvana značajno iskrivljuje obrazac zračenja simetričnog polutalasnog linearnog dipola koaksijalni kabl, koji je bio direktno (bez odgovarajućih uređaja) spojen na dipol. Jedan od načina suzbijanja zračenja dalekovoda je korištenje monopola umjesto dipola zajedno sa četiri međusobno okomite /4 „protivteže“ koje igraju ulogu „zemlje“ (slika 40).

Slika 40 - /4 monopolna i fraktalna antena sa „protutegovima“

Na slikama 41 - 45 prikazani su eksperimentalno izmjereni dijagrami zračenja ispitivanih antena sa „protutegovima“ (rezonantna frekvencija zračenja se praktički ne mijenja pri prelasku sa dipola na monopol). Mjerenja gustine toka snage mikrotalasnog zračenja u mikrovatima po kvadratnom metru vršena su u horizontalnoj i vertikalnoj ravni u intervalima od 10. Mjerenja su vršena u „daljoj“ zoni antene na udaljenosti od 2.

Prva antena koja je proučavana bila je pravolinijski /4-vibrator. Iz dijagrama zračenja ove antene jasno je (slika 41) da se razlikuje od teorijske. To je zbog grešaka u mjerenju.

Greške mjerenja za sve antene koje se proučavaju mogu biti sljedeće:

Refleksija zračenja od metalnih predmeta unutar laboratorija;

Nedostatak striktne međusobne okomitosti između antene i protivtega;

Nije potpuno suzbijanje zračenja vanjske školjke koaksijalnog kabela;

Netačno očitavanje uglovnih vrijednosti;

Netačno „ciljanje“ mjerača ATT-2592 na anteni;

Smetnje od mobilnih telefona.

Svijet nije bez dobrih ljudi :-)
Valery UR3CAH: "Dobar dan, Egor. Mislim da ovaj članak (naime odeljak "Fraktalne antene: manje je više") odgovara temi vašeg sajta i da će vas zanimati :) 73!"
Da, naravno da je zanimljivo. Već smo se u određenoj mjeri dotakli ove teme kada smo raspravljali o geometriji heksabima. I tu je bila dilema oko "pakovanja" električne dužine u geometrijske dimenzije :-). Hvala vam, Valery, puno što ste poslali materijal.
Fraktalne antene: manje je više
U poslednjih pola veka život se ubrzano počeo menjati. Većina nas napredak moderne tehnologije uzima zdravo za gotovo. Vrlo brzo se naviknete na sve što čini život ugodnijim. Rijetko ko postavlja pitanja „Odakle je ovo došlo?“ i "Kako to funkcionira?" Mikrovalna pećnica zagrijava doručak - odlično, pametni telefon vam daje priliku da razgovarate s drugom osobom - odlično. Ovo nam se čini kao očigledna mogućnost.
Ali život je mogao biti potpuno drugačiji da osoba nije tražila objašnjenje za događaje koji se dešavaju. Uzmimo, na primjer, mobilne telefone. Sjećate li se uvlačivih antena na prvim modelima? Ometali su se, povećavali veličinu uređaja i na kraju često lomili. Vjerujemo da su zauvijek potonuli u zaborav, a dio razloga za to su... fraktali.
Fraktalni obrasci fasciniraju svojim šarama. Definitivno podsjećaju na slike kosmičkih objekata - magline, jata galaksija i tako dalje. Stoga je sasvim prirodno da kada je Mandelbrot iznio svoju teoriju fraktala, njegovo istraživanje je izazvalo povećan interes među onima koji su proučavali astronomiju. Jedan od ovih amatera po imenu Nathan Cohen, nakon što je prisustvovao predavanju Benoita Mandelbrota u Budimpešti, bio je inspiriran idejom ​​praktične primjene stečenog znanja. Istina, učinio je to intuitivno, a slučaj je odigrao važnu ulogu u njegovom otkriću. Kao radio-amater, Nathan je nastojao stvoriti antenu sa najvećom mogućom osjetljivošću.
Jedini način da se poboljšaju parametri antene, koji je tada bio poznat, bio je povećanje njenih geometrijskih dimenzija. Međutim, vlasnik nekretnine u centru Bostona koju je Nathan iznajmio bio je kategorički protiv postavljanja velikih uređaja na krov. Zatim je Nathan počeo eksperimentirati s različitim oblicima antena, pokušavajući postići maksimalne rezultate uz minimalne veličine. Inspiriran idejom fraktalnih formi, Cohen je, kako kažu, nasumično napravio jedan od najpoznatijih fraktala od žice - "Koch pahuljicu". Švedski matematičar Helge von Koch osmislio je ovu krivu još 1904. godine. Dobiva se podjelom segmenta na tri dijela i zamjenom srednjeg segmenta jednakostraničnim trouglom bez stranice koja se poklapa s tim segmentom. Definiciju je malo teško razumjeti, ali na slici je sve jasno i jednostavno.
Postoje i druge varijacije Kochove krive, ali približan oblik krive ostaje sličan.

Kada je Nathan spojio antenu na radio prijemnik, bio je veoma iznenađen - osjetljivost se dramatično povećala. Nakon niza eksperimenata, budući profesor na Univerzitetu u Bostonu shvatio je da antena napravljena po fraktalnom uzorku ima visoku efikasnost i pokriva mnogo širi frekventni opseg u odnosu na klasična rješenja. Osim toga, oblik antene u obliku fraktalne krivulje omogućava značajno smanjenje geometrijskih dimenzija. Nathan Cohen je čak smislio teoremu koja dokazuje da je za stvaranje širokopojasne antene dovoljno dati joj oblik samoslične fraktalne krive.


Autor je patentirao svoje otkriće i osnovao kompaniju za razvoj i dizajn fraktalnih antena, Fractal Antenna Systems, s pravom vjerujući da će se u budućnosti, zahvaljujući njegovom otkriću, mobiteli moći riješiti glomaznih antena i postati kompaktniji. U principu, to se dogodilo. Istina, Nathan je do danas u pravnoj bitci s velikim korporacijama koje nezakonito koriste njegovo otkriće za proizvodnju kompaktnih komunikacijskih uređaja. Neki poznati proizvođači mobilnih uređaja, kao što je Motorola, već su postigli prijateljski sporazum sa izumiteljem fraktalne antene. Originalni izvor

U proteklih nekoliko godina redovno sam se suočavao sa izazovima razvoja UWB (ultra-širokopojasnih) mikrotalasnih modula i funkcionalne jedinice. I koliko god mi je žalosno da ovo kažem, skoro sve informacije o ovoj temi dobijam iz stranih izvora. Međutim, prije nekog vremena, u potrazi za informacijama koje su mi bile potrebne, naišao sam na jednu koja je obećavala rješenje svih mojih problema. Želim da pričam o tome kako problemi nisu rešeni.

Jedna od stalnih “glavobolja” u razvoju UWB mikrotalasnih uređaja je razvoj UWB antena, koje moraju imati skup određenih svojstava. Među ovim nekretninama su sljedeće:

1. Dogovor u radnom frekvencijskom opsegu (na primjer, od 1 do 4 GHz). Međutim, to se dešava kada je potrebno dogovoriti frekvencijski opseg od 0,5 GHz do 5 GHz. I ovdje nastaje problem spuštanja frekvencije ispod 1 GHz. Generalno sam stekao utisak da frekvencija od 1 GHz ima neku vrstu mistične moći - možete joj se približiti, ali je vrlo teško savladati, jer u ovom slučaju je prekršen još jedan zahtjev za antenu, tj

2. Kompaktnost. Uostalom, nije tajna da sada malo ljudi treba rog antenu ogromne veličine. Svi žele antenu koja je mala, lagana i kompaktna tako da može stati u tijelo prijenosnog uređaja. Ali prilikom sabijanja antene postaje veoma teško ispoštovati stav 1. zahtjeva za antenu, jer Minimalna frekvencija radnog opsega usko je povezana sa maksimalnom veličinom antene. Neko će reći da možete napraviti antenu na dielektriku sa visokom relativnom dielektričnom konstantom... I biće u pravu, ali to je u suprotnosti sa sledećom stavkom na našoj listi koja kaže da

3. Antena treba da bude što jeftinija i napravljena od najpristupačnijih i najjeftinijih materijala (npr. FR-4). Jer niko ne želi da plati mnogo, mnogo novca za antenu, čak i ako je tri puta sjajna. Svi žele cijenu antene u fazi proizvodnje štampana ploča težio nuli. Jer ovo je naš svet...

4. Postoji još jedan zahtjev koji se javlja prilikom rješavanja različitih problema povezanih, na primjer, sa lokacijom kratkog dometa, kao i sa stvaranjem razni senzori, koristeći UWB tehnologiju (ovdje se mora pojasniti da je riječ o aplikacijama male snage, gdje je svaki dBm bitan). I ovaj zahtjev kaže da dijagram zračenja (DP) projektovane antene treba formirati samo u jednoj hemisferi. čemu ovo služi? Kako bi antena “sjala” samo u jednom pravcu, a da pritom dragocenu snagu ne bi rasipala u “povratak”. Ovo vam također omogućava da poboljšate niz indikatora sistema u kojem se koristi takva antena.

Zašto sve ovo pišem..? Da bi radoznali čitatelj shvatio da je programer takve antene suočen s puno ograničenja i zabrana koje mora herojski ili duhovito prevladati.

I odjednom, kao otkrovenje, pojavljuje se članak koji obećava rješenje svih navedenih problema (kao i onih koji nisu spomenuti). Čitanje ovog članka izaziva blagi osjećaj euforije. Iako prvi put ne razumete u potpunosti šta je napisano, magična reč „fraktal“ zvuči veoma obećavajuće, jer Euklidska geometrija je već iscrpila svoje argumente.

Hrabro prelazimo na posao i strukturu koju je predložio autor članka hranimo simulatoru. Simulator grleno reži poput kompjuterskog hladnjaka, žvače gigabajte brojeva, i ispljune probavljeni rezultat... Gledajući rezultate simulacije, osjećate se kao mali prevareni dječak. Suze mi naviru na oči, jer... opet su se tvoji prozračni snovi iz djetinjstva sudarili sa livenim gvožđem...stvarnošću. Ne postoji koordinacija u frekvencijskom opsegu 0,1 GHz - 24 GHz. Čak iu opsegu od 0,5 GHz - 5 GHz nema ništa slično.

Još uvijek postoji bojažljiva nada da nešto niste razumjeli, pogriješili... Počinje potraga za točkom prebacivanja, razne varijacije sa topologijom, ali sve je uzalud - mrtvo je!

Najtužnije u ovoj situaciji je to što do posljednjeg trenutka tražite razlog za neuspjeh u sebi. Hvala mojim kolegama koji su objasnili da je sve u redu - ne bi trebalo.

P.S. Nadam se da vam je moj post od petka izmamio osmijeh na lice.
Moral ove prezentacije je sljedeći: budite oprezni!
(I baš sam htela da napišem ANTI-članak o ovome, jer sam se prevarila).

Za one koji ne znaju šta je to i gdje se koristi, mogu reći da gledaju video filmove o fraktalima. A takve antene se danas koriste svuda, na primjer, u svakom mobilnom telefonu.

Tako su nam krajem 2013. došli u posjetu tast i svekrva, a onda nam je svekrva uoči novogodišnjeg praznika tražila antenu za nju mali TV. Moj svekar gleda TV preko satelitske antene i obično radi nešto po svome, ali je moja svekrva htela tiho da gleda novogodišnje programe, a da ne gnjavi mog svekra.

Ok, dali smo joj našu okvirnu antenu (330x330 mm kvadrata), kroz koju je moja žena ponekad gledala TV.

A onda se približavalo vrijeme otvaranja Zimskih olimpijskih igara u Sočiju i moja žena je rekla: Napravite antenu.

Nije mi problem napraviti još jednu antenu, samo da ima svrhu i značenje. Obećao je da će to učiniti. I sad je došlo vreme...ali sam mislio da je nekako dosadno vajati još jednu loop antenu, uostalom 21. vek je u dvorištu i onda sam se setio da su najprogresivnije u konstrukciji antena EH-antene , HZ-antene i fraktalne- antene. Nakon što sam shvatio šta je najprikladnije za moj posao, odlučio sam se na fraktalnu antenu. Srećom, odavno sam gledao razne filmove o fraktalima i izvukao razne fotografije sa interneta. Tako sam želio da ideju pretočim u materijalnu stvarnost.

Fotografije su jedno, a konkretna implementacija određenog uređaja drugo. Nisam se dugo mučio i odlučio sam da napravim antenu na osnovu pravougaonog fraktala.

Izvadio sam bakarnu žicu prečnika oko 1 mm, uzeo kliješta i počeo da pravim stvari... prvi projekat je bio u punoj veličini koristeći mnogo fraktala. Iz navike sam to radio dugo vremena, u hladnim zimskim večerima, konačno sam to uradio, zalijepio cijelu fraktalnu površinu na fiberboard pomoću tekućeg polietilena, direktno zalemio kabel, dužine oko 1 m, počeo pokušavati.. Ups! A ova antena je mnogo jasnije primala TV kanale od okvirne antene... Bio sam zadovoljan ovim rezultatom, što znači da sam se nisam uzalud mučio i trljao žuljeve savijajući žicu u fraktalni oblik.

Prošlo je otprilike tjedan dana i došao sam na ideju da je veličina nove antene skoro ista kao okvirna antena, nema posebne koristi, osim ako se ne uzme u obzir blagi napredak u prijemu. I tako sam odlučio da montiram novu fraktalnu antenu, koristeći manje fraktala, a samim tim i manju veličinu.

Fraktalna antena. Prva opcija

U subotu, 08.02.2014, izvadio sam mali komad bakrene žice koji je ostao od prve fraktalne antene i prilično brzo, oko pola sata, montirao novu antenu...


Fraktalna antena. Druga opcija

Onda sam zalemio kabl od prvog i ispao je kompletan uredjaj. Fraktalna antena. Druga opcija sa kablom

Počeo sam da proveravam performanse... Vau, dođavola! Da, ovaj radi još bolje i prima čak 10 kanala u boji, što se ranije nije moglo postići pomoću okvirne antene. Dobitak je značajan! Ako obratite pažnju i na činjenicu da su moji uslovi prijema potpuno nevažni: drugi sprat, naša kuća je potpuno blokirana od televizijskog centra visokim zgradama, nema direktne vidljivosti, onda je dobitak impresivan i na prijemu i na prijemu. u veličini.

Na internetu postoje fraktalne antene napravljene graviranjem na folijski fiberglas... Mislim da je svejedno šta da se radi, a dimenzije televizijske antene ne treba strogo poštovati, u granicama rada na kolenu.

Veza