Дэлхий ертөнц сайн хүмүүсгүйгээр байдаггүй :-)
Валерий UR3CAH: "Өдрийн мэнд, Егор. Миний бодлоор энэ нийтлэл ("Фрактал антен: бага нь илүү" гэсэн хэсэг) таны сайтын сэдэвтэй тохирч байгаа бөгөөд танд сонирхолтой байх болно :) 73!"
Тийм ээ, мэдээж сонирхолтой. Бид гексабимуудын геометрийн талаар ярихдаа энэ сэдвийг аль хэдийн хөндөж байсан. Тэнд бас цахилгааны уртыг геометрийн хэмжээсүүдэд "баглах" асуудал байсан :-). Тиймээс материал илгээсэн Валерий танд маш их баярлалаа.
Фрактал антен: бага нь илүү
Сүүлийн хагас зуун жилийн хугацаанд амьдрал хурдацтай өөрчлөгдөж эхэлсэн. Бидний ихэнх нь орчин үеийн технологийн дэвшлийг энгийн зүйл гэж үздэг. Амьдралыг тав тухтай болгодог бүх зүйлд та маш хурдан дасдаг. "Энэ хаанаас ирсэн юм бэ?" Гэсэн асуултыг хүн ховорхон тавьдаг. болон "Энэ яаж ажилладаг вэ?" Богино долгион нь өглөөний цайгаа халаадаг - гайхалтай, ухаалаг утас нь өөр хүнтэй ярилцах боломжийг олгодог - гайхалтай. Энэ нь бидэнд илэрхий боломж мэт санагдаж байна.
Гэвч хүн болж буй үйл явдлын тайлбарыг эрэлхийлээгүй бол амьдрал тэс өөр байх байсан. Жишээлбэл, гар утсыг ав. Эхний загварууд дээрх эвхэгддэг антеннуудыг санаж байна уу? Тэд хөндлөнгөөс оролцож, төхөөрөмжийн хэмжээг нэмэгдүүлж, эцэст нь ихэвчлэн эвдэрдэг. Тэд үүрд мартагдсан гэдэгт бид итгэдэг бөгөөд үүний нэг шалтгаан нь ... фракталууд юм.
Фрактал хэв маяг нь хэв маягаараа гайхшруулдаг. Тэдгээр нь сансар огторгуйн объектуудын дүрстэй төстэй байдаг - мананцар, галактикийн бөөгнөрөл гэх мэт. Тиймээс Мандельброт фракталын онолыг хэлэх үед түүний судалгаа одон орон судлалд суралцагсдын сонирхлыг ихэсгэсэн нь зүй ёсны хэрэг юм. Эдгээр сонирхогчдын нэг Натан Коэн Будапешт хотод Бенуа Манделбротын лекцэнд оролцсоныхоо дараа олж авсан мэдлэгээ практикт ашиглах санаагаар өдөөгдсөн юм. Тэр үүнийг зөн совингоор хийсэн нь үнэн бөгөөд түүний нээлтэд аз тохиол чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Радио сонирхогчийн хувьд Натан хамгийн өндөр мэдрэмжтэй антен бүтээхийг эрэлхийлсэн.
Тухайн үед мэдэгдэж байсан антенны параметрүүдийг сайжруулах цорын ганц арга бол түүний геометрийн хэмжээсийг нэмэгдүүлэх явдал байв. Гэсэн хэдий ч Натаны Бостоны төвд түрээсэлсэн үл хөдлөх хөрөнгийн эзэн дээвэр дээр том төхөөрөмж суурилуулахыг эрс эсэргүүцэж байв. Дараа нь Натан өөр өөр антенны хэлбэрийг туршиж, хамгийн бага хэмжээгээр хамгийн их үр дүнд хүрэхийг хичээж эхлэв. Фрактал хэлбэрийн санаанаас өдөөгдсөн Коэн тэдний хэлснээр утаснаас хамгийн алдартай фракталуудын нэг болох "Кох цасан ширхгийг" санамсаргүй байдлаар хийсэн. Шведийн математикч Хельге фон Кох 1904 онд энэ муруйг гаргаж иржээ. Энэ нь сегментийг гурван хэсэгт хувааж, дунд сегментийг энэ сегменттэй давхцах талгүй тэгш талт гурвалжингаар солих замаар олж авдаг. Тодорхойлолтыг ойлгоход бага зэрэг хэцүү боловч зураг дээр бүх зүйл тодорхой бөгөөд энгийн харагдаж байна.
Кох муруйн өөр өөр хувилбарууд байдаг ч муруйн ойролцоо хэлбэр нь ижил хэвээр байна.

Натан антеныг радио хүлээн авагчтай холбоход тэр маш их гайхсан - мэдрэмж нь эрс нэмэгдсэн. Бостоны их сургуулийн ирээдүйн профессор хэд хэдэн туршилт хийсний дараа фрактал загвараар хийсэн антен нь өндөр үр ашигтай бөгөөд сонгодог шийдлүүдтэй харьцуулахад илүү өргөн давтамжийн хүрээг хамардаг болохыг ойлгосон. Үүнээс гадна фрактал муруй хэлбэртэй антенны хэлбэр нь геометрийн хэмжээсийг мэдэгдэхүйц багасгах боломжийг олгодог. Натан Коэн өргөн зурвасын антенныг бий болгохын тулд өөртэйгөө төстэй фрактал муруй хэлбэрийг өгөхөд хангалттай гэдгийг нотолсон теоремыг гаргаж ирэв.

Зохиогч өөрийн нээлтийг патентжуулж, фрактал антенны хөгжүүлэлт, дизайн хийх компанийг "Фрактал антенны систем" үүсгэн байгуулж, түүний нээлтийн ачаар ирээдүйд гар утас нь том антеннуудаас ангижирч, илүү авсаархан болно гэдэгт зөв итгэлтэй байв. Зарчмын хувьд ийм зүйл болсон. Натан өнөөдрийг хүртэл авсаархан харилцаа холбооны хэрэгсэл үйлдвэрлэхийн тулд түүний нээлтийг хууль бусаар ашиглаж байгаа томоохон корпорацуудтай хуулийн тэмцэл хийж байгаа нь үнэн. Моторола зэрэг зарим алдартай гар утасны төхөөрөмж үйлдвэрлэгчид фрактал антенны зохион бүтээгчтэй аль хэдийн эв найрамдлын тохиролцоонд хүрсэн байна. Жинхэнэ эх сурвалж

UDC 621.396

дугуй монополь дээр суурилсан фрактал хэт өргөн зурвасын антен

Г.И.Абдрахманова

Уфа улсын нисэхийн техникийн их сургууль,

Трентогийн их сургуулийн дээд сургууль

Тэмдэглэл.Уг нийтлэлд фрактал технологид суурилсан хэт өргөн зурвасын антенны дизайны асуудлыг авч үзэх болно. Хуваарийн хүчин зүйлээс хамааран цацрагийн шинж чанарын өөрчлөлтийн судалгааны үр дүнг танилцуулав.болон давталтын түвшин. Тусгалын коэффициентийн шаардлагыг хангахын тулд антенны геометрийн параметрийн оновчлолыг хийсэн. Боловсруулсан антенны хэмжээс нь 34 × 28 мм 2, ажиллах давтамжийн хүрээ нь 3.09 ÷ 15 GHz юм.

Түлхүүр үг:хэт өргөн зурвасын радио холбоо, фрактал технологи, антенн, тусгал.

Хураангуй:Фрактал технологийн үндсэн дээр хэт өргөн зурвасын шинэ антенныг хөгжүүлэх талаар баримт бичигт тайлбарласан болно. Хуваарийн хүчин зүйлийн утга, давталтын түвшингээс хамааран цацрагийн шинж чанарын өөрчлөлтийн талаархи судалгааны үр дүнг танилцуулав. Тусгалын коэффициентийн шаардлагыг хангахын тулд антенны геометрийн параметрийн оновчлолыг ашигласан. Боловсруулсан антенны хэмжээ нь 28 × 34 мм 2, зурвасын өргөн нь 3.09 ÷ 15 GHz юм.

Түлхүүр үгс:хэт өргөн зурвасын радио холбоо, фрактал технологи, антен, тусгалын коэффициент.

1. Танилцуулга

Өнөөдөр хэт өргөн зурвасын (UWB) холбооны системүүд нь харилцаа холбооны тоног төхөөрөмж хөгжүүлэгчид болон үйлдвэрлэгчдийн сонирхлыг их татаж байна, учир нь тэдгээр нь асар том өгөгдлийн урсгалыг хэт өргөн давтамжийн зурваст лицензгүйгээр өндөр хурдаар дамжуулах боломжийг олгодог. Дамжуулсан дохионы онцлог нь дамжуулагчийн цогцолборын нэг хэсэг болох хүчирхэг өсгөгч, дохио боловсруулах нарийн төвөгтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүд байхгүй гэсэн үг боловч тэдгээрийн хүрээг (5-10 м) хязгаарладаг.

Хэт богино импульстай үр дүнтэй ажиллах чадвартай зохих элементийн суурь байхгүй байгаа нь UWB технологийг олноор нэвтрүүлэхэд саад болж байна.

Transceiver антенн нь дохио дамжуулах/хүлээн авах чанарт нөлөөлдөг гол элементүүдийн нэг юм. UWB төхөөрөмжүүдийн антенны технологийг зохион бүтээх чиглэлээр патент, судалгааны үндсэн чиглэл нь шаардлагатай давтамж, эрчим хүчний шинж чанарыг хангахын зэрэгцээ үйлдвэрлэлийн зардлыг багасгах, багасгах, түүнчлэн шинэ хэлбэр, бүтцийг ашиглах явдал юм.

Тиймээс антенны геометрийг төв хэсэгт нь тэгш өнцөгт U хэлбэрийн оролт бүхий сплайн дээр үндэслэн бүтээсэн бөгөөд энэ нь хаах функцтэй UWB зурваст ажиллах боломжийг олгодог. WLAN - зурвас, антенны хэмжээс - 45.6 × 29 мм 2. Цацрагийн элементээр дамжуулагч хавтгайтай (50х50 мм 2) харьцангуй 7 мм-ийн өндөрт байрлах 28х10 мм 2 хэмжээтэй тэгш хэмт бус Е хэлбэрийн дүрсийг сонгосон. Тэгш өнцөгт цацрагийн элемент дээр суурилсан хавтгай монопол антенн (22х22мм2) ба урвуу талдаа шатны резонансын байгууламжийг үзүүлэв.

2 Асуудлын талаархи мэдэгдэл

Дугуй бүтэц нь нэлээд өргөн зурвасын өргөн, хялбаршуулсан загвар, жижиг хэмжээтэй, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулж чаддаг тул дугуй монополь дээр суурилсан UWB антенныг хөгжүүлэхийг энэхүү баримт бичигт санал болгож байна. Шаардлагатай давтамжийн хүрээ - 3.1 ÷ 10.6 GHz -10 дБ тусгалын коэффициент S 11, (Зураг 1).

Цагаан будаа. 1. Гэрэл тусгахад шаардлагатай маск S 11

Бяцхан болгохын тулд антенны геометрийг фрактал технологийг ашиглан шинэчлэх бөгөөд энэ нь цацрагийн шинж чанар нь масштабын хүчин зүйлийн утгаас хамаарлыг судлах боломжийг олгоно. δ ба фрактал давталтын түвшин.

Дараа нь дараахь параметрүүдийг өөрчлөх замаар үйл ажиллагааны хүрээг өргөжүүлэхийн тулд боловсруулсан фрактал антенныг оновчтой болгох зорилт тавьсан: хавтгай долгионы хөтлүүрийн (HF) төв дамжуулагчийн урт (CP), газрын хавтгайн урт (GP). ) ЭМС-ийн зай, "CP HF - цацрагийн элемент (E)".

Антенны загварчлал, тоон туршилтыг " CST Microwave Studio".

3 Антенны геометрийг сонгох

Дугуй монопольыг үндсэн элемент болгон сонгосон бөгөөд хэмжээ нь шаардлагатай хүрээний долгионы уртын дөрөвний нэг юм.

Хаана Л ар– CPU-ийг харгалзахгүйгээр антенны цацрагийн элементийн урт;ф Л- доод хязгаарын давтамж,ф Л = е мин uwb = 3.1·10 9 Гц; -тай- гэрлийн хурд, -тай = 3·10 8 м/с 2 .

Бид авдаг Л ар= 24.19 мм ≈ 24 мм. -ийн радиустай тойрог гэж үзвэлr = Л ар / 2 = 12 мм, мөн анхны CPU-ийн уртыг авнаL fбас тэнцүү r, бид тэг давталтыг авдаг (Зураг 2).

Цагаан будаа. 2. Антенны тэг давталт

Диэлектрик субстратын зузаанТ сболон параметрийн утгуудтайεs = 3.38, тг δ = 0.0025 нь урд талд нь суурь болгон ашиглаж байна IE, CPU болон PZ . Үүний зэрэгцээ, зайнууд " PZ-CP" Звболон "PZ-IE" З х 0.76 мм-тэй тэнцүү авсан. Загварын үйл явцад ашигласан бусад параметрүүдийн утгыг 1-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 1. Антенны параметрүүд ( δ = 2)

Нэр	Тодорхойлолт	Томъёо	Утга
Л а	Антенны урт	2 ∙ r + L f	36 мм
В а	Антенны өргөн	2 ∙ r	24 мм
L f	CPU-ийн урт	r + 0,1	12.1 мм
Wf	CPU-ийн өргөн		1.66 мм
Л г	PZ урт	r – Т с	11.24 мм
Л	Субстратын урт	Л а + Г с	37 мм
В с	Субстратын өргөн	В а+ 2 ∙ Г с	26 мм
G s 1	Субстратын босоо цоорхой		1 мм
G s 2	Субстратын хэвтээ цоорхой		1 мм
Тм	Металлын зузаан		0.035 мм
Т с	Субстратын зузаан		0.76 мм
r	0-р давталтын тойргийн радиус		12 мм
r 1	1-р давталтын тойргийн радиус	r /2	6 мм
r 2	2-р давталтын тойргийн радиус	r 1 /2	3 мм
r 3	Тойргийн радиус 3 давталт	r 2 /2	1.5 мм
εs	Диэлектрик тогтмол		3,38

Антенн нь төв дамжуулагч ба газрын хавтгайгаас бүрдэх давхар долгионы хөтлүүрээр тэжээгддэг. SMA -холбогч ба түүнд перпендикуляр байрладаг coplanar долгион хөтлүүрийн порт (CWP) (Зураг 3).

Хаана эфф - үр дүнтэй диэлектрик тогтмол:

К – эхний төрлийн бүрэн эллипс интеграл;

	(5)

Антенныг барихад хуваагдмал байдал нь элементүүдийг баглах тусгай аргад оршдог: антенны дараагийн давталт нь өмнөх давталтын элементүүдэд жижиг радиустай тойрог байрлуулах замаар үүсдэг. Энэ тохиолдолд масштабын хүчин зүйл δ хөрш давталтын хэмжээ хэд дахин ялгаатай болохыг тодорхойлдог. Энэ үйл явц нь тухайн тохиолдолд зориулагдсан δ = 2-г Зураг дээр үзүүлэв. 4.

Цагаан будаа. 4. Антенны эхний, хоёр, гурав дахь давталт ( δ = 2)

Тиймээс радиустай хоёр тойргийг хасах замаар эхний давталтыг олж авсанr 1 анхны элементээс. Хоёр дахь давталт нь радиусаар хоёр дахин хуваагдсан металл дугуйланг байрлуулах замаар үүсдэгr 2 эхний давталтын тойрог бүрт. Гурав дахь давталт нь эхнийхтэй төстэй боловч радиус нь тийм юмr 3 . Уг ажил нь тойргийн босоо болон хэвтээ байрлалыг судалж үздэг.

3.1 Элементүүдийн хэвтээ байрлал

Давталтын түвшингээс хамааран тусгалын коэффициентийн өөрчлөлтийн динамикийг Зураг дээр үзүүлэв. 5 төлөө δ = 2 ба Зураг дээр. 6 төлөө δ = 3. Шинэ захиалга бүр нэг нэмэлт резонансын давтамжтай тохирч байна. Тиймээс 0 ÷ 15 GHz-ийн авч үзсэн муж дахь тэг давталт нь 4 резонанстай тохирч, эхний давталт - 5 гэх мэт. Түүнээс гадна хоёр дахь давталтаас эхлэн шинж чанарын өөрчлөлтүүд мэдэгдэхүйц багасдаг.

Цагаан будаа. 5. Тусгалын коэффициентийн давталтын дарааллаас хамаарах хамаарал ( δ = 2)

Загварчлалын мөн чанар нь үе шат бүрт авч үзэж буй шинж чанаруудаас хамгийн ирээдүйтэй гэж тодорхойлсон нэгийг нь сонгох явдал юм. Үүнтэй холбогдуулан дараах дүрмийг нэвтрүүлэв.

Хэрэв тавиур нь -10 дБ-ээс дээш байгаа муж дахь илүүдэл (ялгаа) бага байвал та ажлын мужид (-10 дБ-ээс бага) доод тавиуртай шинж чанарыг сонгох хэрэгтэй, учир нь оновчлолын үр дүнд эхнийх нь хасагдах болно, хоёр дахь нь бүр ч доош унасан.

Цагаан будаа. 6. Тусгалын коэффициентийн давталтын дарааллаас хамаарах хамаарал ( δ = 3)

Хүлээн авсан өгөгдөл дээр үндэслэн энэ дүрмийн дагуу δ = 2 эхний давталттай харгалзах муруйг сонгосон δ = 3 – хоёр дахь давталт.

Дараа нь тусгалын коэффициентийн масштабын хүчин зүйлийн утгаас хамаарлыг судлахыг санал болгож байна. Өөрчлөлтийг анхаарч үзээрэй δ 2 ÷ 6 мужид эхний болон хоёр дахь давталтын 1-р алхамтай (Зураг 7, 8).

Графикуудын нэг сонирхолтой зан чанар нь эхлэнэ δ = 3, шинж чанар нь хавтгай, жигд болж, резонансын тоо тогтмол, өсөлт хэвээр байна δ түвшний өсөлт дагалддаг S 11 тэгш мужид, сондгойнуудын бууралт.

Цагаан будаа. 7. Эхний давталтын хуваарийн коэффициентээс тусгах коэффициентийн хамаарал ( δ = 2; 3; 4; 5; 6)

Энэ тохиолдолд хоёр давталтын хувьд сонгосон утга нь байна δ = 6.

Цагаан будаа. 8. Хоёр дахь давталтын хуваарийн коэффициентээс тусгах коэффициентийн хамаарал ( δ = 2; 3; 4; 5; 6)

δ = 6, учир нь энэ нь хамгийн доод тавиур, хамгийн гүн резонансаар тодорхойлогддог (Зураг 9).

Цагаан будаа. 9. S 11-ийн харьцуулалт

3.2 Элементүүдийн босоо байрлал

Тойрог босоо байрлалтай тохиолдолд давталтын түвшнээс хамаарч тусгалын коэффициентийн өөрчлөлтийн динамикийг Зураг дээр үзүүлэв. 10 төлөө δ = 2 ба Зураг дээр. 11 төлөө δ = 3.

Цагаан будаа. 10. Тусгалын коэффициентийн давталтын дарааллаас хамаарах хамаарал ( δ = 2)

Хүлээн авсан өгөгдөл дээр үндэслэн дүрмийн дагуу δ = 2 ба δ = 3 гурав дахь давталттай харгалзах муруйг сонгоно.

Цагаан будаа. 11. Тусгалын коэффициентийн давталтын дарааллаас хамаарах хамаарал ( δ = 3)

Эхний болон хоёр дахь давталтын хүрээнд (Зураг 12, 13) масштабын хүчин зүйлийн утгаас тусгалын коэффициентийн хамаарлыг авч үзэх нь оновчтой утгыг харуулж байна. δ = 6, хэвтээ байрлалын хувьд.

Цагаан будаа. 12. Эхний давталтын хуваарийн коэффициентээс тусгах коэффициентийн хамаарал ( δ = 2; 3; 4; 5; 6)

Энэ тохиолдолд хоёр давталтын хувьд сонгосон утга нь байна δ = 6, энэ нь мөн илэрхийлнэn-олон фрактал, энэ нь шинж чанаруудыг нэгтгэх шаардлагатай гэсэн үг юм δ = 2 ба δ = 3.

Цагаан будаа. 13. Хоёрдахь давталтын хуваарийн коэффициентээс тусгах коэффициентийн хамаарал ( δ = 2; 3; 4; 5; 6)

Ийнхүү харьцуулсан дөрвөн хувилбараас хоёр дахь давталттай тохирох муруйг сонгосон. δ = 6, өмнөх тохиолдлын адил (Зураг 14).

Цагаан будаа. 14. Харьцуулалт S 11 авч үзсэн дөрвөн антенны геометрийн хувьд

3.3 Харьцуулалт

Өмнөх хоёр дэд хэсэгт олж авсан босоо болон хэвтээ геометрийн хамгийн сайн сонголтуудыг авч үзвэл эхнийх нь (Зураг 15) дээр хийгдсэн боловч энэ тохиолдолд эдгээр сонголтуудын ялгаа тийм ч их биш юм. Ажиллах давтамжийн хүрээ: 3.825÷4.242 GHz ба 6.969÷13.2 GHz. Дараа нь UWB-ийн бүх хүрээг хамарсан антенныг хөгжүүлэхийн тулд дизайныг шинэчлэх болно.

Цагаан будаа. 15. Харьцуулалт S 11 эцсийн сонголтыг сонгох

4 Оновчлол

Энэ хэсэгт коэффициентийн утга бүхий фракталын хоёр дахь давталт дээр үндэслэн антенн оновчлолын талаар авч үзнэ δ = 6. Хувьсагчийн параметрүүдийг -д, тэдгээрийн өөрчлөлтийн мужийг 2-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Цагаан будаа. 20. Антенны харагдах байдал: a) урд тал; б) урвуу тал

Зураг дээр. 20-д өөрчлөлтийн динамикийг тусгасан шинж чанаруудыг харуулав S 11 алхам алхмаар, дараагийн үйлдэл бүрийн үнэн зөвийг нотлох. Хүснэгт 4-д гадаргуугийн гүйдэл болон цацрагийн хэв маягийг тооцоолоход цаашид ашигласан резонансын болон таслах давтамжийг харуулав.

Хүснэгт 3. Тооцоолсон антенны параметрүүд

Нэр	Анхны утга, мм	Эцсийн утга, мм
∆ L f
З х	Хүснэгт 13,133208
6,195	27,910472
8,85	21,613615
10,6	12,503542
12,87	47,745235

UWB хүрээний резонансын болон хилийн давтамж дахь антенны гадаргуугийн гүйдлийн тархалтыг Зураг дээр үзүүлэв. 21, цацрагийн хэв маягийг Зураг дээр үзүүлэв. 22.

a) 3.09 GHz b) 3.6 GHz

c) 6.195 GHz d) 8.85 GHz

e) 10.6 GHz f) 12.87 GHz

Цагаан будаа. 21. Гадаргуугийн гүйдлийн тархалт

A) Ф(φ ), θ = 0° б) Ф(φ ), θ = 90°

V) Ф(θ ), φ = 0° г) Ф(θ ), φ = 90°

Цагаан будаа. 22. Туйлын координатын систем дэх цацрагийн зүй тогтол

5 Дүгнэлт

Энэхүү баримт бичигт фрактал технологид суурилсан UWB антенныг зохион бүтээх шинэ аргыг танилцуулж байна. Энэ үйл явц нь хоёр үе шаттай. Эхний ээлжинд антенны геометрийг тохирох масштабын хүчин зүйл болон фрактал давталтын түвшинг сонгох замаар тодорхойлно. Дараа нь антенны үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэмжээ нь цацрагийн шинж чанарт үзүүлэх нөлөөг судлах үндсэн дээр үр дүнд нь параметрийн оновчлолыг ашигладаг.

Давталтын дараалал нэмэгдэхийн хэрээр резонансын давтамжийн тоо нэмэгдэж, нэг давталт дахь масштабын хүчин зүйлийн өсөлт нь илүү хавтгай зангаараа тодорхойлогддог нь тогтоогдсон. S 11 ба резонансын тогтмол байдал (эхлэх δ = 3).

Боловсруулсан антен нь түвшний хувьд 3.09 ÷ 15 GHz давтамжийн зурваст дохиог өндөр чанартай хүлээн авах боломжийг олгодог. S 11 < -10 дБ. Помимо этого антенна характеризуется малыми размерами 34×28 мм 2 , а следовательно может быть успешно применена в СШП приложениях.

6 Талархал

Судалгааг Европын холбооны буцалтгүй тусламжаар дэмжсэн"Эразмус Мундус арга хэмжээ 2", мөн A.G.I. профессорт баярлалааПаоло Рокка ашигтай хэлэлцүүлэгт зориулж байна.

Уран зохиол

1. Л . Лиззи, Г.Оливери, П.Рокко, А.Масса. UNII1/UNII2 WLAN зурвасын ховилтой шинж чанартай хавтгай монополь UWB антен. Цахилгаан соронзон судалгааны ахиц дэвшил B, Vol. 25, 2010. – 277-292 х.

2. Х.Малекпур, С.Жем. Олон резонанс бүхий атираат нөхөөсөөр тэжээгддэг хэт өргөн зурвасын богино холболттой нөхөөсийн антенууд. Цахилгаан соронзон судалгааны ахиц дэвшил B, Vol. 44, 2012. – 309-326 х.

3. Р.А. Садегзаден-Шейхан, М.Насер-Могадаси, Э.Эбадифалла, Х.Руста, М.Катули, Б.С. Вирди. Хэт өргөн зурвасын гүйцэтгэлд зориулж арын хавтгай шат хэлбэртэй резонансын бүтцийг ашигладаг хавтгай монопол антен. IET Microwaves, Antennas and Propagation, Vol. 4, Ис. 9, 2010. – 1327-1335 х.

4. Хэт өргөн зурвасын дамжуулах системийн тухай Комиссын дүрмийн 15-р хэсгийг хянан үзэх, Холбооны Харилцаа Холбооны Комисс, FCC 02-48, 2002. – 118 х.

Энэхүү дипломын ажилд судлагдсан утсан фрактал антеннуудыг хэвлэгч дээр хэвлэсэн цаасан загварын дагуу утсыг гулзайлгах замаар хийсэн. Утсыг хясаа ашиглан гараар нугалж байсан тул антеныг "нугалах" нарийвчлал нь ойролцоогоор 0.5 мм байв. Тиймээс судалгаанд зориулж хамгийн энгийн геометрийн фрактал хэлбэрүүдийг авсан: Кох муруй ба Минковскийн "хоёр туйлт үсрэлт".

Фракталууд нь антенны хэмжээг багасгах боломжийг олгодог нь мэдэгдэж байгаа бол фрактал антенны хэмжээсийг тэгш хэмтэй хагас долгионы шугаман диполийн хэмжээтэй харьцуулдаг. Цаашдын судалгааны ажилд утас фрактал антеннуудыг 900 МГц резонансын давтамжтай 78 мм-тэй тэнцэх 4 гартай шугаман дипольтой харьцуулах болно.

Кох муруй дээр суурилсан фрактал антеннуудыг утас

Энэхүү ажил нь Кохын муруй (Зураг 24) дээр үндэслэн фрактал антенныг тооцоолох томъёог өгдөг.

A) n= 0 б) n= 1 в) n = 2

Зураг 24 - Төрөл бүрийн давталтын Кох муруй n

Хэмжээ ДКохын ерөнхий фракталыг дараах томъёогоор тооцоолно.

Хэрэв бид Кох муруйн стандарт гулзайлтын өнцгийг = 60-ыг (35) томъёонд орлуулбал бид олж авна. Д = 1,262.

Кох диполийн анхны резонансын давтамжийн хамаарал еФрактал хэмжээсээс K Д, давталтын тоо nба шулуун диполийн резонансын давтамж еКохын хугарлын шугамтай ижил өндөртэй D-ийг (туйлын цэгүүдэд) дараах томъёогоор тодорхойлно.

Зураг 24-ийн хувьд b at n= 1 ба Д= 1.262 (36) томъёоноос бид дараахь зүйлийг олж авна.

е K= е D 0.816, е K = 900 МГц 0.816 = 734 МГц. (37)

Зураг 24-ийн хувьд n = 2 ба D = 1.262 бүхий c-ийн хувьд (36) томъёоноос бид дараахь зүйлийг олж авна.

е K= е D 0.696, е K = 900 МГц 0.696 = 626 МГц. (38)

Томъёо (37) ба (38) нь урвуу асуудлыг шийдэх боломжийг олгодог - хэрэв бид фрактал антенныг давтамжтайгаар ажиллуулахыг хүсвэл е K = 900 МГц, дараа нь шулуун диполууд дараах давтамжтай ажиллах ёстой.

n = 1 f D = f K / 0.816 = 900 МГц / 0.816 = 1102 МГц-ийн хувьд (39)

n = 2 f D = f K / 0.696 = 900 МГц / 0.696 = 1293 МГц-ийн хувьд. (40)

Зураг 22-ын графикийг ашиглан шулуун диполийн /4-гарын уртыг тодорхойлно. Тэдгээр нь 63.5 мм (1102 МГц-ийн хувьд) ба 55 мм (1293 МГц-ийн хувьд) тэнцүү байх болно.

Тиймээс Кох муруй дээр үндэслэн 4 фрактал антеныг хийсэн: хоёр нь 78 мм-ийн 4 гар хэмжээтэй, хоёр нь жижиг хэмжээтэй. 25-28-р зурагт RK2-47 дэлгэцийн зургуудаас резонансын давтамжийг туршилтаар тодорхойлж болно.

Хүснэгт 2-т тооцоолсон болон туршилтын өгөгдлүүдийг нэгтгэн харуулав, үүнээс онолын давтамжууд тодорхой байна. е T нь туршилтынхаас ялгаатай е E 4-9% -иас ихгүй байгаа бөгөөд энэ нь маш сайн үр дүн юм.

Зураг 25 - 78 мм-тэй тэнцүү /4-гартай n = 1 давталтын Кох муруйтай антеныг хэмжих үед RK2-47 дэлгэц. Резонансын давтамж 767 МГц

Зураг 26 - 63.5 мм-тэй тэнцүү /4-гартай n = 1 давталтын Кох муруйтай антеныг хэмжих үед RK2-47 дэлгэц. Резонансын давтамж 945 МГц

Зураг 27 - 78 мм-тэй тэнцүү /4-гартай n = 2 давталтын Кох муруйтай антеныг хэмжих үед RK2-47 дэлгэц. Резонансын давтамж 658 МГц

Зураг 28 - 55 мм-тэй тэнцүү /4-гартай n = 2 давталтын Кох муруйтай антеныг хэмжих үед RK2-47 дэлгэц. Резонансын давтамж 980 МГц

Хүснэгт 2 - Кох муруй дээр суурилсан фрактал антенны тооцоолсон (онолын fT) болон туршилтын fE резонансын давтамжийн харьцуулалт

"Хоёр туйлт үсрэлт" дээр суурилсан утсан фрактал антен. Чиглэлийн загвар

"Хоёр туйлт үсрэлт" хэлбэрийн фрактал шугамуудыг уг ажилд тайлбарласан боловч антенны хэмжээнээс хамааран резонансын давтамжийг тооцоолох томъёог уг ажилд өгөөгүй болно. Тиймээс резонансын давтамжийг туршилтаар тодорхойлохоор шийдсэн. 1-р давталтын энгийн фрактал шугамын хувьд (Зураг 29, b) 4 антен хийсэн - урт нь /4 гар нь 78 мм-тэй тэнцүү, хагас урттай, хоёр завсрын урттай. 2-р давталтын (Зураг 29, в) үйлдвэрлэхэд хэцүү фрактал шугамуудын хувьд 78 ба 39 мм-ийн 4 гарны урттай 2 антен үйлдвэрлэсэн.

Зураг 30-д үйлдвэрлэсэн бүх фрактал антеннуудыг харуулав. 31-р зурагт 2-р давталттай "хоёр туйлт үсрэлт" фрактал антентай туршилтын төхөөрөмжийн төрхийг харуулав. 32-37-р зурагт резонансын давтамжийг туршилтаар тодорхойлохыг харуулав.

A) n= 0 б) n= 1 в) n = 2

Зураг 29 - Төрөл бүрийн давталтын Minkowski муруй "хоёр туйлт үсрэлт" n

Зураг 30 - Бүх үйлдвэрлэсэн утсан фрактал антеннуудын харагдах байдал (утасны диаметр 1 ба 0.7 мм)

Зураг 31 - Туршилтын тохиргоо: Панорамик VSWR ба сулруулагч хэмжигч RK2-47 "хос туйлт үсрэлт" төрлийн фрактал антентай, 2 дахь давталт

Зураг 32 - 78 мм-тэй тэнцүү /4 гартай n = 1 давталтын "хоёр туйлт үсрэлт" антеныг хэмжих үед RK2-47 дэлгэц.

Резонансын давтамж 553 МГц

Зураг 33 - 58.5 мм-тэй тэнцүү /4 гартай n = 1 давталтын "хоёр туйлт үсрэлт" антеныг хэмжих үед RK2-47 дэлгэц.

Резонансын давтамж 722 МГц

Зураг 34 - 48 мм-тэй тэнцүү /4 гартай n = 1 давталтын "хоёр туйлт үсрэлт" антеныг хэмжих үед RK2-47 дэлгэц. Резонансын давтамж 1012 МГц

Зураг 35 - 39 мм-тэй тэнцүү /4 гартай n = 1 давталтын "хоёр туйлт үсрэлт" антеныг хэмжих үед RK2-47 дэлгэц. Резонансын давтамж 1200 МГц

Зураг 36 - 78 мм-тэй тэнцүү /4 гартай n = 2 давталтын "хоёр туйлт үсрэлт" антеныг хэмжих үед RK2-47 дэлгэц.

Эхний резонансын давтамж нь 445 МГц, хоёр дахь нь 1143 МГц

Зураг 37 - 39 мм-тэй тэнцүү /4-гартай n = 2 давталтын "хоёр туйлт үсрэлт" антеныг хэмжих үед RK2-47 дэлгэц.

Резонансын давтамж 954 МГц

Туршилтын судалгаагаар тэгш хэмтэй хагас долгионы шугаман диполь ба ижил урттай фрактал антеныг авбал (Зураг 38) "хоёр туйлт үсрэлт" хэлбэрийн фрактал антеннууд бага давтамжтай (50 ба 61) ажиллах болно. %), мөн Кох муруй хэлбэртэй фрактал антеннууд нь шугаман диполийн давтамжаас 73 ба 85% бага давтамжтайгаар ажилладаг. Тиймээс фрактал антеннуудыг жижиг хэмжээтэй болгож болно. 39-р зурагт ижил резонансын давтамжтай (900-1000 МГц) фрактал антеннуудын хэмжээсийг ердийн хагас долгионы диполийн гартай харьцуулахад харуулав.

Зураг 38 - Ижил урттай "Ердийн" ба фрактал антенууд

Зураг 39 - Ижил резонансын давтамжийн антенны хэмжээ

5. Фрактал антенны цацрагийн хэв маягийг хэмжих

Антенны цацрагийн хэв маягийг ихэвчлэн хана нь цацрагийн цацрагийг шингээдэг "anechoic" камерт хэмждэг. Энэхүү дипломын ажилд хэмжилтийг Физик, технологийн факультетийн ердийн лабораторид хийсэн бөгөөд багаж хэрэгсэл, төмөр тавиурын металл хайрцагнаас туссан дохио нь хэмжилтэд зарим алдаа гаргасан.

Богино долгионы дохионы эх үүсвэр болгон панорамик VSWR болон бууралтын тоолуур RK2-47-ийн өөрийн генераторыг ашигласан. ATT-2592 цахилгаан соронзон орны түвшний хэмжигчийг фрактал антеннаас цацраг хүлээн авагч болгон ашигласан нь 50 МГц-ээс 3.5 ГГц хүртэлх давтамжийн мужид хэмжилт хийх боломжийг олгосон.

Урьдчилсан хэмжилтүүд нь тэгш хэмтэй хагас долгионы шугаман диполын цацрагийн загвар нь дипольтой шууд (тохирох төхөөрөмжгүй) холбогдсон коаксиаль кабелийн гаднах цацрагийг ихээхэн гажуудуулж байгааг харуулсан. Дамжуулах шугамын цацрагийг дарах арга замуудын нэг нь диполийн оронд монополийг "газрын" үүрэг гүйцэтгэдэг харилцан перпендикуляр 4 /4 "эсрэг жин"-ийн хамт ашиглах явдал юм (Зураг 40).

Зураг 40 - "эсрэг жинтэй" 4 монополь ба фрактал антен

41-45-р зурагт судалж буй антеннуудын туршилтаар хэмжсэн цацрагийн хэв маягийг "эсрэг жинтэй"-ээр харуулав (дипольоос монополь руу шилжих үед цацрагийн резонансын давтамж бараг өөрчлөгддөггүй). Богино долгионы цацрагийн эрчим хүчний урсгалын нягтын хэмжилтийг метр квадрат тутамд микроваттаар хэмжилтийг хэвтээ ба босоо хавтгайд 10 интервалаар хийсэн. Хэмжилтийг антенны "алс" бүсэд 2-ын зайд хийсэн.

Анхны судлагдсан антен нь шулуун / 4 чичиргээ юм. Энэ антенны цацрагийн загвараас харахад энэ нь онолынхоос ялгаатай нь тодорхой байна (Зураг 41). Энэ нь хэмжилтийн алдаатай холбоотой юм.

Судалгаанд хамрагдаж буй бүх антеннуудын хэмжилтийн алдаа дараах байдалтай байж болно.

Лабораторийн доторх металл объектын цацрагийн тусгал;

Антен ба эсрэг жингийн хооронд хатуу перпендикуляр байхгүй байх;

Коаксиаль кабелийн гаднах бүрхүүлийн цацрагийг бүрэн дарахгүй байх;

Өнцгийн утгыг буруу унших;

Антенн дээрх ATT-2592 тоолуурыг буруу "онилох";

Гар утаснаас үүсэх хөндлөнгийн оролцоо.

Математикийн хувьд фракталууд нь бүхэлдээ олонлогтой төстэй элементүүдээс бүрдсэн олонлогууд юм. Хамгийн сайн жишээ: хэрэв та эллипсийн шугамыг сайтар ажиглавал шулуун болно. Фрактал нь хэр ойрхон томруулсан ч гэсэн зураг нь нарийн төвөгтэй, ерөнхий дүр төрхтэй төстэй хэвээр байх болно. Элементүүд нь хачирхалтай байдлаар байрладаг. Тиймээс бид төвлөрсөн тойргийг фракталын хамгийн энгийн жишээ гэж үздэг. Хичнээн ойртож байсан ч шинэ тойрог гарч ирнэ. Фракталуудын олон жишээ бий. Жишээлбэл, Википедиа нь Романеско байцааны зургийг өгдөг бөгөөд байцааны толгой нь байцааны зурсан толгойтой яг адилхан боргоцойноос бүрддэг. Уншигчид одоо фрактал антен хийх нь амаргүй гэдгийг ойлгож байна. Гэхдээ сонирхолтой.

Яагаад фрактал антен хэрэгтэй вэ?

Фрактал антенны зорилго нь бага зардлаар ихийг барих явдал юм. Барууны видеонуудаас ялгаруулагч нь фрактал соронзон хальсны хэсэг байх параболоидыг олох боломжтой. Тэд аль хэдийн тугалган цааснаас энгийн төхөөрөмжөөс илүү үр дүнтэй богино долгионы төхөөрөмжийн элементүүдийг хийж байна. Бид танд фрактал антеныг хэрхэн яаж дуусгахыг зааж, зөвхөн SWR тоолуураар тааруулах асуудлыг шийдэх болно. Мэдээжийн хэрэг, арилжааны зорилгоор холбогдох бүтээгдэхүүнийг сурталчлах бүхэл бүтэн гадаад вэбсайт байдаг гэдгийг дурдъя, зураг байхгүй. Манай гар хийцийн фрактал антен нь илүү энгийн бөгөөд гол давуу тал нь та дизайныг өөрийн гараар хийх боломжтой юм.

1897 онд Оливер Лоджын fractenna.com вэб сайтаас авсан видео бичлэгийн дагуу хоёр конус хэлбэрийн анхны фрактал антеннууд гарч ирэв. Википедиа битгий хараарай. Ердийн дипольтой харьцуулахад доргиурын оронд хос гурвалжин нь 20% -ийн зурвасын өргөтгөлийг өгдөг. Үе үе давтагдах бүтцийг бий болгосноор жижиг антеннуудыг том антеннаасаа муугаар угсрах боломжтой болсон. Та ихэвчлэн хоёр хүрээ эсвэл хачирхалтай хэлбэртэй хавтан хэлбэртэй хоёр конус хэлбэрийн антеныг олох болно.

Эцсийн эцэст энэ нь илүү олон телевизийн сувгийг хүлээн авах боломжийг олгоно.

Хэрэв та YouTube дээр хүсэлт бичвэл фрактал антен хийх видео гарч ирнэ. Хэрэв та Израилийн далбааны зургаан хошуут одыг төсөөлвөл энэ нь хэрхэн ажилладагийг илүү сайн ойлгох болно, буланг нь мөрний хамт таслав. Гурван булан үлдсэн, хоёр нь нэг талдаа байрласан, нөгөө нь үгүй. Зургаа дахь булан нь бүрэн байхгүй байна. Одоо бид хоёр ижил төстэй одыг босоо байдлаар байрлуулж, бие биентэйгээ төв өнцгөөр, зүүн ба баруун тийшээ ангархай, тэдгээрийн дээр ижил төстэй хосыг байрлуулна. Үр дүн нь антенны массив байсан - хамгийн энгийн фрактал антен.

Одууд нь тэжээгчээр булангаараа холбогддог. Хос баганаар. Дохио утас бүрийн яг дундаас шугамаас авдаг. Бүтэц нь тохирох хэмжээтэй диэлектрик (хуванцар) субстрат дээр боолтоор угсардаг. Одны тал нь яг нэг инч, босоо тэнхлэгийн оддын булангуудын хоорондох зай (тэжээгчийн урт) дөрвөн инч, хэвтээ зай (тэжээгчийн хоёр утас хоорондын зай) нэг инч байна. Одууд орой дээрээ 60 градусын өнцөгтэй байдаг тул уншигч үүнтэй төстэй зүйлийг загвар хэлбэрээр зурж, дараа нь өөрөө фрактал антен хийх боломжтой болно. Бид ажлын ноорог хийсэн боловч хэмжээ нь хангагдаагүй. Одууд яг гарч ирсэн гэж бид баталж чадахгүй, Microsoft Paint нь үнэн зөв зураг зурах чадваргүй юм. Фрактал антенны бүтэц тодорхой болохын тулд зургийг харвал:

1. Хүрэн тэгш өнцөгт нь диэлектрик субстратыг харуулж байна. Зурагт үзүүлсэн фрактал антен нь тэгш хэмтэй цацрагийн загвартай. Хэрэв ялгаруулагч нь хөндлөнгийн нөлөөллөөс хамгаалагдсан бол дэлгэцийг нэг инч зайд субстратын ард дөрвөн тулгуур дээр байрлуулна. Давтамжийн хувьд хатуу металл хуудас байрлуулах шаардлагагүй, дөрөвний нэг инчийн талтай тор нь хангалттай байх болно, дэлгэцийг кабелийн сүлжихэд холбохоо бүү мартаарай.
2. 75 Ом-ийн өвөрмөц эсэргүүцэлтэй тэжээгч нь зохицуулалт шаарддаг. 300 Ом-ыг 75 Ом болгон хувиргах трансформаторыг олох эсвэл хийх. SWR тоолуур дээр нөөцөлж, шаардлагатай параметрүүдийг хүрэлтээр биш, харин төхөөрөмжийг ашиглан сонгох нь дээр.
3. Дөрвөн одтой, зэс утаснаас нугалав. Бид тэжээгчтэй (хэрэв байгаа бол) уулзвар дээр лакны тусгаарлагчийг цэвэрлэнэ. Антенны дотоод тэжээл нь хоёр зэрэгцээ утаснаас бүрдэнэ. Антенныг цаг агаарын таагүй байдлаас хамгаалахын тулд хайрцагт байрлуулах нь зүйтэй.

Тоон телевизийн фрактал антенн угсрах

Энэхүү тоймыг эцэс хүртэл уншсаны дараа хүн бүр фрактал антен хийж болно. Бид дизайны талаар маш гүнзгий нэвтэрсэн тул туйлшралын талаар ярихаа мартсан. Бид үүнийг шугаман ба хэвтээ гэж үздэг. Энэ нь дараахь дүгнэлтээс үүдэлтэй.

• Уг бичлэг нь мэдээж Америк гаралтай, яриа нь HDTV-ийн тухай юм. Тиймээс бид тухайн улсынхаа загварыг авч болно.
• Дэлхий дээр тойрог туйлшралыг ашиглан хиймэл дагуулаас нэвтрүүлэг цацдаг цөөхөн улс орон, тэдгээрийн дотор ОХУ, АНУ зэрэг орно. Тиймээс бусад мэдээлэл дамжуулах технологиуд нь ижил төстэй гэж бид үзэж байна. Яагаад? Хүйтэн дайн байсан тул хоёр улс юуг, хэрхэн шилжүүлэхээ стратегийн хувьд сонгосон, бусад улсууд цэвэр практик талаас нь авч үзсэн гэж бид үзэж байна. Дугуй туйлшралыг тагнуулын хиймэл дагуулуудад тусгайлан нэвтрүүлсэн (ажиглагчтай харьцуулахад байнга хөдөлдөг). Тиймээс телевиз, радиогийн өргөн нэвтрүүлгийн хувьд ижил төстэй зүйл бий гэж үзэх үндэслэл бий.
• Антенны бүтэц нь шугаман гэж хэлдэг. Дугуй эсвэл зууван туйлшралыг олж авах газар байхгүй. Тиймээс, хэрэв манай уншигчдын дунд MMANA-г эзэмшдэг мэргэжлийн хүмүүс байхгүй бол антенн нь хүлээн зөвшөөрөгдсөн байрлалд баригдахгүй бол ялгаруулагчийн хавтгайд 90 градус эргүүлнэ. Туйлшрал нь босоо чиглэлд өөрчлөгдөнө. Дашрамд хэлэхэд, хэмжээсийг 4 дахин томруулсан тохиолдолд олон хүн FM-г барих боломжтой болно. Илүү зузаан утас (жишээлбэл, 10 мм) авах нь дээр.

Бид уншигчдад фрактал антеныг хэрхэн ашиглах талаар тайлбарласан гэж найдаж байна. Хялбар угсрах хэд хэдэн зөвлөмж. Тиймээс, лакаар бүрсэн хамгаалалттай утас хайж үзээрэй. Зурагт үзүүлсэн шиг дүрсүүдийг нугална. Дараа нь дизайнерууд хуваагдаж, бид үүнийг хийхийг зөвлөж байна:

1. Холболтын цэгүүд дээр од болон тэжээгчийн утсыг хуулж ав. Тэжээлийн утсыг чихээр нь боолтоор нь дунд хэсгүүдэд бэхлэнэ. Үйлдлийг зөв гүйцэтгэхийн тулд нэг инчийг урьдчилан хэмжиж, харандаагаар хоёр зэрэгцээ шугам зур. Тэдгээрийн дагуу утаснууд байх ёстой.
2. Зайг сайтар шалгаж, нэг бүтцийг гагнах. Видеоны зохиогчид ялгаруулагчийг одод булангаараа тэжээгч дээр тэгшлээд, эсрэг талын үзүүрүүд нь субстратын ирмэг дээр (тус бүрийг хоёр газар) байрлуулахыг зөвлөж байна. Ойролцоогоор одны хувьд байршлыг цэнхэр өнгөөр ​​тэмдэглэв.
3. Нөхцөлийг биелүүлэхийн тулд од бүрийг диэлектрик хавчаартай боолтоор нэг газар чангална (жишээлбэл, камбрикаар хийсэн PVA утас гэх мэт). Зураг дээр угсрах газруудыг нэг одны хувьд улаанаар харуулсан байна. Боолтыг тойрог хэлбэрээр схемийн дагуу зурсан.

Цахилгаан кабель нь урвуу талаасаа (заавал биш) урсдаг. Өрөмдлөгийн нүхийг газар дээр нь хийнэ. SWR нь тэжээлийн утас хоорондын зайг өөрчлөх замаар тохируулагддаг боловч энэ загварт энэ нь садист арга юм. Бид зүгээр л антенны эсэргүүцлийг хэмжихийг зөвлөж байна. Үүнийг хэрхэн хийснийг танд сануулъя. Таны үзэж буй програмын давтамжтай генератор, жишээлбэл, 500 МГц, мөн дохио өгөхөөс татгалздаггүй өндөр давтамжийн вольтметр хэрэгтэй болно.

Дараа нь генераторын үйлдвэрлэсэн хүчдэлийг хэмжиж, үүнийг вольтметрт (зэрэгцээ) холбодог. Бид маш бага өөрийн индукц бүхий хувьсах эсэргүүцэл ба антеннаас эсэргүүцэгч хуваагчийг угсардаг (бид үүнийг генераторын дараа цувралаар холбодог, эхлээд эсэргүүцэл, дараа нь антенн). Бид хувьсах резисторын хүчдэлийг вольтметрээр хэмжиж, генераторын уншилт нь ачаалалгүйгээр (дээрх цэгийг харна уу) одоогийнхоос хоёр дахин их болох хүртэл зэрэглэлийг нэгэн зэрэг тохируулдаг. Энэ нь хувьсах резисторын утга нь 500 МГц давтамжтай антенны долгионы эсэргүүцэлтэй тэнцүү болсон гэсэн үг юм.

Трансформаторыг шаардлагатай хэмжээгээр үйлдвэрлэх боломжтой болсон. Интернетээс хэрэгтэй зүйлээ олоход хэцүү байдаг, радио нэвтрүүлэг үзэх дуртай хүмүүст бид http://www.cqham.ru/tr.htm бэлэн хариултыг олсон. Вэбсайт дээр 50 Ом кабелийн ачааллыг хэрхэн тохируулах талаар бичиж, зурсан. Давтамжууд нь HF мужид тохирч байгааг анхаарна уу, SW энд хэсэгчлэн тохирно. Антенны өвөрмөц эсэргүүцэл нь 50-200 Ом-ийн хооронд байна. Од хэр их мөнгө өгөхийг хэлэхэд хэцүү байна. Хэрэв таны ферм дээр шугамын долгионы эсэргүүцлийг хэмжих төхөөрөмж байгаа бол танд сануулъя: хэрэв тэжээгчийн урт нь долгионы уртын дөрөвний нэгтэй тэнцүү бол антенны эсэргүүцэл нь гаралт руу өөрчлөлтгүйгээр дамждаг. Жижиг, том хүрээний хувьд ийм нөхцөлийг хангах боломжгүй (ялангуяа фрактал антенууд нь өргөтгөсөн хүрээг агуулдаг гэдгийг санаарай), гэхдээ хэмжилтийн зорилгоор дурдсан баримтыг хаа сайгүй ашигладаг.

Одоо уншигчид эдгээр гайхалтай дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн талаар бүгдийг мэддэг. Ийм ер бусын хэлбэр нь орчлон ертөнцийн олон янз байдал нь ердийн хил хязгаарт тохирохгүй байгааг харуулж байна.

Өмнөх нийтлэлүүдэд дурдсанчлан фрактал антеннуудын үр ашиг нь ердийн антеннуудаас ойролцоогоор 20% илүү болохыг олж мэдсэн.Үүнийг хэрэглэхэд маш хэрэгтэй байж болох юм. Ялангуяа та өөрийн телевизийн антенаа дижитал дохио эсвэл HD видеог хүлээн авах, гар утас, Wi-Fi-ийн хүрээг нэмэгдүүлэхийг хүсч байвалхамтлаг, FM эсвэл AM радио гэх мэт.

Ихэнх гар утаснууд аль хэдийн фрактал антентай байдаг. Сүүлийн хэдэн жил анзаарсан бол гар утас гаднаа антенгүй болсон. Учир нь тэдгээр нь хэлхээний самбарт дотоод фрактал антеннуудтай бөгөөд энэ нь илүү сайн хүлээн авах, Bluetooth, үүрэн холбооны дохио, Wi-Fi зэрэг илүү олон давтамжийг нэг антеннаас нэгэн зэрэг авах боломжийг олгодог!

Wikipedia-аас авсан мэдээлэл: "Фрактал антенн нь олон төрлийн давтамжтайгаар нэгэн зэрэг сайн гүйцэтгэлтэй ажиллаж чаддагаараа уламжлалт зохион бүтээгдсэн антеннаас эрс ялгаатай. Ихэвчлэн стандарт антеннуудыг ашиглах давтамжаараа "таслах" ёстой. "Тиймээс стандарт антен зөвхөн энэ давтамж дээр сайн ажилладаг. Энэ нь фрактал антенныг өргөн зурвасын болон олон зурвасын хэрэглээнд маш сайн шийдэл болгодог."

Энэ заль мэх нь таны хүссэн давтамжаар цуурайтах фрактал антенаа бүтээх явдал юм. Энэ нь өөр харагдах болно гэсэн үг бөгөөд таны хүрэхийг хүсч буй зүйлээс хамааран өөр өөрөөр тооцогдох болно. Бага зэрэг математик, үүнийг хэрхэн хийх нь тодорхой болно. (Та онлайн тооны машинд өөрийгөө хязгаарлаж болно)

Бидний жишээн дээр бид энгийн антен хийх болно, гэхдээ та илүү төвөгтэй антен хийж болно. Илүү төвөгтэй байх тусмаа сайн. Бид антенныг барихад шаардлагатай 18 хэмжигч утсыг жишээ болгон ашиглах болно, гэхдээ та илүү нарийвчлалтай, резонанстай жижиг эсвэл илүү төвөгтэй антенн хийхийн тулд өөрийн сийлбэр хавтанг ашиглан цааш явж болно.

(таб=ТВ антен)

Энэ зааварт бид радио сувгаар дамжих дижитал эсвэл өндөр нарийвчлалтай дохионы телевизийн антенныг бий болгохыг хичээх болно. Эдгээр давтамжтай ажиллахад илүү хялбар байдаг бөгөөд эдгээр давтамжийн долгионы урт нь дохионы долгионы уртын хагасын урттай хагас футаас хэдэн метр хүртэл хэлбэлздэг. UHF (децитиметр долгион) хэлхээний хувьд та антенныг чиглэлээс илүү хамааралтай болгох захирал (захирал) эсвэл цацруулагч (цацруулагч) нэмж болно. VHF (хэт богино долгионы) антеннууд нь мөн чиглэлтэй байдаг боловч VHF диполь антеннуудын "чих" нь телевизийн станц руу шууд чиглүүлэхээс илүүтэйгээр дохиог дамжуулах телевизийн долгионы урттай перпендикуляр байх ёстой.

Эхлээд хүлээн авах эсвэл дамжуулахыг хүсч буй давтамжаа олоорой. ТВ-ийн хувьд энд давтамжийн графикийн холбоос байна: http://www.csgnetwork.com/tvfreqtable.html

Антенны хэмжээг тооцоолохын тулд бид онлайн тооцоолуур ашиглана: http://www.kwarc.org/ant-calc.html

Энд дизайн, онолын талаар сайн PDF байна:татаж авах

Дохионы долгионы уртыг хэрхэн олох вэ: фут дахь долгионы урт = (гэрлийн хурд фут дахь харьцаа) / (герц дэх давтамж)

1) Фут дахь гэрлийн хурдны коэффициент = +983571056.43045

2) Гэрлийн хурдны коэффициент метрээр = 299792458

3) Гэрлийн хурдны коэффициент инч = 11802852700

Хаанаас эхлэх вэ: (DB2-ийн өргөн давтамжийн мужид сайн ажилладаг тусгал бүхий VHF/UHF диполь массив):

(350 МГц нь 8 инчийн долгионы дөрөвний нэг буюу 16 инчийн хагас долгион бөгөөд энэ нь хэт өндөр давтамжийн мужид - 13 ба 14 сувгийн хооронд байдаг ба энэ нь VHF-UHF хүрээний хоорондох төв давтамж юм. резонанс). Таны түгээлтийн суваг бүлэгт бага эсвэл өндөр байж болох тул эдгээр шаардлагыг танай бүс нутагт илүү сайн ажиллахын тулд өөрчилж болно.

Доорх холбоосын материалд үндэслэн ( http://uhfhdtvantenna.blogspot.com/ http://budgetiq.wordpress.com/2008/07/29/diy-hd-antenna/ http://members.shaw.ca/hdtvantenna/ болон http://current .org/ptv/ptv0821make.pdf) , зөвхөн фрактал загварууд нь танд илүү авсаархан, уян хатан байх боломжийг олгодог бөгөөд бид DB2 загварыг ашиглах болно, энэ нь өндөр ашиг тустай бөгөөд аль хэдийн нэлээд авсаархан бөгөөд дотор болон гадна суурилуулахад түгээмэл болсон.

Үндсэн зардал (ойролцоогоор 15 доллар):

1. Хуванцар орон сууц (8"x6"x3") гэх мэт бэхэлгээний гадаргуу. http://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2062285
2. 6 эрэг. Би ган ​​болон хуудас металлын хувьд өөрөө түншдэг эрэг ашигласан.
3. Тохирох трансформатор 300 Ом-оос 75 ​​Ом. http://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2062049
4. 18 метрийн хатуу утас. http://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2036274
5. Терминатор бүхий коаксиаль RG-6 - хязгаарлагч (мөн гадна талд суурилуулсан бол резинэн бүрээстэй).
6. Гэрэл ойлгогч ашиглах үед хөнгөн цагаан .
7. Хурц эсвэл түүнтэй адилтгах, илүү сайн үзүүртэй.
8. Хоёр хос жижиг бахө - зүү.
9. Хөтөч нь дор хаяж 8 инч байна.
10. Өнцөг хэмжихэд зориулагдсан протектор.
11. Өрөм, эрэг нь таны эрэгнээс бага диаметртэй.
12. Жижиг хавчаарууд.
13. Халив эсвэл халив.

ЖИЧ: HDTV/DTV-г PDF хэлбэрээр засварлана http://www.ruckman.net/downloads-1#FRACTALTEMPLATE

Нэгдүгээр алхам:

Хуванцар бүрхүүлийн доор тусгал бүхий орон сууцыг угсарна.

Хоёрдугаар алхам:

Дараах байрлалд тусгалын эсрэг талд жижиг урсгалтай нүхийг өрөмдөж, дамжуулагч боолтыг байрлуулна.

Гуравдугаар алхам:

8 инчийн дөрвөн ширхэг цул утас хайчилж, ил гарга.

Дөрөвдүгээр алхам:

Маркер ашиглан утсан дээрх инч бүрийг тэмдэглэ. (Эдгээр нь бидний гулзайлгах газрууд юм)

Тав дахь алхам:

Та утас бүрийн хувьд энэ алхамыг давтах ёстой. Утасны нугалах бүр нь 60 градустай тэнцүү байх бөгөөд ингэснээр фрактал үүсгэнэ. Тэгш талт гурвалжинтай төстэй. Би хоёр бахө, протектор ашигласан. Гулзайлга бүр 1" ховилтой байх болно. Үүнийг хийхээсээ өмнө эргэлт бүрийн чиглэлийг төсөөлж байгаа эсэхээ шалгаарай! Тусламж авахын тулд доорх диаграммыг ашиглана уу.

Зургаадугаар алхам:

6 см-ээс багагүй урттай 2 ширхэг утсыг хайчилж, ил гарга. Эдгээр утсыг дээд ба доод эрэгний эргэн тойронд нугалж, шурагны голд холбоно. Тиймээс гурвуулаа хоорондоо холбогддог. Утасны хүсээгүй хэсгийг таслахын тулд утас таслагч ашиглана уу.

Долоо дахь алхам:

Бүх фракталуудаа булангаар байрлуулж, шургуулна

Найм дахь алхам:

Тохирох трансформаторыг төвд байгаа хоёр эрэг шургаар холбож, чангална.

Бэлэн! Одоо та загвараа туршиж үзэх боломжтой!

Доорх зурган дээрээс харж байгаачлан хэсэг бүрийг хувааж, ижил урттай утастай шинэ гурвалжин үүсгэх бүрт энэ нь өөр чиглэлд зай эзэлдэг жижиг зайд багтах боломжтой.

Орчуулга: Дмитрий Шахов

Доор та фрактал антен үүсгэх видеог үзэж болно.

(таб=Wi-Fi антен)

Би өмнө нь фрактал антенны талаар сонсож байсан бөгөөд хэсэг хугацааны дараа би энэ ойлголтыг туршиж үзэхийн тулд өөрийн фрактал антенаа хийхийг оролдсон. Фрактал антенны талаархи судалгааны баримт бичигт дурдсан зарим давуу талууд нь харьцангуй бага боловч олон зурвасын RF дохиог үр дүнтэй хүлээн авах чадвар юм. Би Сиерпинскийн хивс дээр суурилсан фрактал антенны загвар бүтээхээр шийдсэн.

Би фрактал антенаа өөрт тохирох холбогчтой байхаар зохион бүтээсэн чиглүүлэгч Linksys WRT54GS 802.11g. Антенн нь ашиг багатай дизайнтай бөгөөд замд хэд хэдэн модтой WiFi Link таслах цэгээс 1/2 км-ийн зайд хийсэн урьдчилсан туршилтаар нэлээд сайн үр дүн, дохионы тогтвортой байдлыг харуулсан.

Та миний ашигласан Sierpinski хивсний антенны загвар болон бусад баримт бичгийн PDF хувилбарыг эдгээр холбоосоос татаж авах боломжтой.

Прототип хийх

Энэ бол фрактал антенны бэлэн загвар бүхий зураг юм.

Би Linksys WRT54GS RP-TNC - холбогчийг фрактал антенанд хавсаргасан.

Би анхны фрактал антенны загвараа бүтээхдээ ПХБ дээрх сийлбэр нь гурвалжныг бие биенээсээ тусгаарлаж магадгүй гэж санаа зовж байсан тул тэдгээрийн хоорондын холболтыг бага зэрэг өргөжүүлсэн. Тайлбар: Сүүлийн хорны шилжилт миний бодож байснаас илүү нарийвчлалтай хийгдсэн тул фрактал антенны дараагийн хувилбарыг Сиерпинскийн гурвалжны фрактал давталт бүрийн хооронд нарийн контактын цэгүүдээр харуулах болно. Sierpinski хивсний элементүүд (гурвалжин) хоорондоо холбоотой байх нь чухал бөгөөд холболтын цэгүүд нь аль болох нимгэн байх ёстой.

Антенны загварыг Pulsar Pro FX лазер принтер дээр хэвлэсэн. Энэ үйл явц нь антенны загварыг зэс бүрсэн ПХБ материал дээр хуулбарлах боломжийг надад олгосон:

Дараа нь лазераар хэвлэсэн антенны бүтцийг өөрчилсөн ламинатор ашиглан дулааны процессоор ПХБ-ийн зэс хуудас руу шилжүүлнэ.

Энэ бол хор дамжуулах үйл явцын эхний алхамын дараах зэс ПХБ материал юм.

Дараагийн шаардлагатай алхам бол ПХБ дээр Pulsar Pro FX "Green TRF Foil" ламинаторыг ашиглах явдал байв. Ногоон тугалган цаасыг хорны дутуу дусал эсвэл жигд бус өтгөрүүлсэн бүрээсийг нөхөхөд ашигладаг.

Энэ бол антенны дизайнтай цэвэрлэсэн самбар юм. Самбар нь сийлбэр хийхэд бэлэн байна:

Энд би цахилгаан соронзон хальс ашиглан ПХБ-ийн арын хэсгийг далдалсан:

Би 10 минутын дотор хавтанг сийлбэрлэхийн тулд төмрийн хлоридын шууд сийлбэрийн аргыг ашигласан. Шууд сийлбэрлэх аргыг хөвөн ашиглан гүйцэтгэдэг: бүх хавтанг төмрийн хлоридоор аажмаар арчих шаардлагатай. Төмрийн хлорид хэрэглэх нь эрүүл мэндэд аюултай тул би хамгаалалтын шил, бээлий өмссөн.

Энэ бол сийлбэрийн дараах самбар юм:

Би ПХБ-г ацетонд дүрсэн арчдасаар арчиж хорны дамжуулагч бүрээсийг арилгасан. Би цэвэрлэгээ хийхдээ бээлий ашигласан, учир нь ацетон нь ердийн латекс нэг удаагийн бээлийээр шингэдэг.

Би өрөмдлөг ба өрөмдлөгийн тусламжтайгаар антенны холбогчийг цооног өрөмдсөн.

Анхны прототипийн хувьд би стандарт Linksys чиглүүлэгчийн антеннуудын RP-TNC холбогчийг ашигласан:

Linksys-ийн ойрын зураг - RP-TNC нийцтэй антен холбогч:

Би гагнуурын өмнөхөн гагнуурын хэсэгт бага зэрэг ус түрхсэн.

Дараагийн алхам бол хэвлэмэл хэлхээний самбар дээрх Sierpinski антенны суурь руу RP-TNC холбогчоос утсыг гагнах явдал юм.

Антен холбогчийн хоёр дахь утсыг ПХБ хавтангийн хавтгайд гагнана.

Антен ашиглахад бэлэн боллоо!