| RZ3LA | Дата: Понедельник, 30 Янв 2012, 23:02 | Сообщение # 1 |
Николай Петрович
Радист
Сообщений: 211
 | Американский инженер Натан Коэн лет десять назад решил собрать дома любительскую радиостанцию, но столкнулся с неожиданной трудностью. Его квартира находилась в центре Бостона, и городские власти строго запретили ставить антенну снаружи здания. Выход нашелся неожиданно, перевернув всю последующую жизнь радиолюбителя.
Вместо того чтобы изготовить антенну традиционной формы, Коэн взял кусок алюминиевой фольги и вырезал из него фигуру в форме математического объекта, известного как кривая Кох. Кривая эта, открытая в 1904 году немецким математиком Хельгой фон Кох, - фрактал, ломаная линия, которая выглядит как серия бесконечно уменьшающихся треугольников, вырастающих один из другого подобно крыше многоступенчатой китайской пагоды. Как и все фракталы, эта кривая "самоподобна", то есть на любом, самом малом отрезке имеет один и тот же вид, повторяя саму себя (см. "Наука и жизнь" № 9, 1994 г.; №№ 8, 12, 1995 г.). Строят такие кривые путем бесконечного повторения простой операции. Линия делится на равные отрезки, и на каждом делается изгиб в виде треугольника (метод фон Кох) или квадрата (метод Германа Минковского). Затем на всех сторонах получившейся фигуры в свою очередь выгибаются аналогичные квадраты или треугольники, но уже меньшего размера. Продолжая построение до бесконечности, можно получить кривую, "сломанную" в каждой точке.
Строя кривую Кох, Коэн ограничился только двумя-тремя шагами. Затем он наклеил фигуру на небольшой лист бумаги, присоединил ее к приемнику и с удивлением обнаружил, что она работает не хуже обычных антенн. Как оказалось позднее, его изобретение стало родоначальником принципиально нового типа антенн, ныне выпускаемых серийно.
Антенны эти очень компактны: встроенная в корпус фрактальная антенна для мобильного телефона имеет размер обычного слайда (24 х 36 мм). Кроме того, они работают в широком диапазоне частот. Все это обнаружено экспериментально; теории фрактальных антенн пока не существует.
Параметры фрактальной антенны, сделанной серией последовательных шагов по алгоритму Минковского, меняются очень интересным образом. Если прямолинейную антенну изогнуть в форме "прямоугольной волны" - меандра, ее усиление возрастет. Все последующие меандры усиления антенны уже не меняют, но диапазон принимаемых ею частот расширяется, а сама антенна при этом становится гораздо компактнее. Правда, эффективными оказываются лишь первые пять-шесть шагов: чтобы сгибать проводник дальше, придется уменьшить его диаметр, а это повысит сопротивление антенны и приведет к потере усиления.
Пока одни ломают голову над теоретическими проблемами, другие активно внедряют изобретение в жизнь. Как считает Натан Коэн, ныне профессор университета в Бостоне и главный технический инспектор "Fractal Antenna Systems", "через несколько лет фрактальные антенны станут неотъемлемой частью сотовых и радиотелефонов и многих других устройств с беспроволочной связью".
Детальное описание иллюстраций:
Построение кривой Кох - одного из самых первых фрактальных объектов. На бесконечной прямой выделяются отрезки длиной l. Каждый отрезок делится на три равные части, и на средней строится равносторонний треугольник со стороной l/3. Далее процесс повторяется: на отрезках l/3 строятся треугольники со сторонами l/9, на них - треугольники со сторонами l/27 и так далее. Эта кривая обладает самоподобием, или масштабной инвариантностью: каждый ее элемент в уменьшенном виде повторяет саму кривую.
А. ШИШЛОВА. По материалам журнала "New Scientist"
|
| |
| |
| RV3LE | Дата: Вторник, 31 Янв 2012, 08:12 | Сообщение # 2 |
Августовский Игорь Викентьевич
Завсегдатай радиокружка
Сообщений: 163
 | Отличная идея. Осталось только свернуть эту антенну в трубку и запихнуть в бутыль со ртутью.
|
| |
| |
| UA3L | Дата: Вторник, 31 Янв 2012, 11:48 | Сообщение # 3 |
Владимир
Радист
Сообщений: 205
| Так она уже свёрнутаQuote (RZ3LA) ...в форме "прямоугольной волны"...
Надо только прямоугольную бутылку найти 
|
| |
| |
| ua3laz | Дата: Среда, 15 Фев 2012, 12:26 | Сообщение # 4 |
виктор
Наблюдатель
Сообщений: 7
 | А как такую антенку на 80ку сварганить? Или хотя бы на 10ку (чтобы на 29200кГц резонировала).
|
| |
| |
На главную | 
Регистрация
