आपण मागील लेखांमध्ये चर्चा केल्याप्रमाणे, असे आढळून आले की फ्रॅक्टल अँटेनाची कार्यक्षमता पारंपारिक अँटेनापेक्षा अंदाजे 20% जास्त आहे.हे लागू करण्यासाठी खूप उपयुक्त ठरू शकते. विशेषत: जर तुम्हाला तुमचा स्वतःचा टीव्ही अँटेना डिजिटल सिग्नल किंवा एचडी व्हिडिओ स्वीकारायचा असेल, सेल फोनची श्रेणी वाढवण्यासाठी, वाय-फायबँड, एफएम किंवा एएम रेडिओ इ.

बहुतेक सेल फोनमध्ये आधीपासून अंगभूत फ्रॅक्टल अँटेना असतात. गेल्या काही वर्षांत तुमच्या लक्षात आले असेल की, मोबाईल फोनमध्ये बाहेरील बाजूस अँटेना नसतात. याचे कारण असे की त्यांच्याकडे सर्किट बोर्डमध्ये अंतर्गत फ्रॅक्टल अँटेना कोरलेले आहेत, ज्यामुळे त्यांना अधिक चांगले रिसेप्शन मिळू शकते आणि एकाच वेळी एकाच अँटेनामधून ब्लूटूथ, सेल्युलर सिग्नल आणि वाय-फाय यासारख्या अधिक फ्रिक्वेन्सी घेता येतात!

विकिपीडियावरील माहिती: "फ्रॅक्टल अँटेना पारंपारिकपणे डिझाइन केलेल्या अँटेनापेक्षा स्पष्टपणे भिन्न आहे कारण ते एकाच वेळी विविध प्रकारच्या फ्रिक्वेन्सीवर चांगल्या कार्यक्षमतेसह कार्य करू शकते. सामान्यत:, मानक अँटेना ज्या वारंवारतेसाठी वापरायचे आहेत त्यावर "कट" करणे आवश्यक आहे. आणि अशा प्रकारे, एक मानक अँटेना केवळ या वारंवारतेवर चांगले कार्य करते, ज्यामुळे फ्रॅक्टल अँटेना वाइडबँड आणि मल्टीबँड ऍप्लिकेशन्ससाठी उत्कृष्ट उपाय बनतात.

युक्ती म्हणजे तुमचा स्वतःचा फ्रॅक्टल अँटेना तयार करणे जो तुम्हाला हव्या त्या वारंवारतेवर प्रतिध्वनी करेल. याचा अर्थ ते वेगळे दिसेल आणि तुम्ही काय साध्य करू इच्छिता त्यानुसार त्याची गणना वेगळ्या पद्धतीने केली जाऊ शकते. थोडे गणित आणि हे कसे करायचे ते स्पष्ट होईल. (तुम्ही स्वतःला ऑनलाइन कॅल्क्युलेटरपर्यंत मर्यादित करू शकता)

आमच्या उदाहरणात, आम्ही एक साधा अँटेना बनवू, परंतु आपण अधिक जटिल अँटेना बनवू शकता. जितके अधिक जटिल तितके चांगले. आम्ही उदाहरण म्हणून अँटेना तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या 18 गेज सॉलिड वायरच्या स्पूलचा वापर करू, परंतु अधिक रिझोल्यूशन आणि रेझोनन्ससह लहान, किंवा अधिक जटिल अँटेना बनवण्यासाठी तुम्ही तुमचे स्वतःचे एच बोर्ड वापरून पुढे जाऊ शकता.

(टॅब=टीव्ही अँटेना)

या ट्युटोरियलमध्ये आपण रेडिओ चॅनेलवर प्रसारित होणाऱ्या डिजिटल किंवा उच्च-रिझोल्यूशन सिग्नलसाठी टेलिव्हिजन अँटेना तयार करण्याचा प्रयत्न करू. या फ्रिक्वेन्सीसह कार्य करणे सोपे आहे, या फ्रिक्वेन्सीवरील तरंगलांबी सिग्नलच्या अर्ध्या तरंगलांबीसाठी अर्धा फूट ते कित्येक मीटर लांबीची असते. UHF (डेसिटिमीटर वेव्ह) सर्किट्ससाठी, तुम्ही डायरेक्टर (डायरेक्टर) किंवा रिफ्लेक्टर (रिफ्लेक्टर) जोडू शकता ज्यामुळे अँटेना अधिक दिशा अवलंबून असेल. VHF (अल्ट्रा शॉर्ट वेव्ह) अँटेना देखील दिशेवर अवलंबून असतात, परंतु टीव्ही स्टेशनवर थेट निर्देशित करण्याऐवजी, VHF द्विध्रुवीय अँटेनाचे "कान" सिग्नल प्रसारित करणाऱ्या टीव्ही स्टेशनच्या तरंगलांबीला लंब असले पाहिजेत.

प्रथम, आपण प्राप्त किंवा प्रसारित करू इच्छित फ्रिक्वेन्सी शोधा. टीव्हीसाठी, वारंवारता चार्टची लिंक येथे आहे: http://www.csgnetwork.com/tvfreqtable.html

आणि अँटेना आकाराची गणना करण्यासाठी आम्ही ऑनलाइन कॅल्क्युलेटर वापरू: http://www.kwarc.org/ant-calc.html

डिझाइन आणि सिद्धांतासाठी येथे एक चांगली PDF आहे:डाउनलोड करा

सिग्नलची तरंगलांबी कशी शोधावी: पायातील तरंगलांबी = (पायांमध्ये प्रकाश गुणोत्तराचा वेग) / (हर्ट्झमध्ये वारंवारता)

1) पायातील प्रकाश गती गुणांक = +983571056.43045

2) मीटरमध्ये प्रकाश गती गुणांक = 299792458

3) प्रकाश गती गुणांक इंच = 11802852700

कोठे सुरू करावे: (डीबी 2 च्या विस्तृत वारंवारता श्रेणीसाठी चांगले कार्य करणारे रिफ्लेक्टरसह VHF/UHF द्विध्रुवीय ॲरे):

(350 MHz ही 8-इंच लहरीचा एक चतुर्थांश भाग आहे - एक 16-इंच अर्धी लहर, जी अल्ट्रा-हाय फ्रिक्वेंसी रेंजमध्ये येते - 13 आणि 14 चॅनेल दरम्यान, आणि जी VHF-UHF श्रेणीतील मध्यवर्ती वारंवारता आहे. अनुनाद). या गरजा तुमच्या क्षेत्रात चांगले काम करण्यासाठी सुधारित केल्या जाऊ शकतात, कारण तुमचे वितरण चॅनेल गटामध्ये कमी किंवा जास्त असू शकते.

खालील लिंकवरील सामग्रीवर आधारित ( http://uhfhdtvantenna.blogspot.com/ http://budgetiq.wordpress.com/2008/07/29/diy-hd-antenna/ http://members.shaw.ca/hdtvantenna/ आणि http://current .org/ptv/ptv0821make.pdf) , फक्त फ्रॅक्टल डिझाईन्स आम्हाला अधिक कॉम्पॅक्ट आणि लवचिक बनवण्याची परवानगी देतात आणि आम्ही DB2 मॉडेल वापरू, ज्यामध्ये जास्त फायदा आहे आणि ते आधीच खूप कॉम्पॅक्ट आणि इनडोअर आणि आउटडोअर इंस्टॉलेशनसाठी लोकप्रिय आहे.

मूलभूत खर्च (सुमारे $15 खर्च):

1. माउंटिंग पृष्ठभाग जसे की प्लास्टिक हाउसिंग (8"x6"x3"). http://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2062285
2. 6 स्क्रू. मी स्टील आणि शीट मेटलसाठी स्व-टॅपिंग स्क्रू वापरले.
3. मॅचिंग ट्रान्सफॉर्मर 300 Ohm ते 75 Ohm. http://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2062049
4. काही 18 गेज घन वायर. http://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2036274
5. टर्मिनेटरसह कोएक्सियल आरजी -6 - लिमिटर्स (आणि बाहेर स्थापित केल्यास रबर शीथ).
6. रिफ्लेक्टर वापरताना ॲल्युमिनियम.
7. एक शार्प किंवा समतुल्य, शक्यतो बारीक टीप सह.
8. लहान पक्कड दोन जोड्या - सुया.
9. मार्गदर्शक किमान 8 इंच आहे.
10. कोन मोजण्यासाठी प्रोट्रॅक्टर.
11. एक ड्रिल आणि ड्रिल बिट ज्याचा व्यास तुमच्या स्क्रूपेक्षा लहान आहे.
12. लहान निप्पर्स.
13. स्क्रू ड्रायव्हर किंवा पेचकस.

टीप: PDF मध्ये HDTV/DTV संपादन http://www.ruckman.net/downloads-1#FRACTALTEMPLATE

पहिली पायरी:

प्लॅस्टिकच्या आवरणाखाली रिफ्लेक्टरसह गृहनिर्माण एकत्र करा:

पायरी दोन:

रिफ्लेक्टरच्या विरुद्ध बाजूस खालील पोझिशनमध्ये लहान थ्रेडेड छिद्रे ड्रिल करा आणि एक प्रवाहकीय स्क्रू ठेवा.

तिसरी पायरी:

घन कोर वायरचे चार 8" तुकडे करा आणि ते उघड करा.

पायरी चार:

मार्कर वापरून, वायरवर प्रत्येक इंच चिन्हांकित करा. (ही अशी ठिकाणे आहेत जिथे आपण बेंड बनवणार आहोत)

पायरी पाच:

आपण प्रत्येक वायरसाठी ही पायरी पुन्हा करणे आवश्यक आहे. वायरवरील प्रत्येक बेंड 60 अंशांइतका असेल, अशा प्रकारे फ्रॅक्टल तयार होईल. समभुज त्रिकोणासारखे दिसणारे. मी दोन जोड्या पक्कड आणि एक प्रोट्रेक्टर वापरला. प्रत्येक बेंड 1" नॉचवर असेल. हे करण्यापूर्वी तुम्ही प्रत्येक वळणाची दिशा दृश्यित केली असल्याची खात्री करा! मदतीसाठी खालील आकृती वापरा.

पायरी सहा:

कमीतकमी 6 सेमी लांबीचे आणखी 2 वायरचे तुकडे करा आणि ते उघड करा. या तारा वरच्या आणि खालच्या स्क्रूभोवती वाकवा आणि त्यांना स्क्रूच्या मध्यभागी बांधा. त्यामुळे तिघेही संपर्कात येतात. वायरचे अवांछित भाग कापण्यासाठी वायर कटर वापरा.

सातवी पायरी:

तुमचे सर्व फ्रॅक्टल्स कोपऱ्यांसह स्क्रूमध्ये ठेवा आणि स्क्रू करा

आठवा पायरी:

मध्यभागी असलेल्या दोन स्क्रूद्वारे जुळणारे ट्रान्सफॉर्मर जोडा आणि त्यांना घट्ट करा.

तयार! आता आपण आपल्या डिझाइनची चाचणी घेऊ शकता!

तुम्ही खालील फोटोमध्ये बघू शकता, प्रत्येक वेळी तुम्ही प्रत्येक विभागाचे विभाजन करून समान लांबीच्या वायरसह नवीन त्रिकोण तयार कराल, तेव्हा ते एका लहान जागेत बसू शकते, वेगळ्या दिशेने जागा घेतात.

अनुवाद: दिमित्री शाखोव

खाली आपण फ्रॅक्टल अँटेना तयार करण्यासाठी व्हिडिओ पाहू शकता:

(टॅब=वाय-फाय अँटेना)

मी याआधी फ्रॅक्टल अँटेनाबद्दल ऐकले होते आणि काही काळानंतर ही संकल्पना वापरून पाहण्यासाठी मला माझा स्वतःचा फ्रॅक्टल अँटेना बनवायचा होता. फ्रॅक्टल अँटेनावरील संशोधन पेपरमध्ये वर्णन केलेल्या फ्रॅक्टल अँटेनाचे काही फायदे म्हणजे ते तुलनेने लहान असताना मल्टी-बँड RF सिग्नल कार्यक्षमतेने प्राप्त करण्याची त्यांची क्षमता. मी सिएरपिन्स्की कार्पेटवर आधारित फ्रॅक्टल अँटेनाचा प्रोटोटाइप तयार करण्याचा निर्णय घेतला.

माझ्याशी सुसंगत कनेक्टर असण्यासाठी मी माझा फ्रॅक्टल अँटेना डिझाइन केला आहे राउटर Linksys WRT54GS 802.11g. अँटेनामध्ये लो-प्रोफाइल गेन डिझाइन आहे आणि मार्गात अनेक झाडे असलेल्या वायफाय लिंक ब्रेकपॉईंटपासून 1/2 किमी अंतरावर प्राथमिक चाचणीमध्ये, त्याने बऱ्यापैकी चांगले परिणाम आणि सिग्नल स्थिरता दर्शविली.

तुम्ही या लिंक्सवरून मी वापरलेल्या सिएरपिन्स्की कार्पेट अँटेना टेम्प्लेटची पीडीएफ आवृत्ती, तसेच इतर दस्तऐवज डाउनलोड करू शकता:

प्रोटोटाइप बनवत आहे

फ्रॅक्टल अँटेनाच्या तयार प्रोटोटाइपसह हा फोटो आहे:

मी Linksys WRT54GS RP-TNC - चाचणीसाठी फ्रॅक्टल अँटेनाशी कनेक्टर जोडले

जेव्हा मी माझा पहिला फ्रॅक्टल अँटेना प्रोटोटाइप डिझाइन करत होतो, तेव्हा मला काळजी वाटत होती की PCB वरील कोरीव प्रक्रिया त्रिकोणांना एकमेकांपासून विलग करू शकते, म्हणून मी त्यांच्यातील कनेक्शन थोडा विस्तारित केला. टीप: अंतिम टोनर संक्रमण माझ्या अपेक्षेपेक्षा अधिक अचूकपणे पूर्ण झाल्यामुळे, फ्रॅक्टल अँटेना प्रोटोटाइपची पुढील आवृत्ती सिएरपिन्स्की त्रिकोणाच्या प्रत्येक फ्रॅक्टल पुनरावृत्ती दरम्यान सूक्ष्म संपर्क बिंदूंसह प्रस्तुत केली जाईल. सिअरपिन्स्की कार्पेटचे घटक (त्रिकोण) एकमेकांच्या संपर्कात आहेत याची खात्री करणे महत्वाचे आहे आणि कनेक्शन बिंदू शक्य तितके पातळ असावेत:

अँटेना डिझाइन पल्सर प्रो एफएक्स लेसर प्रिंटरवर मुद्रित केले गेले. या प्रक्रियेमुळे मला अँटेना डिझाइन कॉपर क्लेड पीसीबी सामग्रीवर कॉपी करण्याची परवानगी मिळाली:

लेसर मुद्रित अँटेना रचना नंतर सुधारित लॅमिनेटर वापरून थर्मल प्रक्रियेद्वारे पीसीबी तांब्याच्या शीटमध्ये हस्तांतरित केली जाते:

टोनर हस्तांतरण प्रक्रियेच्या पहिल्या टप्प्यानंतर ही तांबे पीसीबी सामग्री आहे:

पुढील आवश्यक पायरी म्हणजे PCB वर Pulsar Pro FX "ग्रीन TRF फॉइल" लॅमिनेटर वापरणे. टोनर ट्रान्सफरमध्ये कोणत्याही टोनर गॅप किंवा असमान जाड कोटिंग्ज भरण्यासाठी ग्रीन फॉइलचा वापर केला जातो:

हे अँटेना डिझाइनसह साफ केलेले बोर्ड आहे. बोर्ड कोरीव कामासाठी तयार आहे:

येथे मी इलेक्ट्रिकल टेप वापरून पीसीबीच्या मागील बाजूस मुखवटा लावला:

मी 10 मिनिटांत बोर्ड कोरण्यासाठी डायरेक्ट फेरिक क्लोराईड एचिंग पद्धत वापरली. स्पंज वापरुन डायरेक्ट एचिंग पद्धत चालते: फेरीक क्लोराईडने संपूर्ण बोर्ड हळूहळू पुसणे आवश्यक आहे. फेरिक क्लोराईड वापरण्याच्या आरोग्याच्या धोक्यांमुळे, मी सुरक्षा चष्मा आणि हातमोजे घातले:

नक्षीकामानंतरचा हा बोर्ड आहे:

टोनर ट्रान्सफर कोटिंग्स काढण्यासाठी मी एसीटोनमध्ये बुडवलेल्या स्वॅबने पीसीबी पुसले. मी साफसफाई करताना हातमोजे वापरले कारण एसीटोन ठराविक लेटेक्स डिस्पोजेबल ग्लोव्हजमधून शोषले जाईल:

मी ड्रिल आणि ड्रिल बिट वापरून अँटेना कनेक्टरसाठी छिद्र ड्रिल केले:

माझ्या पहिल्या प्रोटोटाइपसाठी मी मानक Linksys राउटर अँटेनामधून RP-TNC कनेक्टर वापरला:

Linksys चे क्लोज-अप - सुसंगत RP-TNC अँटेना कनेक्टर:

मी सोल्डरिंगच्या आधी सोल्डरिंग क्षेत्रावर पीसीबीला थोडेसे पाणी लावले:

पुढील पायरी म्हणजे आरपी-टीएनसी कनेक्टरपासून मुद्रित सर्किट बोर्डवरील सिअरपिन्स्की अँटेनाच्या पायावर वायर सोल्डर करणे:

पीसीबी बोर्डच्या विमानात अँटेना कनेक्टरची दुसरी वायर सोल्डर करा:

अँटेना वापरण्यासाठी तयार आहे!

ज्ञान तळामध्ये तुमचे चांगले काम पाठवा सोपे आहे. खालील फॉर्म वापरा

विद्यार्थी, पदवीधर विद्यार्थी, तरुण शास्त्रज्ञ जे ज्ञानाचा आधार त्यांच्या अभ्यासात आणि कार्यात वापरतात ते तुमचे खूप आभारी असतील.

http://www.allbest.ru/ वर पोस्ट केले

परिचय

अँटेना हे विद्युत चुंबकीय लहरी उत्सर्जित करण्यासाठी किंवा प्राप्त करण्यासाठी डिझाइन केलेले रेडिओ उपकरण आहे. अँटेना हा रेडिओ लहरींच्या उत्सर्जन किंवा रिसेप्शनशी संबंधित कोणत्याही रेडिओ अभियांत्रिकी प्रणालीतील सर्वात महत्त्वाचा घटक आहे. अशा प्रणालींमध्ये हे समाविष्ट आहे: रेडिओ संप्रेषण प्रणाली, रेडिओ प्रसारण, दूरदर्शन, रेडिओ नियंत्रण, रेडिओ रिले संप्रेषण, रडार, रेडिओ खगोलशास्त्र, रेडिओ नेव्हिगेशन इ.

संरचनात्मकदृष्ट्या, अँटेनामध्ये तारा, धातूचे पृष्ठभाग, डायलेक्ट्रिक्स आणि मॅग्नेटोडिलेक्ट्रिक्स असतात. अँटेनाचा उद्देश रेडिओ लिंकच्या सरलीकृत आकृतीद्वारे स्पष्ट केला आहे. उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन, उपयुक्त सिग्नलद्वारे मोड्युलेटेड आणि जनरेटरद्वारे तयार केलेले, ट्रान्समिटिंग अँटेनाद्वारे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरींमध्ये रूपांतरित केले जातात आणि अवकाशात विकिरण केले जातात. सामान्यतः, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा ट्रान्समीटरमधून अँटेनाला थेट पुरवल्या जात नाहीत, परंतु पॉवर लाइन (इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्ह ट्रान्समिशन लाइन, फीडर) वापरून पुरवल्या जातात.

या प्रकरणात, त्याच्याशी संबंधित इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा फीडरच्या बाजूने प्रसारित होतात, जे ऍन्टीनाद्वारे मोकळ्या जागेच्या विद्युत चुंबकीय लहरींमध्ये रूपांतरित होतात.

प्राप्त करणारा अँटेना मुक्त रेडिओ लहरी उचलतो आणि त्यांना जोडलेल्या लहरींमध्ये रूपांतरित करतो, जे फीडरद्वारे रिसीव्हरला दिले जातात. अँटेना रिव्हर्सिबिलिटीच्या तत्त्वानुसार, जेव्हा हा अँटेना रिसीव्हिंग मोडमध्ये कार्यरत असतो तेव्हा ट्रान्समिटिंग मोडमध्ये कार्यरत असलेल्या अँटेनाचे गुणधर्म बदलत नाहीत.

विविध प्रकारच्या वेव्हगाइड्स आणि कॅव्हिटी रेझोनेटर्समध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन उत्तेजित करण्यासाठी अँटेनासारखी उपकरणे देखील वापरली जातात.

1. अँटेनाची मुख्य वैशिष्ट्ये

1.1 अँटेनाच्या मुख्य पॅरामीटर्सची संक्षिप्त माहिती

अँटेना निवडताना, त्यांच्या मुख्य वैशिष्ट्यांची तुलना केली जाते: ऑपरेटिंग वारंवारता श्रेणी (बँडविड्थ), लाभ, रेडिएशन पॅटर्न, इनपुट प्रतिबाधा, ध्रुवीकरण. परिमाणात्मकदृष्ट्या, अँटेना गेन Ga दाखवते की दिलेल्या अँटेनाला मिळालेली सिग्नल पॉवर सर्वात सोप्या अँटेनाद्वारे मिळालेल्या सिग्नल पॉवरपेक्षा किती पटीने जास्त आहे - अर्ध-वेव्ह व्हायब्रेटर (आयसोट्रॉपिक एमिटर) अंतराळात त्याच बिंदूवर ठेवलेला आहे. लाभ डेसिबल dB किंवा dB मध्ये व्यक्त केला जातो. वर परिभाषित केलेले लाभ, दर्शविलेले dB किंवा dBd (द्विध्रुव किंवा अर्ध-वेव्ह व्हायब्रेटरच्या सापेक्ष), आणि आयसोट्रॉपिक रेडिएटरच्या सापेक्ष लाभ, dBi किंवा dB ISO दर्शविले जाणे यात फरक करणे आवश्यक आहे. कोणत्याही परिस्थितीत, समान मूल्यांची तुलना करणे आवश्यक आहे. उच्च लाभासह अँटेना असणे इष्ट आहे, परंतु लाभ वाढविण्यासाठी सामान्यत: त्याच्या डिझाइन आणि परिमाणांची जटिलता वाढवणे आवश्यक आहे. उच्च लाभासह कोणतेही साधे लहान-आकाराचे अँटेना नाहीत. अँटेनाचा रेडिएशन पॅटर्न (RP) अँटेना वेगवेगळ्या दिशांमधून सिग्नल कसे प्राप्त करतो हे दर्शविते. या प्रकरणात, क्षैतिज आणि उभ्या दोन्ही विमानांमध्ये अँटेना नमुना विचारात घेणे आवश्यक आहे. कोणत्याही विमानातील सर्वदिशात्मक अँटेनामध्ये वर्तुळाच्या आकारात एक नमुना असतो, म्हणजेच अँटेना सर्व बाजूंनी समान रीतीने सिग्नल प्राप्त करू शकतो, उदाहरणार्थ, क्षैतिज विमानात उभ्या रॉडचा रेडिएशन नमुना. एक दिशात्मक अँटेना एक किंवा अनेक पॅटर्न लोबच्या उपस्थितीद्वारे दर्शविला जातो, ज्यापैकी सर्वात मोठ्याला मुख्य म्हणतात. सहसा, मुख्य लोब व्यतिरिक्त, मागील आणि बाजूचे लोब असतात, ज्याची पातळी मुख्य लोबपेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी असते, जे तरीही अँटेनाची कार्यक्षमता खराब करते, म्हणूनच ते शक्य तितक्या कमी करण्याचा प्रयत्न करतात. .

अँटेना इनपुट प्रतिबाधा हे अँटेना फीड पॉईंट्सवरील सिग्नल करंटच्या तात्काळ व्होल्टेज मूल्यांचे गुणोत्तर मानले जाते. जर सिग्नलचा व्होल्टेज आणि प्रवाह टप्प्यात असेल, तर गुणोत्तर वास्तविक मूल्य आहे आणि इनपुट प्रतिरोध पूर्णपणे सक्रिय आहे. जेव्हा टप्पे बदलतात तेव्हा, सक्रिय घटकाव्यतिरिक्त, एक प्रतिक्रियाशील घटक दिसून येतो - प्रेरक किंवा कॅपेसिटिव्ह, वर्तमानाचा टप्पा व्होल्टेजच्या मागे आहे की पुढे जातो यावर अवलंबून. इनपुट प्रतिबाधा प्राप्त झालेल्या सिग्नलच्या वारंवारतेवर अवलंबून असते. सूचीबद्ध मुख्य वैशिष्ट्यांव्यतिरिक्त, अँटेनामध्ये इतर अनेक महत्त्वाचे पॅरामीटर्स असतात, जसे की SWR (स्टँडिंग वेव्ह रेशो), क्रॉस-ध्रुवीकरण पातळी, ऑपरेटिंग तापमान श्रेणी, वारा भार इ.

1.2 अँटेना वर्गीकरण

अँटेना विविध निकषांनुसार वर्गीकृत केले जाऊ शकतात: ब्रॉडबँड तत्त्वानुसार, रेडिएटिंग घटकांच्या स्वरूपानुसार (रेषीय प्रवाहांसह अँटेना, किंवा व्हायब्रेटर अँटेना, छिद्रातून उत्सर्जित होणारे अँटेना - छिद्र अँटेना, पृष्ठभाग एंटेना); रेडिओ अभियांत्रिकी प्रणालीच्या प्रकारानुसार ज्यामध्ये अँटेना वापरला जातो (रेडिओ संप्रेषणासाठी अँटेना, रेडिओ प्रसारण, दूरदर्शन इ.). आम्ही श्रेणी वर्गीकरणाचे पालन करू. जरी समान (प्रकार) रेडिएटिंग घटक असलेले अँटेना बऱ्याचदा वेगवेगळ्या तरंग श्रेणींमध्ये वापरले जात असले, तरी त्यांची रचना वेगळी असते; या अँटेनाचे मापदंड आणि त्यांच्यासाठीच्या आवश्यकता देखील लक्षणीय भिन्न आहेत.

खालील वेव्ह रेंजचे अँटेना विचारात घेतले जातात (श्रेणींची नावे “रेडिओ रेग्युलेशन” च्या शिफारशींनुसार दिली जातात; अँटेना-फीडर उपकरणांवरील साहित्यात मोठ्या प्रमाणावर वापरलेली नावे कंसात दर्शविली जातात): मायरीमीटर (अल्ट्रा -लांब) लाटा (); किलोमीटर (लांब) लाटा (); हेक्टोमीटर (सरासरी) लाटा (); decameter (लहान) लाटा (); मीटरवेव्ह (); डेसिमीटर लाटा (); सेंटीमीटर लहरी(); मिलिमीटर लाटा (). शेवटचे चार बँड कधीकधी "अल्ट्रा-शॉर्ट वेव्हज" (VHF) या सामान्य नावाखाली एकत्र केले जातात.

1.2.1 अँटेना बँड

अलिकडच्या वर्षांत, रेडिओ कम्युनिकेशन आणि ब्रॉडकास्टिंग मार्केटमध्ये विविध वैशिष्ट्यांसह विविध उद्देशांसाठी मोठ्या संख्येने नवीन संप्रेषण प्रणाली दिसू लागल्या आहेत. वापरकर्त्यांच्या दृष्टिकोनातून, रेडिओ कम्युनिकेशन सिस्टम किंवा ब्रॉडकास्टिंग सिस्टम निवडताना, प्रथम संप्रेषणाच्या गुणवत्तेकडे (प्रसारण) लक्ष दिले जाते, तसेच या प्रणालीचा वापर सुलभता (वापरकर्ता टर्मिनल) द्वारे निर्धारित केला जातो. परिमाणे, वजन, ऑपरेशनची सुलभता आणि अतिरिक्त कार्यांची सूची. हे सर्व पॅरामीटर्स ऍन्टीना डिव्हाइसेसच्या प्रकार आणि डिझाइनद्वारे आणि विचाराधीन सिस्टमच्या अँटेना-फीडर मार्गाच्या घटकांद्वारे लक्षणीयपणे निर्धारित केले जातात, त्याशिवाय रेडिओ संप्रेषण अशक्य आहे. या बदल्यात, अँटेनाच्या डिझाइन आणि कार्यक्षमतेमध्ये निर्णायक घटक म्हणजे त्यांची ऑपरेटिंग वारंवारता श्रेणी.

वारंवारता श्रेणींच्या स्वीकृत वर्गीकरणानुसार, अँटेनाचे अनेक मोठे वर्ग (समूह) वेगळे केले जातात, जे एकमेकांपासून मूलभूतपणे भिन्न आहेत: अल्ट्रा-लाँग-वेव्ह (व्हीएलएफ) आणि लाँग-वेव्ह (एलडब्ल्यू) श्रेणींचे अँटेना; मिड-वेव्ह (एमएफ) अँटेना; शॉर्टवेव्ह (एचएफ) अँटेना; अल्ट्रा-शॉर्ट वेव्ह (व्हीएचएफ) अँटेना; मायक्रोवेव्ह अँटेना.

वैयक्तिक संप्रेषण सेवा, रेडिओ आणि टेलिव्हिजन प्रसारण प्रदान करण्याच्या दृष्टिकोनातून अलिकडच्या वर्षांत सर्वात लोकप्रिय एचएफ, व्हीएचएफ आणि मायक्रोवेव्ह रेडिओ सिस्टम आहेत, ज्याची अँटेना उपकरणे खाली चर्चा केली जातील. हे लक्षात घेतले पाहिजे की, अँटेना व्यवसायात काहीतरी नवीन शोधण्याची अशक्यता दिसत असूनही, अलिकडच्या वर्षांत, नवीन तंत्रज्ञान आणि तत्त्वांवर आधारित, क्लासिक अँटेनामध्ये महत्त्वपूर्ण सुधारणा केल्या गेल्या आहेत आणि नवीन अँटेना विकसित केले गेले आहेत जे पूर्वीपेक्षा मूलभूतपणे भिन्न आहेत. डिझाईन, आकार, मूलभूत वैशिष्ठ्ये इ. इ. मध्ये विद्यमान, ज्यामुळे आधुनिक रेडिओ प्रणालींमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या अँटेना उपकरणांच्या संख्येत लक्षणीय वाढ झाली आहे.

कोणत्याही रेडिओ संप्रेषण प्रणालीमध्ये, केवळ प्रसारित करण्यासाठी, प्रसारित करण्यासाठी आणि प्राप्त करण्यासाठी किंवा केवळ प्राप्त करण्यासाठी डिझाइन केलेली अँटेना उपकरणे असू शकतात.

प्रत्येक वारंवारता श्रेणीसाठी, दिशात्मक आणि दिशाहीन (सर्व दिशात्मक) क्रियेसह रेडिओ उपकरणांच्या अँटेना सिस्टममध्ये फरक करणे देखील आवश्यक आहे, जे यामधून डिव्हाइसच्या उद्देशाने (संप्रेषण, प्रसारण इ.) निर्धारित केले जाते. , उपकरणाद्वारे सोडवलेली कार्ये (सूचना, संप्रेषण, प्रसारण, इ.). सर्वसाधारणपणे, अँटेनाची डायरेक्टिव्हिटी वाढवण्यासाठी (रेडिएशन पॅटर्न अरुंद करण्यासाठी), ऍन्टेना ॲरे वापरल्या जाऊ शकतात, ज्यामध्ये प्राथमिक रेडिएटर्स (अँटेना) असतात, जे त्यांच्या टप्प्याटप्प्याने काही विशिष्ट परिस्थितीत, त्याच्या दिशेने आवश्यक बदल प्रदान करू शकतात. अंतराळातील अँटेना बीम (अँटेना रेडिएशन पॅटर्नच्या स्थितीचे नियंत्रण प्रदान करा). प्रत्येक श्रेणीमध्ये, विशिष्ट वारंवारता (सिंगल-फ्रिक्वेंसी किंवा अरुंद-बँड) वर चालणारी अँटेना उपकरणे आणि बऱ्यापैकी विस्तृत फ्रिक्वेन्सी (ब्रॉडबँड किंवा वाइड-बँड) मध्ये कार्य करणारे अँटेना वेगळे करणे देखील शक्य आहे.

1.3 ऍन्टीना ॲरेमधून रेडिएशन

किरणोत्सर्गाची उच्च डायरेक्टिव्हिटी प्राप्त करण्यासाठी, अनेकदा सरावात आवश्यक असते, आपण कमकुवत दिशात्मक अँटेनाची प्रणाली वापरू शकता, जसे की व्हायब्रेटर, स्लिट्स, वेव्हगाइड्सचे उघडे टोक आणि इतर, अवकाशात विशिष्ट मार्गाने स्थित आणि आवश्यक असलेल्या प्रवाहांनी उत्तेजित. मोठेपणा आणि फेज गुणोत्तर. या प्रकरणात, संपूर्ण दिशात्मकता, विशेषत: मोठ्या संख्येने उत्सर्जकांसह, प्रामुख्याने संपूर्ण प्रणालीच्या एकूण परिमाणांद्वारे आणि काही प्रमाणात, वैयक्तिक उत्सर्जकांच्या वैयक्तिक दिशात्मक गुणधर्मांद्वारे निर्धारित केले जाते.

अशा प्रणालींमध्ये अँटेना ॲरे (एआर) समाविष्ट आहेत. सामान्यतः, AR ही एकसमान रेडिएटिंग घटकांची एक प्रणाली आहे, जी अवकाशात सारखीच असते आणि विशिष्ट कायद्यानुसार स्थित असते. घटकांच्या व्यवस्थेवर अवलंबून, रेखीय, पृष्ठभाग आणि व्हॉल्यूमेट्रिक जाळी वेगळे केले जातात, त्यापैकी सर्वात सामान्य रेक्टलिनियर आणि सपाट एआर आहेत. काहीवेळा रेडिएटिंग घटक गोलाकार कमानीच्या बाजूने किंवा वक्र पृष्ठभागांवर स्थित असतात जे एआर स्थित असलेल्या ऑब्जेक्टच्या आकाराशी एकरूप असतात (कॉन्फॉर्मल एआर).

सर्वात सोपा एक रेखीय ॲरे आहे, ज्यामध्ये रेडिएटिंग घटक एका सरळ रेषेवर स्थित असतात, ज्याला ॲरे अक्ष म्हणतात, एकमेकांपासून समान अंतरावर (समदुष्ट ॲरे). उत्सर्जकांच्या फेज केंद्रांमधील अंतर d ला ग्रेटिंग पिच म्हणतात. लिनियर एआर, त्याच्या स्वतंत्र महत्त्वाव्यतिरिक्त, इतर प्रकारच्या एआरच्या विश्लेषणाचा आधार आहे.

2 . आशाजनक अँटेना संरचनांचे विश्लेषण

2.1 HF आणि VHF अँटेना

आकृती 1 - बेस स्टेशन अँटेना

HF आणि VHF बँडमध्ये सध्या मोठ्या प्रमाणात रेडिओ प्रणाली कार्यरत आहेत: संप्रेषण (रेडिओ रिले, सेल्युलर, ट्रंकिंग, उपग्रह इ.), रेडिओ प्रसारण, दूरदर्शन प्रसारण. डिझाइन आणि वैशिष्ट्यांनुसार, या सिस्टमच्या सर्व अँटेना डिव्हाइसेसना दोन मुख्य गटांमध्ये विभागले जाऊ शकते - स्थिर उपकरणांचे अँटेना आणि मोबाइल डिव्हाइसचे अँटेना. स्थिर अँटेनामध्ये बेस कम्युनिकेशन स्टेशनचे अँटेना, रिसीव्हिंग टेलिव्हिजन अँटेना, रेडिओ रिले कम्युनिकेशन लाइनचे अँटेना आणि मोबाइल अँटेनामध्ये वैयक्तिक कम्युनिकेशन यूजर टर्मिनल्सचे अँटेना, कार अँटेना आणि वेअरेबल (पोर्टेबल) रेडिओ स्टेशनचे अँटेना समाविष्ट असतात.

बेस स्टेशन अँटेना बहुतेक क्षैतिज समतल सर्व दिशात्मक असतात, कारण ते मुख्यतः हलत्या वस्तूंशी संवाद प्रदान करतात. सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे अनुलंब ध्रुवीकरण व्हिप अँटेना त्यांच्या डिझाइनच्या साधेपणामुळे आणि पुरेशा कार्यक्षमतेमुळे “ग्राउंड प्लेन” (“GP”) प्रकारचे आहेत. असा अँटेना हा L लांबीचा उभ्या रॉड असतो, जो ऑपरेटिंग तरंगलांबी l नुसार निवडलेला असतो, तीन किंवा अधिक काउंटरवेटसह, सामान्यतः मास्टवर स्थापित केला जातो (आकृती 1).

पिन L ची लांबी l/4, l/2 आणि 5/8l आहे आणि काउंटरवेट 0.25l ते 0.1l पर्यंत आहेत. अँटेनाचा इनपुट प्रतिबाधा काउंटरवेट आणि मास्टमधील कोनावर अवलंबून असतो: हा कोन जितका लहान असेल (काउंटरवेट मास्टवर जितके जास्त दाबले जातील), तितका जास्त प्रतिकार. विशेषतः, L = l/4 असलेल्या अँटेनासाठी, 30°...45° च्या कोनात 50 Ohms चा इनपुट प्रतिबाधा प्राप्त होतो. उभ्या विमानात अशा अँटेनाचा रेडिएशन पॅटर्न क्षितिजाच्या 30° कोनात जास्तीत जास्त असतो. अँटेना वाढणे हे उभ्या अर्ध-वेव्ह द्विध्रुवाच्या वाढीच्या बरोबरीचे आहे. तथापि, या डिझाइनमध्ये, पिन आणि मास्ट यांच्यात कोणताही संबंध नाही, ज्यासाठी अँटेनाला वादळ आणि स्थिर विजेपासून संरक्षण करण्यासाठी शॉर्ट-सर्किट केबल लांबी l/4 चा अतिरिक्त वापर आवश्यक आहे.

L = l/2 लांबीच्या अँटेनाला काउंटरवेट्सची आवश्यकता नसते, ज्याची भूमिका मास्टद्वारे खेळली जाते आणि उभ्या समतलातील त्याचा नमुना क्षितिजावर अधिक दाबला जातो, ज्यामुळे त्याची श्रेणी वाढते. या प्रकरणात, इनपुट प्रतिबाधा कमी करण्यासाठी उच्च-फ्रिक्वेंसी ट्रान्सफॉर्मरचा वापर केला जातो आणि पिनचा आधार जुळणाऱ्या ट्रान्सफॉर्मरद्वारे ग्राउंडेड मास्टशी जोडला जातो, ज्यामुळे आपोआप विजेच्या संरक्षणाची आणि स्थिर विजेची समस्या सोडवली जाते. अर्ध-वेव्ह द्विध्रुवच्या तुलनेत अँटेना वाढ सुमारे 4 डीबी आहे.

लांब-अंतराच्या संप्रेषणासाठी “GP” अँटेना सर्वात प्रभावी म्हणजे L = 5/8l सह अँटेना. हे अर्ध-वेव्ह अँटेनापेक्षा किंचित लांब आहे आणि फीडर केबल व्हायब्रेटरच्या पायथ्याशी असलेल्या जुळणाऱ्या इंडक्टन्सशी जोडलेली आहे. काउंटरवेट्स (किमान 3) क्षैतिज विमानात स्थित आहेत. अशा अँटेनाचा फायदा 5-6 dB असतो, जास्तीत जास्त DP आडव्या ते 15° च्या कोनात असतो आणि पिन स्वतःच मॅचिंग कॉइलद्वारे मास्टवर ग्राउंड केला जातो. हे अँटेना अर्ध-वेव्ह अँटेनापेक्षा अरुंद आहेत आणि म्हणून त्यांना अधिक काळजीपूर्वक ट्यूनिंग आवश्यक आहे.

आकृती 2 - हाफ-वेव्ह व्हायब्रेटर अँटेना

आकृती 3 - अर्ध-वेव्ह व्हायब्रेटरचा रॉम्बिक अँटेना

बहुतेक बेस अँटेना छतावर स्थापित केले जातात, जे त्यांच्या कार्यक्षमतेवर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करू शकतात, म्हणून खालील गोष्टींचा विचार करणे आवश्यक आहे:

छतावरील विमानापासून 3 मीटरपेक्षा कमी अंतरावर अँटेना बेस ठेवण्याचा सल्ला दिला जातो;

अँटेना (टेलिव्हिजन अँटेना, तारा इ.) जवळ कोणत्याही धातूच्या वस्तू किंवा संरचना असू नयेत;

शक्य तितक्या उच्च अँटेना स्थापित करणे उचित आहे;

ऍन्टीनाच्या ऑपरेशनमध्ये इतर बेस स्टेशनमध्ये व्यत्यय आणू नये.

स्थिर रेडिओ संप्रेषण स्थापित करण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका प्राप्त झालेल्या (उत्सर्जक) सिग्नलच्या ध्रुवीकरणाद्वारे खेळली जाते; लांब-अंतराच्या प्रसारादरम्यान, पृष्ठभागाच्या लहरी क्षैतिज ध्रुवीकरणासह लक्षणीय कमी क्षीणतेचा अनुभव घेते, नंतर लांब-अंतराच्या रेडिओ संप्रेषणासाठी, तसेच दूरदर्शन प्रसारणासाठी, क्षैतिज ध्रुवीकरणासह अँटेना वापरल्या जातात (व्हायब्रेटर क्षैतिजरित्या स्थित असतात).

दिशात्मक अँटेनापैकी सर्वात सोपा म्हणजे हाफ-वेव्ह व्हायब्रेटर. सममितीय हाफ-वेव्ह व्हायब्रेटरसाठी, त्याच्या दोन समान हातांची एकूण लांबी अंदाजे l/2 (0.95 l/2) इतकी असते, रेडिएशन पॅटर्नमध्ये आडव्या समतल आकृती आठ आणि उभ्या वर्तुळाचा आकार असतो. विमान वर सांगितल्याप्रमाणे नफा मोजण्याचे एकक म्हणून घेतला जातो.

अशा अँटेनाच्या व्हायब्रेटर्समधील कोन b च्या समान असल्यास<180є, то получают антенну типа V, у которой ДН складывается из ДН составных её частей, причём угол раскрыва зависит от длины вибратора (рисунок 2). Так, например, при L =л получаем б=100є, а при L = 2л, б =70є, а усиление равно 3,5 дБ и 4,5 дБ, входное сопротивление - 100 и 120 Ом соответственно.

जेव्हा दोन व्ही-प्रकारचे अँटेना अशा प्रकारे जोडलेले असतात की त्यांचे नमुने एकत्रित केले जातात, तेव्हा एक समभुज अँटेना प्राप्त होतो, ज्यामध्ये डायरेक्टिव्हिटी अधिक स्पष्ट होते (आकृती 3).

डायमंडच्या वरच्या भागाला जोडताना, पॉवर पॉइंट्सच्या विरुद्ध, लोड रेझिस्टर Rn, अर्ध्या ट्रान्समीटर पॉवरच्या बरोबरीने डिसिपेटिंग पॉवर, पॅटर्नच्या मागील लोबला 15...20 dB ने दाबणे साध्य केले जाते. क्षैतिज समतलातील मुख्य लोबची दिशा कर्ण a शी जुळते. उभ्या समतल मध्ये, मुख्य लोब क्षैतिज दिशेने आहे.

सर्वोत्तम तुलनेने सोप्या दिशात्मक अँटेनापैकी एक म्हणजे "डबल स्क्वेअर" लूप अँटेना, ज्याचा फायदा 8...9 dB आहे, पॅटर्नच्या मागील लोबचे दाब 20 dB पेक्षा कमी नाही, ध्रुवीकरण अनुलंब आहे.

आकृती 4 - वेव्ह चॅनेल अँटेना

सर्वात व्यापक, विशेषत: व्हीएचएफ श्रेणीमध्ये, "वेव्ह चॅनेल" प्रकारचे अँटेना आहेत (परदेशी साहित्यात - उडा-यागी अँटेना), कारण ते अगदी संक्षिप्त आहेत आणि तुलनेने लहान आकारमानांसह मोठी Ga मूल्ये प्रदान करतात. या प्रकारचे अँटेना हे घटकांचा संच आहेत: सक्रिय - व्हायब्रेटर आणि निष्क्रिय - परावर्तक आणि एका सामान्य बूमवर स्थापित केलेले अनेक डायरेक्टर (आकृती 4). अशा अँटेना, विशेषत: मोठ्या संख्येने घटकांसह, उत्पादनादरम्यान काळजीपूर्वक ट्यूनिंग आवश्यक असते. तीन-घटकांच्या अँटेना (व्हायब्रेटर, परावर्तक आणि एक दिग्दर्शक) साठी, मूलभूत वैशिष्ट्ये अतिरिक्त कॉन्फिगरेशनशिवाय प्राप्त केली जाऊ शकतात.

या प्रकारच्या अँटेनाची जटिलता देखील या वस्तुस्थितीमध्ये आहे की ऍन्टीनाचा इनपुट प्रतिबाधा निष्क्रिय घटकांच्या संख्येवर अवलंबून असतो आणि ऍन्टीनाच्या कॉन्फिगरेशनवर लक्षणीयपणे अवलंबून असतो, म्हणूनच साहित्य सहसा त्याचे अचूक मूल्य दर्शवत नाही. अशा अँटेनाचा इनपुट प्रतिबाधा. विशेषतः, पिस्टॉलकोर्स लूप व्हायब्रेटर वापरताना, ज्याचा इनपुट प्रतिबाधा सुमारे 300 ओहम आहे, व्हायब्रेटर म्हणून, निष्क्रिय घटकांच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे, अँटेनाची इनपुट प्रतिबाधा कमी होते आणि 30-50 च्या मूल्यांपर्यंत पोहोचते. ओम्स, ज्यामुळे फीडरशी जुळत नाही आणि अतिरिक्त जुळणी आवश्यक आहे. निष्क्रिय घटकांच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे, अँटेना पॅटर्न अरुंद होतो आणि लाभ वाढतो, उदाहरणार्थ, तीन-घटक आणि पाच-घटकांच्या अँटेनासाठी, लाभ 5...6 dB आणि 8...9 dB आहेत. पॅटर्नच्या मुख्य बीमची रुंदी अनुक्रमे 70º आणि 50º.

“वेव्ह चॅनेल” प्रकारच्या अँटेनाच्या तुलनेत अधिक ब्रॉडबँड आणि ट्यूनिंगची आवश्यकता नसलेले ट्रॅव्हलिंग वेव्ह अँटेना (AWA), ज्यामध्ये सर्व व्हायब्रेटर, एकमेकांपासून समान अंतरावर स्थित असतात, सक्रिय असतात आणि संग्रहित रेषेशी जोडलेले असतात (आकृती 5). त्यांना प्राप्त होणारी सिग्नल उर्जा जवळजवळ टप्प्यात एकत्रित लाइनमध्ये जोडली जाते आणि फीडरमध्ये प्रवेश करते. अशा अँटेनाचा लाभ एकत्रित रेषेच्या लांबीनुसार निर्धारित केला जातो, प्राप्त झालेल्या सिग्नलच्या तरंगलांबीच्या या लांबीच्या गुणोत्तराच्या प्रमाणात असतो आणि व्हायब्रेटर्सच्या दिशात्मक गुणधर्मांवर अवलंबून असतो. विशेषतः, आवश्यक वारंवारता श्रेणीशी संबंधित आणि संकलन रेषेच्या 60° कोनात असलेल्या वेगवेगळ्या लांबीच्या सहा व्हायब्रेटरसह ABC साठी, ऑपरेटिंग रेंजमध्ये 4 dB ते 9 dB पर्यंत वाढ होते आणि बॅक रेडिएशनची पातळी असते. 14 dB कमी आहे.

आकृती 5 - ट्रॅव्हलिंग वेव्ह अँटेना

आकृती 6 - लॉगरिदमिक पीरियडिकिटी स्ट्रक्चर किंवा लॉग नियतकालिक अँटेना असलेले अँटेना

प्राप्त झालेल्या सिग्नलच्या तरंगलांबीच्या आधारावर विचारात घेतलेल्या अँटेनाचे दिशात्मक गुणधर्म बदलतात. विस्तृत फ्रिक्वेंसी रेंजमध्ये पॅटर्नचा स्थिर आकार असलेल्या अँटेनाचा सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे स्ट्रक्चरच्या लॉगरिदमिक पिरियडिकिटी किंवा लॉग-पीरियडिक अँटेना (LPA) असलेले अँटेना. त्यांच्याकडे विस्तृत श्रेणी आहे: प्राप्त सिग्नलची कमाल तरंगलांबी किमान 10 पटांपेक्षा जास्त आहे. त्याच वेळी, फीडरसह अँटेनाची चांगली जुळणी संपूर्ण ऑपरेटिंग श्रेणीमध्ये सुनिश्चित केली जाते आणि लाभ व्यावहारिकदृष्ट्या अपरिवर्तित राहतो. एलपीएची एकत्रित रेषा सामान्यत: दोन कंडक्टर्सद्वारे तयार केली जाते जी एकापेक्षा एक वर स्थित असतात, ज्यावर व्हायब्रेटर्सचे हात क्षैतिजरित्या जोडलेले असतात, एका वेळी (आकृती 6, शीर्ष दृश्य).

LPA व्हायब्रेटर हे समद्विभुज त्रिकोणात कोरलेले असतात ज्यात b वर कोन असतो आणि सर्वात मोठ्या व्हायब्रेटरच्या समान आधार असतो. अँटेनाची ऑपरेटिंग बँडविड्थ सर्वात लांब आणि सर्वात लहान व्हायब्रेटरच्या परिमाणांद्वारे निर्धारित केली जाते. लॉगरिदमिक अँटेना संरचनेसाठी, समीप कंपनाच्या लांबी, तसेच त्यांच्यापासून संरचनेच्या शीर्षापर्यंतच्या अंतरांमधील एक विशिष्ट संबंध समाधानी असणे आवश्यक आहे. या संबंधाला संरचना कालावधी f म्हणतात:

B2? B1=B3? B2=A2? A1=A3? A2=…=f

अशा प्रकारे, व्हायब्रेटर्सचा आकार आणि त्रिकोणाच्या शिरोबिंदूपासून त्यांचे अंतर वेगाने कमी केले जाते. ऍन्टीनाची वैशिष्ट्ये f आणि b च्या मूल्यांद्वारे निर्धारित केली जातात. कोन b आणि मोठा b (b नेहमी 1 पेक्षा कमी असतो), अँटेना जितका जास्त असेल आणि रेडिएशन पॅटर्नच्या मागील आणि बाजूच्या लोबची पातळी कमी होईल. तथापि, त्याच वेळी, व्हायब्रेटरची संख्या वाढते आणि अँटेनाचे परिमाण आणि वजन वाढते. कोन b साठी इष्टतम मूल्ये 3є…60є, आणि φ - 0.7…0.9 मध्ये निवडली जातात.

प्राप्त झालेल्या सिग्नलच्या तरंगलांबीच्या आधारावर, अँटेना संरचनेत अनेक व्हायब्रेटर उत्तेजित असतात, ज्याचे परिमाण सिग्नलच्या अर्ध्या तरंगलांबीच्या सर्वात जवळ असतात, म्हणून एलपीए तत्त्वतः अनेक "वेव्ह चॅनेल" अँटेनांसारखे असतात जे एकमेकांशी जोडलेले असतात. ज्यामध्ये व्हायब्रेटर, रिफ्लेक्टर आणि डायरेक्टर असतात. सिग्नलच्या एका विशिष्ट तरंगलांबीवर, व्हायब्रेटरची फक्त एक त्रिकूट उत्तेजित होते आणि बाकीचे इतके विकृत असतात की ते अँटेनाच्या ऑपरेशनवर परिणाम करत नाहीत. म्हणून, एलपीएचा लाभ समान संख्येच्या घटकांसह “वेव्ह चॅनेल” अँटेनाच्या नफ्यापेक्षा कमी आहे, परंतु एलपीएची बँडविड्थ जास्त विस्तीर्ण असल्याचे दिसून येते. अशा प्रकारे, दहा व्हायब्रेटर आणि मूल्ये असलेल्या एलपीएसाठी b = 45є, f = 0.84, गणना केलेला लाभ 6 dB आहे, जो संपूर्ण ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सीच्या श्रेणीमध्ये व्यावहारिकपणे बदलत नाही.

रेडिओ रिले कम्युनिकेशन लाइन्ससाठी, इतर रेडिओ-इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये व्यत्यय आणू नये आणि उच्च-गुणवत्तेचे संप्रेषण सुनिश्चित करण्यासाठी अरुंद रेडिएशन पॅटर्न असणे खूप महत्वाचे आहे. पॅटर्न अरुंद करण्यासाठी, अँटेना ॲरे (एआर) मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात, वेगवेगळ्या विमानांमध्ये पॅटर्न अरुंद करतात आणि मुख्य लोबच्या रुंदीची भिन्न मूल्ये प्रदान करतात. हे अगदी स्पष्ट आहे की अँटेना ॲरेचे भौमितीय परिमाण आणि रेडिएशन पॅटर्नची वैशिष्ट्ये ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सीच्या श्रेणीवर लक्षणीयपणे अवलंबून असतात - वारंवारता जितकी जास्त असेल तितकी ॲरे अधिक कॉम्पॅक्ट असेल आणि रेडिएशन पॅटर्न अरुंद होईल आणि परिणामी , जितका मोठा फायदा. समान फ्रिक्वेन्सीसाठी, वाढत्या AR आकारांसह (प्राथमिक उत्सर्जकांची संख्या), नमुना अरुंद होईल.

व्हीएचएफ बँडसाठी, ॲरे बहुतेकदा व्हायब्रेटर अँटेना (लूप व्हायब्रेटर) असलेल्या वापरल्या जातात, ज्याची संख्या अनेक दहापर्यंत पोहोचू शकते, वाढ 15 डीबी आणि त्याहून अधिक होते आणि कोणत्याही विमानात पॅटर्नची रुंदी 10º पर्यंत संकुचित केली जाऊ शकते. , उदाहरणार्थ 395...535 मेगाहर्ट्झ फ्रिक्वेंसी रेंजमधील 16 अनुलंब स्थित लूप व्हायब्रेटरसाठी, नमुना उभ्या समतल भागामध्ये 10º पर्यंत संकुचित होतो.

वापरकर्ता टर्मिनल्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या मुख्य प्रकारचे अँटेना हे अनुलंब ध्रुवीकृत व्हिप अँटेना आहेत, ज्याचा आडव्या समतल भागामध्ये गोलाकार नमुना असतो. या अँटेनाची कार्यक्षमता कमी लाभ मूल्यांमुळे, तसेच रेडिएशन पॅटर्नवर आसपासच्या वस्तूंच्या प्रभावामुळे, तसेच अँटेनाच्या भौमितिक परिमाणांवर योग्य ग्राउंडिंग आणि मर्यादा नसल्यामुळे खूपच कमी आहे. नंतरचे रेडिओ उपकरणाच्या इनपुट सर्किट्ससह अँटेनाचे उच्च-गुणवत्तेचे जुळणी आवश्यक आहे. नमुनेदार डिझाइन जुळणारे पर्याय लांबीच्या बाजूने वितरीत केलेले इंडक्टन्स आणि अँटेनाच्या पायावर इंडक्टन्स आहेत. रेडिओ संप्रेषण श्रेणी वाढविण्यासाठी, काही मीटर लांब विशेष विस्तारित अँटेना वापरले जातात, जे प्राप्त झालेल्या सिग्नलच्या पातळीत लक्षणीय वाढ करतात.

सध्या, कार अँटेनाचे अनेक प्रकार आहेत, जे स्वरूप, डिझाइन आणि किंमतीत भिन्न आहेत. हे अँटेना यांत्रिक, इलेक्ट्रिकल, ऑपरेशनल आणि सौंदर्यविषयक पॅरामीटर्ससाठी कठोर आवश्यकतांच्या अधीन आहेत. संप्रेषण श्रेणीच्या दृष्टीने सर्वोत्कृष्ट परिणाम l/4 लांबीच्या पूर्ण-आकाराच्या अँटेनाद्वारे प्राप्त केले जातात, तथापि, मोठे भौमितिक परिमाण नेहमीच सोयीस्कर नसतात, म्हणून अँटेना लहान करण्याच्या विविध पद्धती त्यांची वैशिष्ट्ये लक्षणीयरीत्या खराब न करता वापरली जातात. कारमध्ये सेल्युलर संप्रेषण प्रदान करण्यासाठी, मायक्रोस्ट्रिप रेझोनंट अँटेना (सिंगल-, ड्युअल- आणि ट्राय-बँड) वापरले जाऊ शकतात, ज्यांना बाह्य भाग स्थापित करण्याची आवश्यकता नसते, कारण ते कारच्या काचेच्या आतील बाजूस जोडलेले असतात. असे अँटेना 450...1900 MHz फ्रिक्वेंसी रेंजमध्ये अनुलंब ध्रुवीकृत सिग्नलचे स्वागत आणि प्रसारण प्रदान करतात आणि 2 dB पर्यंत वाढतात.

2.1.1 मायक्रोवेव्ह अँटेनाची सामान्य वैशिष्ट्ये

अलिकडच्या वर्षांत मायक्रोवेव्ह श्रेणीमध्ये पूर्वी अस्तित्वात असलेल्या आणि नव्याने विकसित झालेल्या संप्रेषण आणि प्रसारण प्रणालींच्या संख्येतही वाढ झाली आहे. स्थलीय प्रणालींसाठी - या रेडिओ रिले कम्युनिकेशन सिस्टम, रेडिओ आणि टेलिव्हिजन प्रसारण, सेल्युलर टेलिव्हिजन सिस्टम इत्यादी आहेत, उपग्रह प्रणालींसाठी - थेट दूरदर्शन प्रसारण, टेलिफोन, फॅक्स, पेजिंग कम्युनिकेशन्स, व्हिडिओ कॉन्फरन्सिंग, इंटरनेट ऍक्सेस इ. या प्रकारच्या संप्रेषण आणि प्रसारणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या वारंवारता श्रेणी या हेतूंसाठी वाटप केलेल्या वारंवारता स्पेक्ट्रमच्या विभागांशी संबंधित आहेत, मुख्य म्हणजे: 3.4...4.2 GHz; 5.6...6.5 GHz; 10.7…11.7 GHz; 13.7…14.5 GHz; 17.7…19.7 GHz; 21.2…23.6 GHz; 24.5…26.5 GHz; 27.5...28.5 GHz; 36…40 GHz. काहीवेळा तांत्रिक साहित्यात मायक्रोवेव्ह श्रेणीमध्ये 1 GHz वरील फ्रिक्वेन्सीवर कार्यरत प्रणालींचा समावेश असतो, जरी ही श्रेणी काटेकोरपणे 3 GHz पासून सुरू होते.

स्थलीय मायक्रोवेव्ह प्रणालींसाठी, अँटेना उपकरणे लहान आकाराचे मिरर, हॉर्न, हॉर्न-लेन्स अँटेना असतात, मास्टवर स्थापित केले जातात आणि वातावरणाच्या हानिकारक प्रभावांपासून संरक्षित असतात. दिशात्मक अँटेना, त्यांच्या उद्देश, डिझाइन आणि वारंवारता श्रेणीनुसार, वैशिष्ट्यांची विस्तृत श्रेणी आहे, म्हणजे: लाभामध्ये - 12 ते 50 डीबी पर्यंत, बीम रुंदीमध्ये (स्तर - 3 डीबी) - 3.5 ते 120º पर्यंत. याव्यतिरिक्त, सेल्युलर टेलिव्हिजन सिस्टीम द्विकोनी सर्वदिशात्मक (क्षैतिज समतल) अँटेना वापरतात, ज्यामध्ये दोन धातूचे शंकू असतात ज्यात त्यांचे शिरोबिंदू एकमेकांकडे निर्देशित केले जातात, शंकूच्या दरम्यान स्थापित केलेले डायलेक्ट्रिक लेन्स आणि एक उत्तेजन यंत्र. अशा अँटेनाचा फायदा 7...10 dB असतो, उभ्या समतल मधील मुख्य लोबची रुंदी 8...15є असते आणि बाजूच्या लोबची पातळी उणे 14 dB पेक्षा वाईट नसते.

3. अँटेना फ्रॅक्टल स्ट्रक्चर्सचे संश्लेषण करण्यासाठी संभाव्य पद्धतींचे विश्लेषण

3.1 फ्रॅक्टल अँटेना

फ्रॅक्टल अँटेना हे इलेक्ट्रिकली स्मॉल अँटेना (EMA) चा तुलनेने नवीन वर्ग आहे, जे त्यांच्या भूमितीमध्ये ज्ञात सोल्यूशन्सपेक्षा मूलभूतपणे भिन्न आहेत. खरं तर, अँटेनाची पारंपारिक उत्क्रांती युक्लिडियन भूमितीवर आधारित होती, पूर्णांक आकारमानाच्या (रेषा, वर्तुळ, लंबवर्तुळाकार, पॅराबोलॉइड इ.) वस्तूंसह कार्य करते. फ्रॅक्टल भौमितीय स्वरूपांमधील मुख्य फरक म्हणजे त्यांचे अंशात्मक परिमाण, जे वाढत्या किंवा कमी होत असलेल्या प्रमाणात मूळ निर्धारवादी किंवा यादृच्छिक नमुन्यांच्या पुनरावृत्तीच्या पुनरावृत्तीमध्ये बाह्यरित्या प्रकट होते. फ्रॅक्टल तंत्रज्ञान सिग्नल फिल्टरिंग साधनांच्या विकासामध्ये, नैसर्गिक लँडस्केपच्या त्रि-आयामी संगणक मॉडेलचे संश्लेषण आणि प्रतिमा संक्षेपण मध्ये व्यापक बनले आहे. हे अगदी स्वाभाविक आहे की फ्रॅक्टल "फॅशन" ने अँटेनाच्या सिद्धांताला मागे टाकले नाही. शिवाय, अँटेना तंत्रज्ञानातील आधुनिक फ्रॅक्टल तंत्रज्ञानाचा प्रोटोटाइप गेल्या शतकाच्या 60 च्या दशकाच्या मध्यात प्रस्तावित लॉग-पीरियडिक आणि सर्पिल डिझाइन होते. हे खरे आहे की, काटेकोर गणितीय अर्थाने, विकासाच्या वेळी अशा संरचनांचा फ्रॅक्टल भूमितीशी काहीही संबंध नव्हता, खरेतर, फक्त पहिल्या प्रकारचे फ्रॅक्टल्स होते. सध्या, संशोधक, प्रामुख्याने चाचणी आणि त्रुटीद्वारे, अँटेना सोल्यूशन्समध्ये भूमितीमधील ज्ञात फ्रॅक्टल्स वापरण्याचा प्रयत्न करीत आहेत. सिम्युलेशन मॉडेलिंग आणि प्रयोगांचा परिणाम म्हणून, असे आढळून आले की फ्रॅक्टल अँटेनामुळे पारंपारिक एंटेना जवळजवळ समान फायदा मिळवणे शक्य होते, परंतु लहान परिमाणांसह, जे मोबाइल अनुप्रयोगांसाठी महत्त्वाचे आहे. विविध प्रकारचे फ्रॅक्टल अँटेना तयार करण्याच्या क्षेत्रात मिळालेल्या परिणामांचा विचार करूया.

कोहेनने प्रकाशित केलेल्या नवीन अँटेना डिझाइनच्या वैशिष्ट्यांच्या अभ्यासाच्या निकालांनी तज्ञांचे लक्ष वेधून घेतले. बऱ्याच संशोधकांच्या प्रयत्नांबद्दल धन्यवाद, आज फ्रॅक्टल अँटेनाचा सिद्धांत EMA च्या संश्लेषण आणि विश्लेषणासाठी स्वतंत्र, बऱ्यापैकी विकसित उपकरणात बदलला आहे.

3.2 गुणधर्मफ्रॅक्टल अँटेना

SFCs चा वापर मोनोपोल आणि द्विध्रुवीय हात तयार करण्यासाठी, मुद्रित अँटेनाचे टोपोलॉजी तयार करण्यासाठी, फ्रिक्वेन्सी सिलेक्शन सरफेसेस (FSS) किंवा परावर्तक कवच तयार करण्यासाठी, लूप अँटेना आणि हॉर्न ऍपर्चर प्रोफाइलचे रूपरेषा तयार करण्यासाठी, तसेच स्लॉट ॲन्टेनामध्ये मिलिंग स्लॉट म्हणून वापरले जाऊ शकते.

कोच वक्र साठी कुशक्राफ्ट तज्ञांनी प्राप्त केलेला प्रायोगिक डेटा, स्क्वेअर वेव्हची चार पुनरावृत्ती आणि एक हेलिकल अँटेना आम्हाला नियतकालिक संरचनेसह कोच अँटेनाच्या विद्युत गुणधर्मांची इतर उत्सर्जकांशी तुलना करण्यास अनुमती देतात. सर्व तुलनात्मक उत्सर्जकांमध्ये बहु-वारंवारता गुणधर्म होते, जे प्रतिबाधा आलेखांमध्ये नियतकालिक अनुनादांच्या उपस्थितीत प्रकट होते. तथापि, मल्टी-बँड ऍप्लिकेशन्ससाठी, कोच फ्रॅक्टल सर्वात योग्य आहे, ज्यासाठी, वाढत्या वारंवारतेसह, प्रतिक्रियाशील आणि सक्रिय प्रतिकारांची शिखर मूल्ये कमी होतात, तर मेंडर आणि सर्पिलसाठी ते वाढतात.

सर्वसाधारणपणे, हे लक्षात घेतले पाहिजे की जटिल टोपोलॉजी असलेल्या कंडक्टरमध्ये वेव्ह प्रक्रियेचे विश्लेषणात्मक वर्णन नसल्यामुळे फ्रॅक्टल रिसीव्हिंग अँटेना आणि त्यावरील इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा यांच्यातील परस्परसंवादाच्या यंत्रणेची सैद्धांतिकदृष्ट्या कल्पना करणे कठीण आहे. अशा परिस्थितीत, गणितीय मॉडेलिंगद्वारे फ्रॅक्टल अँटेनाचे मुख्य पॅरामीटर्स निर्धारित करणे उचित आहे.

1890 मध्ये इटालियन गणितज्ञ ज्युसेप्पे पियानो यांनी प्रथम स्वयं-समान फ्रॅक्टल वक्र तयार करण्याचे उदाहरण दाखवले. मर्यादेत, त्याने प्रस्तावित केलेली ओळ चौरस पूर्णपणे भरते, त्याच्या सर्व बिंदूंभोवती धावते (आकृती 9). त्यानंतर, इतर तत्सम वस्तू सापडल्या, ज्यांना त्यांच्या कुटुंबाच्या शोधानंतर "पियानो वक्र" असे सामान्य नाव मिळाले. खरे आहे, पियानोने प्रस्तावित केलेल्या वक्राच्या पूर्णपणे विश्लेषणात्मक वर्णनामुळे, SFC रेषांच्या वर्गीकरणात काही गोंधळ निर्माण झाला. खरेतर, "पियानो वक्र" हे नाव फक्त मूळ वक्रांनाच दिले जावे, ज्याचे बांधकाम Peano (आकृती 10) द्वारे प्रकाशित केलेल्या विश्लेषणाशी संबंधित आहे.

आकृती 9 - पियानो वक्रची पुनरावृत्ती: अ) प्रारंभिक रेषा, ब) पहिली, क) दुसरी आणि ड) तिसरी पुनरावृत्ती

आकृती 10 - हिल्बर्टने 1891 मध्ये प्रस्तावित केलेल्या पॉलीलाइनची पुनरावृत्ती

वारंवार पुनरावृत्ती होणारा Peano वक्र म्हणून अर्थ लावला जातो

म्हणून, विचाराधीन ऍन्टीना तंत्रज्ञानाच्या वस्तू निर्दिष्ट करण्यासाठी, फ्रॅक्टल ऍन्टीनाच्या एक किंवा दुसर्या स्वरूपाचे वर्णन करताना, शक्य असल्यास, एखाद्याने, SFC च्या संबंधित सुधारणा प्रस्तावित केलेल्या लेखकांच्या नावांचा उल्लेख केला पाहिजे. हे सर्व अधिक महत्त्वाचे आहे कारण, अंदाजानुसार, SFC च्या ज्ञात वाणांची संख्या तीनशेच्या जवळ आहे आणि ही संख्या मर्यादा नाही.

हे नोंद घ्यावे की पियानो वक्र (आकृती 9) त्याच्या मूळ स्वरूपात वेव्हगाइड, मुद्रित आणि इतर छिद्र फ्रॅक्टल अँटेनाच्या भिंतींमध्ये स्लिट्स बनविण्यासाठी योग्य आहे, परंतु वायर अँटेना बांधण्यासाठी ते स्वीकार्य नाही, कारण त्यास स्पर्श आहे. विभाग म्हणून, फ्रॅक्टस तज्ञांनी "पियानोडेक" (आकृती 11) नावाच्या बदलाचा प्रस्ताव दिला.

आकृती 11 - पियानो वक्र ("पियानोडेक") च्या बदलाचे प्रकार: अ) प्रथम, ब) द्वितीय c) तिसरी पुनरावृत्ती

कोच टोपोलॉजीसह अँटेनाचा एक आशादायक अनुप्रयोग म्हणजे MIMO कम्युनिकेशन सिस्टम (अनेक इनपुट आणि आउटपुटसह संप्रेषण प्रणाली). अशा संप्रेषणांमध्ये वापरकर्त्याच्या टर्मिनल्सच्या अँटेना ॲरेचे सूक्ष्मीकरण करण्यासाठी, युनिव्हर्सिटी ऑफ पॅट्रास (ग्रीस) च्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझम प्रयोगशाळेतील तज्ञांनी इन्व्हर्टेड एल-अँटेना (ILA) ची भग्न समानता प्रस्तावित केली. कल्पनेचे सार कोच व्हायब्रेटरला 90° ने वाकवून ते 2:1 च्या लांबीच्या गुणोत्तरासह विभागांमध्ये विभाजित करते. ~2.4 Hz च्या वाहक वारंवारता असलेल्या मोबाइल संप्रेषणासाठी, अशा मुद्रित अँटेनाची परिमाणे 12.33×10.16 mm (~L/10ChL/12), बँडविड्थ ~20% आणि कार्यक्षमता 93% आहे.

आकृती 12 - ड्युअल-बँड (2.45 आणि 5.25 GHz) अँटेना ॲरेचे उदाहरण

अजिमुथ रेडिएशन पॅटर्न जवळजवळ एकसमान आहे, फीडर इनपुटच्या दृष्टीने फायदा ~3.4 dB आहे. खरे आहे, लेखात नमूद केल्याप्रमाणे, जाळीचा भाग म्हणून अशा मुद्रित घटकांचे ऑपरेशन (आकृती 12) एकाच घटकाच्या तुलनेत त्यांची कार्यक्षमता कमी होते. अशा प्रकारे, 2.4 GHz च्या वारंवारतेवर, 90° ने वाकलेल्या कोच मोनोपोलची कार्यक्षमता 93 ते 72% आणि 5.2 GHz च्या वारंवारतेवर - 90 ते 80% पर्यंत कमी होते. उच्च-फ्रिक्वेंसी बँड अँटेनाच्या परस्पर प्रभावामुळे परिस्थिती थोडी चांगली आहे: 5.25 गीगाहर्ट्झच्या वारंवारतेवर, अँटेनाची मध्यवर्ती जोडी तयार करणाऱ्या घटकांमधील अलगाव 10 डीबी आहे. वेगवेगळ्या श्रेणींच्या समीप घटकांच्या जोडीतील परस्पर प्रभावासाठी, सिग्नल फ्रिक्वेंसीवर अवलंबून, पृथक्करण 11 dB (2.45 GHz वर) ते 15 dB (5.25 GHz च्या वारंवारतेवर) बदलते. अँटेना कार्यक्षमतेत बिघाड होण्याचे कारण म्हणजे मुद्रित घटकांचा परस्पर प्रभाव.

अशा प्रकारे, कोच तुटलेल्या रेषेवर आधारित अँटेना सिस्टमचे अनेक भिन्न पॅरामीटर्स निवडण्याची क्षमता डिझाइनला अंतर्गत प्रतिकारांच्या मूल्यासाठी आणि रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीच्या वितरणासाठी विविध आवश्यकता पूर्ण करण्यास अनुमती देते. तथापि, पुनरावर्ती परिमाणे आणि अँटेना वैशिष्ट्यांचे परस्परावलंबन केवळ एका विशिष्ट भूमितीसाठी प्राप्त केले जाऊ शकते, इतर पुनरावृत्ती कॉन्फिगरेशनसाठी विचारात घेतलेल्या गुणधर्मांच्या वैधतेसाठी अतिरिक्त संशोधन आवश्यक आहे.

3.3 फ्रॅक्टल अँटेनाची वैशिष्ट्ये

आकृती 13 किंवा 20 मध्ये दाखवलेला कोच फ्रॅक्टल अँटेना हा फक्त एक पर्याय आहे जो समभुज आरंभिक पुनरावृत्ती त्रिकोण वापरून लागू केला जाऊ शकतो, म्हणजे. कोन आणि त्याच्या पायावर (इंडेंटेशन एंगल किंवा "इंडेंटेशन अँगल") 60° आहे. कोच फ्रॅक्टलच्या या आवृत्तीला सामान्यतः मानक म्हणतात. या कोनाच्या इतर मूल्यांसह फ्रॅक्टलचे बदल वापरणे शक्य आहे की नाही हे आश्चर्य वाटणे अगदी स्वाभाविक आहे. विनयने ऍन्टीना डिझाइनचे वैशिष्ट्य दर्शविणारा एक पॅरामीटर म्हणून आरंभिक त्रिकोणाच्या पायथ्याशी असलेला कोन विचारात घेण्याचा प्रस्ताव दिला. हा कोन बदलून, तुम्ही वेगवेगळ्या परिमाणांचे समान पुनरावर्ती वक्र मिळवू शकता (आकृती 13). वक्र स्वयं-समानतेची मालमत्ता टिकवून ठेवतात, परंतु परिणामी रेषाची लांबी भिन्न असू शकते, जी ऍन्टीनाच्या वैशिष्ट्यांवर परिणाम करते. विनय हे अँटेनाचे गुणधर्म आणि सामान्यीकृत कोच फ्रॅक्टल डीचे परिमाण यांच्यातील परस्परसंबंधाचा अभ्यास करणारे पहिले होते, जे सामान्य परिस्थितीत अवलंबनाद्वारे निर्धारित केले जाते.

(1)

हे दर्शविले गेले की कोन जसजसा वाढतो तसतसे फ्रॅक्टलचे परिमाण देखील वाढते आणि u>90° वर ते 2 च्या जवळ येते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की फ्रॅक्टल अँटेनाच्या सिद्धांतामध्ये वापरलेली परिमाणे ही संकल्पना भूमितीमध्ये स्वीकारल्या गेलेल्या संकल्पनांचा काहीसा विरोधाभास आहे. , जेथे हे माप केवळ अमर्यादपणे पुनरावर्ती वस्तूंना लागू होते.

आकृती 13 - फ्रॅक्टल जनरेटरमध्ये त्रिकोणाच्या पायथ्याशी a) 30° आणि b) 70° कोनासह कोच वक्र बांधणे

जसजसे आकारमान वाढत जाते, तसतसे तुटलेल्या रेषेची एकूण लांबी नॉनलाइनरीली वाढते, संबंधानुसार निर्धारित केली जाते:

(2)

जेथे L0 ही रेखीय द्विध्रुवाची लांबी आहे, ज्याच्या टोकांमधील अंतर कोच तुटलेल्या रेषेइतके आहे, n ही पुनरावृत्ती संख्या आहे. सहाव्या पुनरावृत्तीवर u = 60° पासून u = 80° पर्यंतचे संक्रमण प्रीफ्रॅक्टलची एकूण लांबी चार पटीने वाढविण्यास अनुमती देते. तुमच्या अपेक्षेप्रमाणे, रिकर्सिव्ह डायमेंशन आणि अँटेना गुणधर्मांमध्ये प्राथमिक रेझोनंट फ्रिक्वेंसी, रेझोनान्समधील अंतर्गत प्रतिकार आणि मल्टी-बँड वैशिष्ट्ये यांच्यात थेट संबंध आहे. संगणकीय गणनेच्या आधारे, विनॉयने प्रीफ्रॅक्टल डीच्या परिमाणावर कोच द्विध्रुवीय fk च्या पहिल्या रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीचे अवलंबन, पुनरावृत्ती क्रमांक n आणि कोच तुटलेल्या रेषेच्या समान उंचीच्या रेझोनंट द्विध्रुवीय fD ची रेझोनंट वारंवारता प्राप्त केली ( अत्यंत बिंदूंवर):

(3)

आकृती 14 - इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्ह गळती प्रभाव

सर्वसाधारण बाबतीत, पहिल्या रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीवर कोच द्विध्रुवाच्या अंतर्गत प्रतिकारासाठी, खालील अंदाजे संबंध वैध आहे:

(4)

जेथे R0 हा रेखीय द्विध्रुव (D=1) चा अंतर्गत प्रतिकार आहे, जो विचाराधीन स्थितीत 72 Ohms च्या बरोबरीचा आहे. अभिव्यक्ती (3) आणि (4) प्रतिध्वनी वारंवारता आणि अंतर्गत प्रतिकारांच्या आवश्यक मूल्यांसह अँटेनाचे भौमितिक मापदंड निर्धारित करण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात. कोच द्विध्रुवाचे मल्टीबँड गुणधर्म देखील u या कोनाच्या मूल्यास अत्यंत संवेदनशील असतात. वाढीसह, रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीची नाममात्र मूल्ये जवळ येतात आणि परिणामी, दिलेल्या वर्णक्रमीय श्रेणीमध्ये त्यांची संख्या वाढते (आकृती 15). शिवाय, पुनरावृत्ती संख्या जितकी जास्त असेल तितके हे अभिसरण अधिक मजबूत होईल.

आकृती 15 - रेझोनंट फ्रिक्वेन्सी दरम्यान मध्यांतर कमी करण्याचा प्रभाव

पेनसिल्व्हेनिया विद्यापीठात, कोच द्विध्रुवाच्या आणखी एका महत्त्वाच्या पैलूचा अभ्यास केला गेला - त्याच्या वीज पुरवठ्याच्या असममिततेचा प्रभाव ज्या प्रमाणात अँटेनाचा अंतर्गत प्रतिकार 50 ओहमपर्यंत पोहोचतो. रेखीय द्विध्रुवांमध्ये, फीड पॉइंट बहुतेक वेळा असममितपणे स्थित असतो. कोच वक्र स्वरूपात फ्रॅक्टल अँटेनासाठी समान दृष्टिकोन वापरला जाऊ शकतो, ज्याचा अंतर्गत प्रतिकार मानक मूल्यांपेक्षा कमी आहे. अशा प्रकारे, तिसऱ्या पुनरावृत्तीमध्ये, केंद्रातील फीडरला जोडताना होणारे नुकसान लक्षात न घेता, मानक कोच द्विध्रुव (u = 60°) चे अंतर्गत प्रतिकार 28 ओहम आहे. फीडरला ऍन्टीनाच्या एका टोकाला हलवून, 50 ओमचा प्रतिकार मिळवता येतो.

आतापर्यंत विचारात घेतलेल्या कोच तुटलेल्या ओळीच्या सर्व कॉन्फिगरेशनचे पुनरावृत्तीने संश्लेषित केले गेले. तथापि, विनाच्या मते, जर तुम्ही हा नियम मोडलात तर, विशेषतः भिन्न कोन निर्दिष्ट करून आणि? प्रत्येक नवीन पुनरावृत्तीसह, अँटेना गुणधर्म अधिक लवचिकतेसह बदलले जाऊ शकतात. समानता टिकवून ठेवण्यासाठी, कोन बदलण्यासाठी नियमित योजना निवडण्याचा सल्ला दिला जातो आणि. उदाहरणार्थ, ते रेखीय नियमानुसार बदला иn = иn-1 - Di·n, n हा पुनरावृत्ती क्रमांक कुठे आहे, Di? - त्रिकोणाच्या पायथ्याशी असलेल्या कोनाची वाढ. तुटलेली रेषा बांधण्याच्या या तत्त्वाचा एक प्रकार म्हणजे कोनांचा पुढील क्रम: पहिल्या पुनरावृत्तीसाठी u1 = 20°, दुसऱ्यासाठी u2 = 10° इ. या प्रकरणात व्हायब्रेटरचे कॉन्फिगरेशन काटेकोरपणे पुनरावृत्ती होणार नाही, तथापि, एका पुनरावृत्तीमध्ये संश्लेषित केलेल्या त्याच्या सर्व विभागांचा आकार आणि आकार समान असेल. म्हणून, अशा संकरित तुटलेल्या रेषेची भूमिती स्वयं-समान समजली जाते. कमी संख्येच्या पुनरावृत्त्यांसह, नकारात्मक वाढीसह Di, कोनात एक चतुर्भुज किंवा इतर नॉनलाइनर बदल वापरला जाऊ शकतो.

विचारात घेतलेला दृष्टीकोन आपल्याला अँटेनाच्या रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीचे वितरण आणि त्याच्या अंतर्गत प्रतिकारांची मूल्ये सेट करण्याची परवानगी देतो. तथापि, पुनरावृत्तीमध्ये कोन मूल्ये बदलण्याच्या क्रमाची पुनर्रचना केल्याने समतुल्य परिणाम मिळत नाही. तुटलेल्या रेषेच्या समान उंचीसाठी, समान कोनांचे विविध संयोजन, उदाहरणार्थ u1 = 20°, u2 = 60° आणि u1 = 60°, u2 = 20° (आकृती 16), प्रीफ्रॅक्टल्सची समान विस्तारित लांबी द्या. परंतु, अपेक्षेच्या विरूद्ध, पॅरामीटर्सचा संपूर्ण योगायोग रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीची ओळख आणि अँटेनाच्या मल्टीबँड गुणधर्मांची ओळख सुनिश्चित करत नाही. कारण तुटलेल्या रेषेच्या विभागांच्या अंतर्गत प्रतिकारांमध्ये बदल आहे, म्हणजे. मुख्य भूमिका कंडक्टरच्या कॉन्फिगरेशनद्वारे खेळली जाते, त्याच्या आकाराने नाही.

आकृती 16 - नकारात्मक वाढ Dq (a), धनवृद्धी Dq (b) सह दुसऱ्या पुनरावृत्तीचे सामान्यीकृत कोच प्रीफ्रॅक्टल्स आणि ऋण वाढ Dq = 40°, 30°, 20° (c) सह तिसरी पुनरावृत्ती

4. फ्रॅक्टल अँटेनाची उदाहरणे

4.1 अँटेना विहंगावलोकन

माहिती प्रसारणाच्या आधुनिक सिद्धांतामध्ये अँटेना विषय हे सर्वात आश्वासक आणि महत्त्वपूर्ण स्वारस्य आहे. वैज्ञानिक विकासाचे हे क्षेत्र अचूकपणे विकसित करण्याची इच्छा आधुनिक तंत्रज्ञानाच्या जगात माहिती हस्तांतरणाच्या गती आणि पद्धतींच्या सतत वाढत्या आवश्यकतांशी संबंधित आहे. दररोज, एकमेकांशी संवाद साधत, आम्ही आमच्यासाठी अशा नैसर्गिक मार्गाने माहिती प्रसारित करतो - हवेद्वारे. अगदी त्याच प्रकारे, शास्त्रज्ञांनी असंख्य संगणक नेटवर्कला संवाद साधण्यास शिकवण्याची कल्पना सुचली.

याचा परिणाम म्हणजे या क्षेत्रातील नवीन घडामोडींचा उदय, संगणक उपकरणांच्या बाजारपेठेत त्यांची मान्यता आणि नंतर वायरलेस माहिती प्रसारणासाठी मानकांचा अवलंब. आज, ब्लूटूथ आणि वायफाय सारख्या ट्रान्समिशन तंत्रज्ञान आधीच मंजूर आहेत आणि सामान्यतः स्वीकारले गेले आहेत. पण विकास तिथेच थांबत नाही आणि थांबू शकत नाही नवीन गरजा आणि बाजाराच्या नवीन इच्छा.

तंत्रज्ञान विकसित केले गेले तेव्हा ट्रान्समिशनचा वेग इतका आश्चर्यकारकपणे वेगवान आहे, आज या विकासाच्या वापरकर्त्यांच्या आवश्यकता आणि इच्छा पूर्ण करत नाही. अनेक आघाडीच्या विकास केंद्रांनी विद्यमान वायफाय मानकांमध्ये चॅनल विस्तारांवर आधारित वेग वाढवण्याच्या उद्दिष्टासह एक नवीन WiMAX प्रकल्प सुरू केला आहे. या सगळ्यात अँटेना विषयाला काय स्थान आहे?

ट्रान्समिशन चॅनेलच्या विस्ताराची समस्या विद्यमान पेक्षा जास्त कॉम्प्रेशन सादर करून अंशतः सोडविली जाऊ शकते. फ्रॅक्टल अँटेनाच्या वापरामुळे ही समस्या अधिक चांगल्या आणि कार्यक्षमतेने सोडवली जाईल. याचे कारण असे आहे की फ्रॅक्टल अँटेना आणि फ्रिक्वेंसी-निवडक पृष्ठभाग आणि त्यावर आधारित व्हॉल्यूममध्ये अद्वितीय इलेक्ट्रोडायनामिक वैशिष्ट्ये आहेत, म्हणजे: ब्रॉडबँड, वारंवारता श्रेणीतील बँडविड्थची पुनरावृत्ती इ.

4.1.1 केली वृक्षाचे बांधकाम

केली ट्री हे फ्रॅक्टल सेट्सच्या उत्कृष्ट उदाहरणांपैकी एक आहे. त्याची शून्य पुनरावृत्ती l दिलेल्या लांबीचा फक्त सरळ रेषाखंड आहे. पहिल्या आणि त्यानंतरच्या प्रत्येक विषम पुनरावृत्तीमध्ये मागील पुनरावृत्तीच्या l समान लांबीचे दोन विभाग असतात, जे मागील पुनरावृत्तीच्या विभागाला लंब असतात जेणेकरून त्याचे टोक विभागांच्या मध्यभागी जोडलेले असतात.

फ्रॅक्टलचे दुसरे आणि त्यानंतरचे प्रत्येक सम पुनरावृत्ती हे मागील पुनरावृत्तीच्या l/2 अर्ध्या लांबीचे दोन खंड आहेत, पूर्वीप्रमाणेच, मागील पुनरावृत्तीला लंब आहेत.

Cayley झाड बांधण्याचे परिणाम आकृती 17 मध्ये दर्शविले आहेत. अँटेनाची एकूण उंची 15/8l आहे, आणि रुंदी 7/4l आहे.

आकृती 17 - केलीच्या झाडाचे बांधकाम

"केली ट्री" अँटेनाची गणना आणि विश्लेषण 6 व्या ऑर्डर केली ट्रीच्या स्वरूपात फ्रॅक्टल अँटेनाची सैद्धांतिक गणना केली गेली. या व्यावहारिक समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, प्रवाहकीय घटकांच्या इलेक्ट्रोडायनामिक गुणधर्मांच्या कठोर गणनासाठी एक जोरदार शक्तिशाली साधन वापरले गेले - EDEM प्रोग्राम. या प्रोग्रामची शक्तिशाली साधने आणि वापरकर्ता-अनुकूल इंटरफेस गणनाच्या या स्तरासाठी अपरिहार्य बनवतात.

लेखकांना अँटेना डिझाइन करणे, सिग्नल रिसेप्शन आणि ट्रान्समिशनच्या रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीच्या सैद्धांतिक मूल्यांचा अंदाज लावणे आणि EDEM प्रोग्राम भाषा इंटरफेसमध्ये समस्या सादर करणे हे काम होते. "केली ट्री" वर आधारित डिझाईन केलेला फ्रॅक्टल अँटेना आकृती 18 मध्ये दर्शविला आहे.

त्यानंतर, डिझाइन केलेल्या फ्रॅक्टल अँटेनावर एक विमान इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्ह पाठवण्यात आली आणि प्रोग्रामने अँटेनापूर्वी आणि नंतर फील्ड प्रसाराची गणना केली आणि फ्रॅक्टल अँटेनाच्या इलेक्ट्रोडायनामिक वैशिष्ट्यांची गणना केली.

लेखकांनी केलेल्या फ्रॅक्टल अँटेना “केली ट्री” च्या गणनेच्या परिणामांमुळे आम्हाला खालील निष्कर्ष काढता आले. हे दर्शविले आहे की रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीची मालिका मागील वारंवारतेच्या अंदाजे दुप्पट पुनरावृत्ती होते. अँटेना पृष्ठभागावरील वर्तमान वितरण निर्धारित केले गेले. विद्युत चुंबकीय क्षेत्राचे एकूण प्रसारण आणि एकूण परावर्तन या दोन्ही क्षेत्रांचा अभ्यास करण्यात आला.

आकृती 18 - 6 व्या ऑर्डरचे केलीचे झाड

4 .1.2 मल्टीमीडिया अँटेना

सूक्ष्मीकरण झेप आणि सीमांनी संपूर्ण ग्रहावर प्रगती करत आहे. बीनच्या दाण्याएवढ्या कॉम्प्युटरचे आगमन अगदी जवळ आले आहे, परंतु त्यादरम्यान, फ्रॅक्टस कंपनीने एक अँटेना आमच्या लक्षात आणून दिला ज्याची परिमाणे तांदळाच्या दाण्यापेक्षा लहान आहेत (आकृती 19).

आकृती 19 - फ्रॅक्टल अँटेना

मायक्रो रीच एक्सटेंड नावाचे नवीन उत्पादन 2.4 GHz च्या वारंवारतेवर चालते आणि वाय-फाय आणि ब्लूटूथ वायरलेस तंत्रज्ञान तसेच इतर काही कमी लोकप्रिय मानकांना समर्थन देते. हे उपकरण पेटंट केलेल्या फ्रॅक्टल अँटेना तंत्रज्ञानावर आधारित आहे आणि त्याचे क्षेत्रफळ केवळ 3.7 x 2 मिमी आहे. विकसकांच्या मते, लहान अँटेना मल्टीमीडिया उत्पादनांचा आकार कमी करणे शक्य करेल ज्यामध्ये नजीकच्या भविष्यात त्याचा वापर होईल किंवा एका डिव्हाइसमध्ये अधिक क्षमता क्रॅम करणे शक्य होईल.

टेलिव्हिजन स्टेशन 50-900 मेगाहर्ट्झच्या श्रेणीतील सिग्नल प्रसारित करतात, जे ट्रान्समिटिंग अँटेनापासून अनेक किलोमीटर अंतरावर विश्वसनीयरित्या प्राप्त होतात. हे ज्ञात आहे की उच्च फ्रिक्वेन्सीची कंपनं इमारतींमधून जातात आणि कमी-फ्रिक्वेन्सीपेक्षा वाईट विविध अडथळे, जे त्यांच्याभोवती वाकतात. म्हणून, पारंपारिक वायरलेस कम्युनिकेशन सिस्टीममध्ये वापरले जाणारे वाय-फाय तंत्रज्ञान आणि 2.4 GHz पेक्षा जास्त फ्रिक्वेन्सीवर चालणारे केवळ 100 मीटरपेक्षा जास्त अंतरावर सिग्नल रिसेप्शन प्रदान करते, प्रगत वाय-फाय तंत्रज्ञानावरील हा अन्याय लवकरच संपेल टीव्ही ग्राहकांना. भविष्यात, वाय-फाय तंत्रज्ञानाच्या आधारे तयार केलेली उपकरणे ऑपरेटिंग टीव्ही चॅनेल दरम्यान फ्रिक्वेन्सीवर कार्य करतील, त्यामुळे विश्वसनीय रिसेप्शनची श्रेणी वाढेल. टेलिव्हिजनच्या ऑपरेशनमध्ये व्यत्यय आणू नये म्हणून, प्रत्येक वाय-फाय सिस्टम (ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर) सतत जवळच्या फ्रिक्वेन्सी स्कॅन करेल, हवेवर टक्कर टाळेल. विस्तीर्ण फ्रिक्वेन्सी श्रेणीकडे जाताना, उच्च आणि निम्न फ्रिक्वेन्सी दोन्हीकडून समान प्रमाणात सिग्नल प्राप्त करू शकेल असा अँटेना असणे आवश्यक आहे. पारंपारिक चाबूक अँटेना या आवश्यकता पूर्ण करत नाहीत, कारण ते, त्यांच्या लांबीनुसार, विशिष्ट तरंगलांबीच्या फ्रिक्वेन्सी निवडकपणे स्वीकारतात. विस्तृत वारंवारता श्रेणीमध्ये सिग्नल प्राप्त करण्यासाठी योग्य अँटेना म्हणजे तथाकथित फ्रॅक्टल अँटेना, ज्याचा आकार फ्रॅक्टलचा असतो - एक अशी रचना जी आपण कितीही मोठेपणाने पाहत असलो तरीही ती सारखीच दिसते. फ्रॅक्टल अँटेना वेगवेगळ्या लांबीच्या अनेक पिन अँटेना असलेल्या संरचनेप्रमाणे वर्तन करते.

4.1.3 “तुटलेला” अँटेना

अमेरिकन अभियंता नॅथन कोहेन यांनी सुमारे दहा वर्षांपूर्वी घरी एक हौशी रेडिओ स्टेशन एकत्र करण्याचा निर्णय घेतला, परंतु त्यांना अनपेक्षित अडचण आली. त्याचे अपार्टमेंट बोस्टनच्या मध्यभागी स्थित होते आणि शहराच्या अधिकाऱ्यांनी इमारतीच्या बाहेर अँटेना ठेवण्यास सक्त मनाई केली होती. एक उपाय अनपेक्षितपणे सापडला, ज्याने रेडिओ हौशीचे संपूर्ण आयुष्य उलथून टाकले.

पारंपारिक आकाराचा अँटेना बनवण्याऐवजी, कोहेनने ॲल्युमिनियम फॉइलचा तुकडा घेतला आणि तो कोच वक्र म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या गणितीय वस्तूच्या आकारात कापला. जर्मन गणितज्ञ हेल्गा फॉन कोच यांनी 1904 मध्ये शोधून काढलेला हा वक्र, एक भग्न, तुटलेली रेषा आहे जी बहु-स्तरीय चीनी पॅगोडाच्या छताप्रमाणे एकमेकांमधून वाढणाऱ्या असीमपणे कमी होत असलेल्या त्रिकोणांच्या मालिकेसारखी दिसते. सर्व फ्रॅक्टल्सप्रमाणे, हा वक्र "स्व-समान" आहे, म्हणजेच कोणत्याही लहान भागावर त्याचे स्वरूप समान आहे, स्वतःची पुनरावृत्ती होते. असे वक्र एक साधे ऑपरेशन अविरतपणे पुनरावृत्ती करून तयार केले जातात. रेषा समान विभागांमध्ये विभागली गेली आहे आणि प्रत्येक सेगमेंटवर त्रिकोण (व्हॉन कोच पद्धत) किंवा चौरस (हर्मन मिन्कोव्स्की पद्धत) च्या स्वरूपात वाकलेला आहे. नंतर, परिणामी आकृतीच्या सर्व बाजूंवर, समान चौरस किंवा त्रिकोण, परंतु लहान आकाराचे, उलट्या बाजूने वाकलेले आहेत. बांधकाम जाहिरात अनंत सुरू ठेवून, तुम्ही प्रत्येक बिंदूवर "तुटलेला" वक्र मिळवू शकता (आकृती 20).

आकृती 20 - कोच आणि मिन्कोव्स्की वक्र बांधकाम

कोच वक्र बांधणे - अगदी पहिल्या भग्न वस्तूंपैकी एक. अनंत सरळ रेषेवर, l लांबीचे विभाग वेगळे केले जातात. प्रत्येक खंड तीन समान भागांमध्ये विभागलेला आहे आणि मध्यभागी l/3 बाजू असलेला समभुज त्रिकोण तयार केला आहे. नंतर प्रक्रिया पुनरावृत्ती केली जाते: l/9 बाजू असलेले त्रिकोण l/3 खंडांवर बांधले जातात, l/27 बाजू असलेले त्रिकोण त्यांच्यावर बांधले जातात आणि असेच. या वक्रमध्ये स्व-समानता किंवा स्केल इन्व्हेरिअन्स आहे: त्यातील प्रत्येक घटक कमी स्वरूपात वक्र पुनरावृत्ती करतो.

मिन्कोव्स्की फ्रॅक्टल कोच वक्र प्रमाणेच बांधले गेले आहे आणि त्याचे गुणधर्म समान आहेत. ते तयार करताना, त्रिकोणाच्या प्रणालीऐवजी, मींडर्स एका सरळ रेषेवर बांधले जातात - अमर्यादपणे कमी होणाऱ्या आकाराच्या "आयताकृती लाटा".

कोच वक्र बांधताना, कोहेनने स्वतःला फक्त दोन किंवा तीन पायऱ्यांपुरते मर्यादित केले. त्यानंतर त्याने आकृती एका छोट्या कागदावर चिकटवली, ती रिसीव्हरला जोडली आणि हे पाहून आश्चर्य वाटले की ते पारंपारिक अँटेनापेक्षा वाईट काम करत नाही. हे नंतर दिसून आले की, त्याचा शोध मूलभूतपणे नवीन प्रकारच्या अँटेनाचा संस्थापक बनला, जो आता मोठ्या प्रमाणात उत्पादित आहे.

हे अँटेना अतिशय कॉम्पॅक्ट आहेत: केसमध्ये तयार केलेल्या मोबाइल फोनसाठी फ्रॅक्टल अँटेना नियमित स्लाइडचा आकार (24 x 36 मिमी) असतो. याव्यतिरिक्त, ते विस्तृत वारंवारता श्रेणीवर कार्य करतात. हे सर्व प्रायोगिकरित्या शोधले गेले; फ्रॅक्टल अँटेनाचा सिद्धांत अद्याप अस्तित्वात नाही.

मिन्कोव्स्की अल्गोरिदम वापरून क्रमिक चरणांच्या मालिकेद्वारे बनवलेल्या फ्रॅक्टल अँटेनाचे पॅरामीटर्स अतिशय मनोरंजक पद्धतीने बदलतात. जर सरळ अँटेना “स्क्वेअर वेव्ह” च्या आकारात वाकलेला असेल - एक क्षुद्र, त्याचा फायदा वाढेल. ऍन्टेना वाढण्याचे सर्व त्यानंतरचे मेंडर्स बदलत नाहीत, परंतु त्याला प्राप्त होणाऱ्या फ्रिक्वेन्सीची श्रेणी विस्तृत होते आणि अँटेना स्वतःच अधिक कॉम्पॅक्ट बनतो. खरे आहे, फक्त पहिल्या पाच किंवा सहा पायऱ्या प्रभावी आहेत: कंडक्टरला आणखी वाकण्यासाठी, आपल्याला त्याचा व्यास कमी करावा लागेल आणि यामुळे ऍन्टीनाचा प्रतिकार वाढेल आणि फायदा तोटा होईल.

काही जण सैद्धांतिक समस्यांबद्दल त्यांच्या मेंदूला वेठीस धरत आहेत, तर काही सक्रियपणे आविष्काराची अंमलबजावणी करत आहेत. नॅथन कोहेन, आता बोस्टन विद्यापीठातील प्राध्यापक आणि फ्रॅक्टल अँटेना सिस्टम्सचे मुख्य तांत्रिक निरीक्षक यांच्या मते, "काही वर्षांत, फ्रॅक्टल अँटेना सेल्युलर आणि रेडिओ टेलिफोन आणि इतर अनेक वायरलेस कम्युनिकेशन उपकरणांचा अविभाज्य भाग बनतील."

अँटेना ॲरे फ्रॅक्टल

4.2 फ्रॅक्टल अँटेनाचा वापर

आज संप्रेषणांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या अनेक अँटेना डिझाईन्सपैकी, लेखाच्या शीर्षकामध्ये नमूद केलेल्या अँटेनाचा प्रकार तुलनेने नवीन आहे आणि ज्ञात समाधानांपेक्षा मूलभूतपणे भिन्न आहे. फ्रॅक्टल स्ट्रक्चर्सच्या इलेक्ट्रोडायनामिक्सचे परीक्षण करणारी पहिली प्रकाशने 20 व्या शतकाच्या 80 च्या दशकात परत आली. अँटेना तंत्रज्ञानामध्ये फ्रॅक्टल डायरेक्शनचा व्यावहारिक वापर 10 वर्षांपूर्वी अमेरिकन अभियंता नॅथन कोहेन यांनी सुरू केला होता, जो आता बोऑन विद्यापीठात प्राध्यापक आहे आणि फ्रॅक्टल अँटेना सिस्टम कंपनीचे मुख्य तांत्रिक निरीक्षक आहे. बॉस्टनच्या डाउनटाउनमध्ये राहून, शहर सरकारच्या बाहेरील अँटेना बसविण्यावर बंदी घालण्यासाठी, त्याने हौशी रेडिओ स्टेशनच्या अँटेनाला ॲल्युमिनियम फॉइलपासून बनवलेल्या सजावटीच्या आकृतीचे वेष देण्याचा निर्णय घेतला. एक आधार म्हणून, त्याने भूमितीमध्ये ओळखले जाणारे कोच वक्र घेतले (आकृती 20), ज्याचे वर्णन 1904 मध्ये स्वीडिश गणितज्ञ नील्स फॅबियन हेल्गे फॉन कोच (1870-1924) यांनी प्रस्तावित केले होते.

तत्सम कागदपत्रे

ट्रान्समिटिंग अँटेना आणि त्यांच्या रेडिएशन पॅटर्नच्या ऑपरेशनची संकल्पना आणि तत्त्व. फ्रॅक्टल अँटेनासाठी आकार आणि रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीची गणना. कोच फ्रॅक्टल आणि वायर-प्रकार अँटेनाच्या 10 प्रोटोटाइपवर आधारित मुद्रित मायक्रोस्ट्रिप अँटेनाची रचना.

प्रबंध, 02/02/2015 जोडले


फ्रॅक्टल अँटेनाचा विकास. फ्रॅक्टल अँटेनाच्या बांधकाम पद्धती आणि ऑपरेटिंग तत्त्वे. Peano वक्र बांधकाम. फ्रॅक्टल आयताकृती तुटलेल्या अँटेनाची निर्मिती. ड्युअल बँड अँटेना ॲरे. फ्रॅक्टल वारंवारता-निवडक पृष्ठभाग.

प्रबंध, 06/26/2015 जोडले


सक्रिय टप्प्याटप्प्याने ॲरे अँटेनाच्या प्राप्त मॉड्यूलचा ब्लॉक आकृती. ऍन्टीनाच्या काठावर उत्तेजनामध्ये सापेक्ष घटची गणना. प्राप्त होणाऱ्या टप्प्याटप्प्याने ॲरे अँटेनाची ऊर्जा क्षमता. बीम संरेखन अचूकता. एमिटरची निवड आणि गणना.

अभ्यासक्रम कार्य, 11/08/2014 जोडले


अँटेना-सर्व्हिस एलएलसीच्या क्रियाकलापांचा परिचय: स्थलीय आणि उपग्रह अँटेना सिस्टमची स्थापना आणि कार्यान्वित करणे, दूरसंचार नेटवर्कची रचना. मुख्य गुणधर्मांची सामान्य वैशिष्ट्ये आणि उपग्रह अँटेना वापरण्याचे क्षेत्र.

प्रबंध, 05/18/2014 जोडले


सेल्युलर कम्युनिकेशन सिस्टमसाठी अँटेनाचे प्रकार आणि वर्गीकरण. KP9-900 अँटेनाची तांत्रिक वैशिष्ट्ये. ऍन्टीनाच्या कार्यक्षमतेचे मुख्य नुकसान डिव्हाइसच्या ऑपरेटिंग स्थितीत आहे. सेल्युलर कम्युनिकेशन सिस्टमसाठी अँटेनाची गणना करण्याच्या पद्धती. MMANA अँटेना मॉडेलरची वैशिष्ट्ये.

अभ्यासक्रम कार्य, 10/17/2014 जोडले


अँटेना ॲरेच्या वितरण सर्किट्समधील मायक्रोवेव्ह उपकरणांचे प्रकार. विघटन पद्धतीवर आधारित मायक्रोवेव्ह उपकरणांची रचना. मल्टी-एलिमेंट मायक्रोवेव्ह उपकरणांच्या संश्लेषणाच्या स्वयंचलित आणि पॅरामेट्रिक प्रकारांसाठी "मॉडेल-एस" प्रोग्रामसह कार्य करणे.

चाचणी, 10/15/2011 जोडले


अँटेना सिद्धांताची मुख्य कार्ये आणि या डिव्हाइसची वैशिष्ट्ये. मॅक्सवेलची समीकरणे. अमर्यादित जागेत इलेक्ट्रिक द्विध्रुव क्षेत्र. व्हायब्रेटर आणि ऍपर्चर अँटेनाची विशिष्ट वैशिष्ट्ये. gratings च्या मोठेपणा नियंत्रित करण्यासाठी पद्धती.

ट्यूटोरियल, 04/27/2013 जोडले


रेडिएटर म्हणून दंडगोलाकार हेलिकल अँटेनासह रेखीय ॲरे. उच्च-गुणवत्तेची अँटेना कामगिरी सुनिश्चित करण्यासाठी अँटेना ॲरेचा वापर. अनुलंब स्कॅनिंग अँटेना ॲरेचे डिझाइन. सिंगल एमिटरची गणना.

कोर्स वर्क, 11/28/2010 जोडले


कार्यक्षम अँटेना तयार करण्याच्या पद्धती. रेखीय अँटेना ॲरे. इष्टतम ट्रॅव्हलिंग वेव्ह अँटेना. दिशात्मक गुणांक. फ्लॅट अँटेना ॲरे. रेडिएटिंग घटकाचा इनपुट प्रतिबाधा. नॉन-इक्विडिस्टंट ग्रेटिंग्जची वैशिष्ट्ये आणि अनुप्रयोग.

अभ्यासक्रम कार्य, 08/14/2015 जोडले


विद्युत चुंबकीय लहरींचे रेडिएशन आणि रिसेप्शन या दोन्हीसाठी अँटेनाचा वापर. विविध अँटेनांची विस्तृत विविधता आहे. रॉड डायलेक्ट्रिक अँटेनाच्या रेखीय ॲरेचे डिझाइन, जे रॉड डायलेक्ट्रिक अँटेनापासून एकत्र केले जाते.

मला प्रथम ज्या गोष्टीबद्दल लिहायचे आहे ते म्हणजे फ्रॅक्टल अँटेनाचा इतिहास, सिद्धांत आणि वापर यांचा थोडा परिचय. फ्रॅक्टल अँटेना नुकतेच सापडले. त्यांचा शोध प्रथम 1988 मध्ये नॅथन कोहेन यांनी लावला होता, त्यानंतर त्यांनी वायरपासून टीव्ही अँटेना कसा बनवायचा यावर त्यांचे संशोधन प्रकाशित केले आणि 1995 मध्ये त्याचे पेटंट घेतले.

विकिपीडियावर लिहिल्याप्रमाणे फ्रॅक्टल अँटेनामध्ये अनेक अद्वितीय वैशिष्ट्ये आहेत:

"फ्रॅक्टल अँटेना हा एक अँटेना आहे जो एखाद्या सामग्रीची लांबी वाढवण्यासाठी किंवा परिमिती वाढवण्यासाठी (अंतर्गत भागांवर किंवा बाह्य संरचनेवर) फ्रॅक्टल, स्वत: ची पुनरावृत्ती करणारी रचना वापरतो जी दिलेल्या एकूण पृष्ठभागाच्या क्षेत्रामध्ये किंवा व्हॉल्यूममध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सिग्नल प्राप्त किंवा प्रसारित करू शकते. .”

याचा नेमका अर्थ काय? बरं, आपल्याला फ्रॅक्टल म्हणजे काय हे माहित असणे आवश्यक आहे. विकिपीडियावरून देखील:

"फ्रॅक्टल हा सामान्यत: खडबडीत किंवा खंडित भौमितिक आकार असतो जो भागांमध्ये विभागला जाऊ शकतो, प्रत्येक भाग संपूर्ण भागाची एक लहान प्रत असतो - एक गुणधर्म ज्याला स्व-समानता म्हणतात."

अशा प्रकारे, फ्रॅक्टल हा एक भौमितिक आकार आहे जो वैयक्तिक भागांच्या आकाराची पर्वा न करता पुन्हा पुन्हा पुनरावृत्ती करतो.

फ्रॅक्टल अँटेना पारंपारिक अँटेनापेक्षा अंदाजे 20% अधिक कार्यक्षम असल्याचे आढळले आहे. विशेषत: तुम्हाला तुमच्या टिव्ही अँटेनाने डिजिटल किंवा हाय डेफिनेशन व्हिडिओ, सेल्युलर रेंज, वाय-फाय रेंज, एफएम किंवा एएम रेडिओ रिसेप्शन इ. वाढवायचे असल्यास हे उपयोगी ठरू शकते.

बऱ्याच सेल फोनमध्ये आधीपासून फ्रॅक्टल अँटेना असतात. तुमच्या हे लक्षात आले असेल कारण सेल फोनमध्ये बाहेरील बाजूस अँटेना नसतात. याचे कारण असे की त्यांच्यामध्ये सर्किट बोर्डमध्ये फ्रॅक्टल अँटेना कोरलेले असतात, ज्यामुळे त्यांना चांगले सिग्नल मिळू शकतात आणि एकाच अँटेनामधून ब्लूटूथ, सेल्युलर आणि वाय-फाय सारख्या अधिक फ्रिक्वेन्सी घेता येतात.

विकिपीडिया:

“फ्रॅक्टल अँटेनाचा प्रतिसाद पारंपारिक अँटेना डिझाइनपेक्षा स्पष्टपणे भिन्न आहे कारण तो एकाच वेळी वेगवेगळ्या फ्रिक्वेन्सीवर चांगल्या कामगिरीसह कार्य करण्यास सक्षम आहे. मानक अँटेनाची वारंवारता फक्त ती वारंवारता प्राप्त करण्यास सक्षम होण्यासाठी कट करणे आवश्यक आहे. म्हणून, पारंपारिक अँटेनापेक्षा वेगळे फ्रॅक्टल अँटेना, वाइडबँड आणि मल्टी-बँड ऍप्लिकेशनसाठी उत्कृष्ट डिझाइन आहे.

युक्ती म्हणजे तुमचा फ्रॅक्टल अँटेना तुम्हाला हव्या असलेल्या विशिष्ट केंद्राच्या वारंवारतेवर प्रतिध्वनी करण्यासाठी डिझाइन करणे. याचा अर्थ तुम्ही काय साध्य करू इच्छिता त्यानुसार अँटेना वेगळा दिसेल. हे करण्यासाठी तुम्हाला गणित (किंवा ऑनलाइन कॅल्क्युलेटर) वापरावे लागेल.

माझ्या उदाहरणात मी एक साधा अँटेना बनवणार आहे, परंतु तुम्ही अधिक जटिल बनवू शकता. जितके अधिक जटिल तितके चांगले. अँटेना बनवण्यासाठी मी 18-स्ट्रँड सॉलिड कोर वायरची कॉइल वापरेन, परंतु तुम्ही तुमचे स्वतःचे सर्किट बोर्ड तुमच्या सौंदर्यासाठी सानुकूलित करू शकता, ते अधिक रिझोल्यूशन आणि रेझोनन्ससह लहान किंवा अधिक जटिल बनवू शकता.

मी डिजिटल टीव्ही किंवा हाय डेफिनिशन टीव्ही प्राप्त करण्यासाठी टीव्ही अँटेना बनवणार आहे. या फ्रिक्वेन्सीसह कार्य करणे सोपे आहे आणि अर्ध्या तरंगलांबीसाठी सुमारे 15 सेमी ते 150 सेमी लांबीचे असते. साधेपणा आणि भागांच्या कमी किमतीसाठी, मी ते एका सामान्य द्विध्रुवीय अँटेनावर ठेवणार आहे, ते 136-174 MHz श्रेणी (VHF) मध्ये लाटा पकडेल.

UHF लाटा (400-512 MHz) प्राप्त करण्यासाठी, आपण डायरेक्टर किंवा रिफ्लेक्टर जोडू शकता, परंतु यामुळे रिसेप्शन ऍन्टीनाच्या दिशेवर अधिक अवलंबून असेल. VHF देखील दिशात्मक आहे, परंतु UHF इंस्टॉलेशनमध्ये थेट टीव्ही स्टेशनकडे निर्देशित करण्याऐवजी, तुम्हाला VHF कान टीव्ही स्टेशनला लंबवत बसवावे लागतील. यासाठी थोडे अधिक प्रयत्न करावे लागतील. मला डिझाइन शक्य तितके सोपे बनवायचे आहे, कारण ही आधीच एक जटिल गोष्ट आहे.

मुख्य घटक:

• माउंटिंग पृष्ठभाग, जसे की प्लास्टिकचे घर (20 सेमी x 15 सेमी x 8 सेमी)
• 6 स्क्रू. मी स्टील शीट मेटल स्क्रू वापरले
• 300 Ohm ते 75 Ohm पर्यंत प्रतिकार असलेले ट्रान्सफॉर्मर.
• 18 AWG (0.8 मिमी) माउंटिंग वायर
• टर्मिनेटरसह आरजी-6 कोएक्सियल केबल (आणि घराबाहेर इंस्टॉलेशन असल्यास रबर शीथसह)
• रिफ्लेक्टर वापरताना ॲल्युमिनियम. वरील संलग्नक मध्ये एक होता.
• छान मार्कर
• लहान पक्कड दोन जोड्या
• शासक 20 सेमी पेक्षा लहान नाही.
• कोन मोजण्यासाठी कन्वेयर
• दोन ड्रिल बिट, एक तुमच्या स्क्रूपेक्षा थोडासा लहान व्यासाचा
• लहान वायर कटर
• स्क्रू ड्रायव्हर किंवा पेचकस

टीप: ॲल्युमिनियम वायर अँटेनाचा तळ चित्राच्या उजव्या बाजूला आहे जेथे ट्रान्सफॉर्मर बाहेर चिकटत आहे.

पायरी 1: रिफ्लेक्टर जोडणे

प्लॅस्टिकच्या आवरणाखाली रिफ्लेक्टरसह गृहनिर्माण एकत्र करा

पायरी 2: छिद्र पाडणे आणि माउंटिंग पॉइंट्स स्थापित करणे

या पोझिशन्समध्ये रिफ्लेक्टरच्या विरुद्ध बाजूस लहान आउटलेट छिद्र ड्रिल करा आणि एक प्रवाहकीय स्क्रू ठेवा.

पायरी 3: मापन, कट आणि पट्टी वायर

वायरचे चार 20 सेमी तुकडे करा आणि ते शरीरावर ठेवा.

पायरी 4: तारांचे मोजमाप आणि चिन्हांकित करणे

मार्कर वापरून, वायरवर प्रत्येक 2.5 सेमी चिन्हांकित करा (या बिंदूंवर बेंड असतील)

पायरी 5: फ्रॅक्टल्स तयार करणे

ही पायरी वायरच्या प्रत्येक तुकड्यासाठी पुनरावृत्ती करणे आवश्यक आहे. प्रत्येक बेंड अगदी ६० अंश असावा, कारण आपण फ्रॅक्टलसाठी समभुज त्रिकोण बनवणार आहोत. मी दोन जोड्या पक्कड आणि एक प्रोट्रेक्टर वापरला. प्रत्येक बेंड एका चिन्हावर बनविला जातो. पट बनवण्यापूर्वी, त्या प्रत्येकाची दिशा कल्पना करा. कृपया यासाठी संलग्न आकृती वापरा.

पायरी 6: द्विध्रुव तयार करणे

वायरचे आणखी दोन तुकडे करा जे कमीत कमी 6 इंच लांब आहेत या तारा वरच्या आणि खालच्या स्क्रूभोवती लांब बाजूने गुंडाळा आणि नंतर त्यांना मध्यभागी असलेल्या स्क्रूभोवती गुंडाळा. नंतर जादा लांबी बंद ट्रिम.

पायरी 7: द्विध्रुवांची स्थापना आणि ट्रान्सफॉर्मरची स्थापना

प्रत्येक फ्रॅक्टल कोपऱ्याच्या स्क्रूवर सुरक्षित करा.

दोन मध्यभागी असलेल्या स्क्रूला योग्य प्रतिबाधाचा ट्रान्सफॉर्मर जोडा आणि त्यांना घट्ट करा.

विधानसभा पूर्ण! ते पहा आणि आनंद घ्या!

पायरी 8: अधिक पुनरावृत्ती/प्रयोग

मी GIMP मधील पेपर टेम्पलेट वापरून काही नवीन घटक बनवले. मी एक लहान घन टेलिफोन वायर वापरली. मध्यवर्ती वारंवारता (554 MHz) साठी आवश्यक असलेल्या जटिल आकारांमध्ये वाकण्यासाठी ते लहान, मजबूत आणि लवचिक होते. माझ्या क्षेत्रातील स्थलीय टीव्ही चॅनेलसाठी हा सरासरी UHF डिजिटल सिग्नल आहे.

फोटो जोडला आहे. कार्डबोर्ड आणि वरच्या टेपच्या विरुद्ध कमी प्रकाशात तांब्याच्या तारा पाहणे कठीण असू शकते, परंतु तुम्हाला कल्पना येईल.

या आकारात, घटक खूपच नाजूक आहेत, म्हणून त्यांना काळजीपूर्वक हाताळले जाणे आवश्यक आहे.

मी png स्वरूपात टेम्पलेट देखील जोडले आहे. तुम्हाला हवा असलेला आकार प्रिंट करण्यासाठी, तुम्हाला तो GIMP सारख्या फोटो एडिटरमध्ये उघडावा लागेल. टेम्पलेट परिपूर्ण नाही कारण मी ते हाताने माउस वापरून बनवले आहे, परंतु मानवी हातांसाठी ते पुरेसे आरामदायक आहे.

जग चांगल्या लोकांशिवाय नाही :-)
व्हॅलेरी UR3CAH: "शुभ दुपार, एगोर. मला वाटते की हा लेख (म्हणजे "फ्रॅक्टल अँटेना: कमी अधिक आहे" हा विभाग) तुमच्या साइटच्या थीमशी संबंधित आहे आणि तुमच्यासाठी स्वारस्य असेल :) 73!"
होय, नक्कीच मनोरंजक आहे. हेक्साबिम्सच्या भूमितीवर चर्चा करताना आम्ही या विषयावर काही प्रमाणात आधीच स्पर्श केला आहे. तेथेही, विद्युत लांबीला भौमितिक परिमाणांमध्ये "पॅकिंग" करण्याबाबत संदिग्धता होती :-). तर, व्हॅलेरी, साहित्य पाठवल्याबद्दल खूप खूप धन्यवाद.
फ्रॅक्टल अँटेना: कमी जास्त आहे
गेल्या अर्ध्या शतकात, जीवन झपाट्याने बदलू लागले आहे. आपल्यापैकी बहुतेकजण आधुनिक तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीला गृहीत धरतात. जीवनाला अधिक आरामदायी बनवणाऱ्या प्रत्येक गोष्टीची तुम्हाला खूप लवकर सवय होते. "हे कुठून आले?" असा प्रश्न क्वचितच कोणी विचारतो. आणि "ते कसे कार्य करते?" मायक्रोवेव्ह नाश्ता गरम करतो - उत्तम, स्मार्टफोन तुम्हाला दुसऱ्या व्यक्तीशी बोलण्याची संधी देतो - उत्तम. ही आमच्यासाठी स्पष्ट शक्यता दिसते.
परंतु एखाद्या व्यक्तीने घडणाऱ्या घटनांचे स्पष्टीकरण मागितले नसते तर जीवन पूर्णपणे वेगळे असू शकते. उदाहरणार्थ, सेल फोन घ्या. पहिल्या मॉडेल्सवर मागे घेण्यायोग्य अँटेना लक्षात ठेवा? त्यांनी हस्तक्षेप केला, डिव्हाइसचा आकार वाढवला आणि शेवटी, अनेकदा तोडले. आमचा विश्वास आहे की ते कायमचे विस्मृतीत गेले आहेत, आणि याचे कारण म्हणजे... फ्रॅक्टल्स.
फ्रॅक्टल पॅटर्न त्यांच्या नमुन्यांसह मोहित करतात. ते निश्चितपणे वैश्विक वस्तूंच्या प्रतिमांसारखे दिसतात - तेजोमेघ, आकाशगंगा क्लस्टर्स आणि असेच. त्यामुळे हे अगदी साहजिक आहे की जेव्हा मँडलब्रॉटने फ्रॅक्टल्सचा सिद्धांत मांडला तेव्हा त्याच्या संशोधनामुळे खगोलशास्त्राचा अभ्यास करणाऱ्यांमध्ये रस वाढला. बुडापेस्टमधील बेनोइट मँडलब्रॉट यांच्या व्याख्यानात उपस्थित राहिल्यानंतर, नॅथन कोहेन नावाच्या या हौशींपैकी एक, प्राप्त ज्ञानाचा व्यावहारिक उपयोग करण्याच्या कल्पनेने प्रेरित झाला. खरे आहे, त्याने हे अंतर्ज्ञानाने केले आणि संधीने त्याच्या शोधात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावली. रेडिओ हौशी म्हणून, नॅथनने शक्य तितक्या उच्च संवेदनशीलतेसह अँटेना तयार करण्याचा प्रयत्न केला.
अँटेनाचे पॅरामीटर्स सुधारण्याचा एकमेव मार्ग, जो त्या वेळी ज्ञात होता, त्याचे भौमितिक परिमाण वाढवणे. तथापि, नॅथनने भाड्याने घेतलेल्या डाउनटाउन बोस्टनमधील मालमत्तेचा मालक स्पष्टपणे छतावर मोठी उपकरणे स्थापित करण्याच्या विरोधात होता. मग नाथनने वेगवेगळ्या अँटेना आकारांसह प्रयोग करण्यास सुरुवात केली, कमीतकमी आकारासह जास्तीत जास्त परिणाम मिळविण्याचा प्रयत्न केला. फ्रॅक्टल फॉर्मच्या कल्पनेने प्रेरित होऊन, कोहेन, जसे ते म्हणतात, यादृच्छिकपणे वायरपासून सर्वात प्रसिद्ध फ्रॅक्टल्स बनवले - "कोच स्नोफ्लेक". स्वीडिश गणितज्ञ हेल्गे फॉन कोच यांनी हा वक्र 1904 मध्ये परत आणला. एका सेगमेंटला तीन भागांमध्ये विभाजित करून आणि या सेगमेंटशी एकरूप बाजू न ठेवता मधल्या सेगमेंटला समभुज त्रिकोणाने बदलून ते प्राप्त होते. व्याख्या समजणे थोडे कठीण आहे, परंतु आकृतीमध्ये सर्वकाही स्पष्ट आणि सोपे आहे.
कोच वक्रातील इतर भिन्नता देखील आहेत, परंतु वक्रचा अंदाजे आकार सारखाच आहे.

जेव्हा नाथनने अँटेनाला रेडिओ रिसीव्हरशी जोडले तेव्हा त्याला खूप आश्चर्य वाटले - संवेदनशीलता नाटकीयरित्या वाढली. प्रयोगांच्या मालिकेनंतर, बोस्टन विद्यापीठातील भावी प्राध्यापकांच्या लक्षात आले की फ्रॅक्टल पॅटर्ननुसार बनवलेल्या अँटेनामध्ये उच्च कार्यक्षमता असते आणि शास्त्रीय सोल्यूशन्सच्या तुलनेत ते खूप विस्तृत वारंवारता श्रेणी व्यापते. याव्यतिरिक्त, भग्न वक्र स्वरूपात ऍन्टीनाचा आकार भौमितिक परिमाण लक्षणीयपणे कमी करणे शक्य करते. नॅथन कोहेनने एक प्रमेय देखील आणला होता, ज्याने सिद्ध केले की ब्रॉडबँड अँटेना तयार करण्यासाठी, त्याला स्वयं-समान फ्रॅक्टल वक्र आकार देणे पुरेसे आहे.

लेखकाने त्याच्या शोधाचे पेटंट घेतले आणि फ्रॅक्टल अँटेना, फ्रॅक्टल अँटेना सिस्टम्सच्या विकासासाठी आणि डिझाइनसाठी एक कंपनी स्थापन केली, योग्य विश्वास आहे की भविष्यात, त्याच्या शोधामुळे, सेल फोन मोठ्या अँटेनापासून मुक्त होण्यास आणि अधिक कॉम्पॅक्ट बनण्यास सक्षम होतील. तत्त्वतः, हेच घडले. खरे आहे, आजपर्यंत नाथन मोठ्या कॉर्पोरेशनशी कायदेशीर लढाईत गुंतले आहे जे त्याच्या शोधाचा वापर कॉम्पॅक्ट कम्युनिकेशन उपकरणे तयार करण्यासाठी बेकायदेशीरपणे करत आहेत. मोटोरोला सारख्या काही सुप्रसिद्ध मोबाइल उपकरण निर्मात्यांनी आधीच फ्रॅक्टल अँटेनाच्या शोधकासोबत एक सौहार्दपूर्ण करार केला आहे. मूळ स्रोत

ज्यांना ते काय आहे आणि ते कुठे वापरले जाते हे माहित नाही त्यांच्यासाठी मी म्हणू शकतो की फ्रॅक्टल्सबद्दल व्हिडिओ फिल्म पहा. आणि असे अँटेना आजकाल सर्वत्र वापरले जातात, उदाहरणार्थ, प्रत्येक सेल फोनमध्ये.

तर, 2013 च्या शेवटी, माझे सासरे आणि सासू आम्हाला भेटायला आले आणि मग सासूने, नवीन वर्षाच्या सुट्टीच्या आदल्या दिवशी, आम्हाला तिच्यासाठी अँटेना मागितला. लहान टीव्ही. माझे सासरे सॅटेलाइट डिशद्वारे टीव्ही पाहतात आणि सहसा स्वतःचे काहीतरी करतात, परंतु माझ्या सासूबाईंना माझ्या सासऱ्यांना त्रास न देता शांतपणे नवीन वर्षाचे कार्यक्रम पाहायचे होते.

ठीक आहे, आम्ही तिला आमचा लूप अँटेना (330x330 मिमी स्क्वेअर) दिला, ज्याद्वारे माझी पत्नी कधीकधी टीव्ही पाहत असे.

आणि मग सोची येथील हिवाळी ऑलिम्पिकच्या उद्घाटनाची वेळ जवळ आली आणि माझी पत्नी म्हणाली: अँटेना बनवा.

माझ्यासाठी दुसरा अँटेना बनवण्यात काही अडचण नाही, जोपर्यंत त्याचा उद्देश आणि अर्थ आहे. करण्याचे आश्वासन दिले. आणि आता वेळ आली आहे ... पण मला वाटले की आणखी एक लूप अँटेना तयार करणे कंटाळवाणे आहे, शेवटी, 21 वे शतक यार्डमध्ये आहे आणि मग मला आठवले की अँटेना बांधण्यात सर्वात प्रगतीशील ईएच-अँटेना आहेत. , HZ-अँटेना आणि फ्रॅक्टल-अँटेना. माझ्या व्यवसायासाठी सर्वात योग्य काय आहे हे शोधून काढल्यानंतर, मी फ्रॅक्टल अँटेनावर स्थायिक झालो. सुदैवाने, मी फ्रॅक्टल्सबद्दलचे सर्व प्रकारचे चित्रपट पाहिले आहेत आणि बर्याच काळापूर्वी इंटरनेटवरून सर्व प्रकारचे फोटो काढले आहेत. त्यामुळे मला या कल्पनेचे भौतिक वास्तवात भाषांतर करायचे होते.

फोटो ही एक गोष्ट आहे, विशिष्ट उपकरणाची विशिष्ट अंमलबजावणी ही दुसरी गोष्ट आहे. मी जास्त काळ त्रास दिला नाही आणि आयताकृती फ्रॅक्टलवर आधारित अँटेना तयार करण्याचा निर्णय घेतला.

मी सुमारे 1 मिमी व्यासाची तांब्याची तार काढली, पक्कड घेतली आणि वस्तू बनवायला सुरुवात केली... पहिला प्रकल्प अनेक फ्रॅक्टल्स वापरून पूर्ण-प्रमाणात होता. सवयीप्रमाणे, मी हे बऱ्याच दिवसांपासून केले, थंड हिवाळ्याच्या संध्याकाळी, मी शेवटी ते केले, द्रव पॉलिथिलीन वापरून संपूर्ण फ्रॅक्टल पृष्ठभाग फायबरबोर्डला चिकटवले, केबल थेट सोल्डर केली, सुमारे 1 मीटर लांबी, प्रयत्न सुरू केला.. अरेरे! आणि या अँटेनाला फ्रेम अँटेना पेक्षा अधिक स्पष्टपणे टीव्ही चॅनेल मिळाले... मी या निकालाने खूश झालो, याचा अर्थ मी वायरला भग्न आकारात वाकवताना संघर्ष केला आणि कॉलस घासले हे व्यर्थ ठरले नाही.

सुमारे एक आठवडा निघून गेला आणि मला कल्पना आली की नवीन अँटेनाचा आकार फ्रेम अँटेना सारखाच आहे, रिसेप्शनमध्ये थोडीशी सुधारणा केल्याशिवाय कोणताही विशेष फायदा नाही. आणि म्हणून मी एक नवीन फ्रॅक्टल अँटेना बसवण्याचा निर्णय घेतला, कमी फ्रॅक्टल्स वापरून, आणि म्हणून आकाराने लहान.

शनिवार, ०२/०८/२०१४ रोजी, मी पहिल्या फ्रॅक्टल अँटेनामधून उरलेल्या तांब्याच्या ताराचा एक छोटा तुकडा बाहेर काढला आणि जवळजवळ अर्ध्या तासाने, नवीन अँटेना बसवला...

मग मी पहिल्यापासून केबल सोल्डर केली आणि ते एक संपूर्ण डिव्हाइस असल्याचे दिसून आले. फ्रॅक्टल अँटेना. केबलसह दुसरा पर्याय

मी कामगिरी तपासू लागलो... व्वा, अरेरे! होय, हे आणखी चांगले कार्य करते आणि रंगीत 10 चॅनेल प्राप्त करते, जे पूर्वी लूप अँटेना वापरून साध्य केले जाऊ शकत नव्हते. नफा लक्षणीय आहे! जर तुम्ही माझ्या रिसेप्शनच्या अटी पूर्णपणे बिनमहत्त्वाच्या आहेत याकडे देखील लक्ष दिले असेल: दुसरा मजला, आमचे घर उंच इमारतींनी दूरदर्शन केंद्रापासून पूर्णपणे अवरोधित केले आहे, तेथे थेट दृश्यमानता नाही, तर फायदा रिसेप्शन आणि दोन्हीमध्ये प्रभावी आहे. आकारात

इंटरनेटवर फॉइल फायबरग्लासवर खोदकाम करून बनवलेले फ्रॅक्टल अँटेना आहेत... मला असे वाटते की काय करावे याने काही फरक पडत नाही आणि टेलीव्हिजन अँटेनासाठी परिमाण काटेकोरपणे गुडघ्यावर काम करण्याच्या मर्यादेत पाळले जाऊ नयेत.