I. Hordhac
Fractals waa walxo xisaabeed oo muujiya sifooyin isku mid ah oo leh miisaanno kala duwan. Taas macnaheedu waa marka aad si weyn u soo jiidato/u soo saarto qaab fractal ah, qayb kasta oo ka mid ah qaybaheeda waxay u egtahay mid aad ugu eg guud ahaan; taas oo ah, qaabab joomatari oo isku mid ah ama qaab-dhismeedyo ayaa ku soo noqnoqda heerar kala duwan oo weynayn ah (fiiri tusaalooyinka fractal ee Jaantuska 1). Inta badan fractals waxay leeyihiin qaabab adag, faahfaahsan, iyo kuwo aan dhammaad lahayn oo adag.
sawirka 1aad
Fikradda fractals waxaa soo bandhigay xisaabyahan Benoit B. Mandelbrot sanadihii 1970-meeyadii, inkastoo asalka joomatari ee fractal lagu soo celin karo shaqadii hore ee xisaabiyayaal badan, sida Cantor (1870), von Koch (1904), Sierpinski (1915), Julia (1918), Fatou (1926), iyo Richardson (1953).
Benoit B. Mandelbrot wuxuu bartay xiriirka ka dhexeeya fractals iyo dabeecadda isagoo soo bandhigay noocyo cusub oo fractals ah si uu u matalo qaab-dhismeedyo aad u adag, sida geedaha, buuraha, iyo xeebaha. Wuxuu ereyga "fractal" ka soo qaatay sifada Laatiinka ee "fractus", taasoo macnaheedu yahay "jabay" ama "jabay", taas oo ah inay ka kooban yihiin qaybo jaban ama aan joogto ahayn, si uu u sharaxo qaababka joomatari ee aan caadiga ahayn iyo kuwa jajaban ee aan lagu kala saari karin joomatari dhaqameedka Euclidean. Intaa waxaa dheer, wuxuu sameeyay qaabab xisaabeed iyo algorithms si loo abuuro loona barto fractals, taas oo keentay abuurista Mandelbrot-ka caanka ah, kaas oo laga yaabo inuu yahay qaabka fractal ee ugu caansan uguna soo jiidashada badan oo leh qaabab adag oo aan dhammaad lahayn oo soo noqnoqda (fiiri Jaantuska 1d).
Shaqada Mandelbrot saameyn kuma yeelan oo keliya xisaabta, laakiin sidoo kale waxay leedahay codsiyo dhinacyo kala duwan sida fiisigiska, sawirada kombiyuutarka, bayoolajiga, dhaqaalaha, iyo farshaxanka. Xaqiiqdii, sababtoo ah awooddooda ay u leeyihiin inay qaabeeyaan oo matalaan qaab-dhismeedyo isku dhafan oo isku mid ah, fractals waxay leeyihiin codsiyo badan oo hal-abuur leh oo ku saabsan dhinacyo kala duwan. Tusaale ahaan, si weyn ayaa loogu isticmaalay meelaha soo socda ee codsiyada, kuwaas oo ah dhowr tusaale oo ku saabsan codsigooda ballaaran:
1. Sawirrada kombiyuutarka iyo sawir-gacmeedka, oo soo saaraya muuqaallo dabiici ah oo macquul ah oo muuqaal ahaan soo jiidasho leh, geedo, daruuro, iyo qaabab;
2. Tiknoolajiyada isku-buufinta xogta si loo yareeyo cabbirka faylasha dijitaalka ah;
3. Habka sawirka iyo calaamadaynta, soo saarista sifooyinka sawirada, ogaanshaha qaababka, iyo bixinta habab wax ku ool ah oo lagu cadaadiyo sawirka iyo dib u dhiska;
4. Bayoolajiga, oo sharraxaya koritaanka dhirta iyo habaynta neerfayaasha maskaxda;
5. Aragtida anteenada iyo walxaha metamaterial-ka, naqshadeynta anteenooyinka is haysta/badan ee band-ka iyo dusha sare ee cusub.
Waqtigan xaadirka ah, joomatari fractal ah ayaa sii wada helitaanka adeegsiyo cusub oo hal-abuur leh oo ku saabsan cilmiga sayniska, farshaxanka iyo tignoolajiyada kala duwan.
Tiknoolajiyada elektaroonigga ah (EM), qaababka fractal aad bay faa'iido ugu leeyihiin codsiyada u baahan yaraynta, laga bilaabo anteenooyinka ilaa walxaha metamaterials iyo dusha sare ee xulashada soo noqnoqda (FSS). Isticmaalka joomatari fractal ee anteenooyinka caadiga ah waxay kordhin kartaa dhererkooda korontada, taasoo yareynaysa cabbirka guud ee qaab-dhismeedka resonant. Intaa waxaa dheer, dabeecadda isku midka ah ee qaababka fractal waxay ka dhigaysaa kuwo ku habboon hirgelinta qaababka resonant-ka badan ama broadband. Awoodaha yareynta ee fractals-ka ayaa si gaar ah u soo jiidasho leh si loo naqshadeeyo reflectarrays, anteenooyinka safka ah ee wejiga ah, nuugayaasha metamaterial-ka iyo metasurfaces-ka codsiyada kala duwan. Xaqiiqdii, isticmaalka walxaha safka aad u yar waxay keeni kartaa faa'iidooyin dhowr ah, sida yaraynta isku-xidhka labada dhinac ama awood u lahaanshaha la shaqaynta arraysyada leh kala-fogaanshaha walxaha aadka u yar, sidaas darteedna hubinta waxqabadka sawir-qaadista wanaagsan iyo heerarka sare ee xasilloonida xagasha.
Sababaha kor ku xusan awgood, anteenooyinka fractal iyo metasurfaces waxay matalaan laba qaybood oo cilmi baaris oo xiiso leh oo ku saabsan electromagnetic-ka kuwaas oo soo jiitay dareen badan sannadihii ugu dambeeyay. Labada fikradoodba waxay bixiyaan siyaabo gaar ah oo lagu maareeyo loona xakameeyo hirarka electromagnetic-ka, iyadoo la adeegsanayo codsiyo badan oo ku saabsan isgaarsiinta wireless-ka, nidaamyada radar-ka iyo dareenka. Sifooyinkooda isku midka ah waxay u oggolaanayaan inay yaraadaan cabbirkooda iyagoo ilaalinaya jawaab celin electromagnetic oo heer sare ah. Isku-dhafkan ayaa si gaar ah faa'iido ugu leh codsiyada xaddidan ee booska, sida aaladaha moobaylka, calaamadaha RFID, iyo nidaamyada hawada.
Isticmaalka anteenooyinka fractal iyo metasurfaces waxay leedahay awood ay si weyn ugu horumariso isgaarsiinta wireless-ka, sawir-qaadista, iyo nidaamyada radar-ka, maadaama ay awood u siinayaan aaladaha isku-dhafan, waxqabadka sare leh oo leh shaqo la wanaajiyey. Intaa waxaa dheer, joomatari fractal ayaa si isa soo taraysa loogu isticmaalayaa naqshadeynta dareemayaasha microwave-ka ee baaritaanka walxaha, sababtoo ah awooddeeda ay ugu shaqeyn karto xargaha soo noqnoqda badan iyo awoodda ay u leedahay in la yareeyo. Cilmi-baarista socota ee meelahan waxay sii waddaa inay sahamiso naqshado cusub, agab, iyo farsamooyin wax-soo-saar si loo gaaro awooddooda buuxda.
Warqaddani waxay higsaneysaa inay dib u eegto horumarka cilmi-baarista iyo hirgelinta anteenooyinka fractal iyo metasurfaces iyo inay isbarbar dhigto anteenooyinka iyo metasurfaces-ka ku salaysan fractal ee jira, iyadoo iftiimineysa faa'iidooyinkooda iyo xaddidaadkooda. Ugu dambeyntii, waxaa la soo bandhigay falanqayn dhammaystiran oo ku saabsan milicsiga cusub iyo cutubyada metamaterial-ka, caqabadaha iyo horumarka mustaqbalka ee qaab-dhismeedkan elektromagnetka ahna waa la falanqeeyay.
2. FractalAnteenoWalxaha
Fikradda guud ee fractals waxaa loo isticmaali karaa in lagu naqshadeeyo walxaha anteenada qalaad ee bixiya waxqabad ka wanaagsan anteenooyinka caadiga ah. Qaybaha anteenada fractal waxay noqon karaan kuwo is haysta oo leh awoodo badan oo band iyo/ama ballaaran.
Naqshadeynta anteenooyinka fractal waxay ku lug leedahay ku celcelinta qaabab joomatari oo gaar ah oo miisaanno kala duwan leh gudaha qaab-dhismeedka anteenada. Qaabkan is-midka ah wuxuu noo oggolaanayaa inaan kordhinno dhererka guud ee anteenada meel bannaan oo xaddidan. Intaa waxaa dheer, radiators-ka fractal waxay gaari karaan xarigyo badan sababtoo ah qaybaha kala duwan ee anteenada ayaa isku mid ah miisaanno kala duwan. Sidaa darteed, walxaha anteenada fractal waxay noqon karaan kuwo is haysta oo badan, iyagoo bixinaya dabool soo noqnoqosho oo ka ballaaran anteenooyinka caadiga ah.
Fikradda anteenooyinka fractal waxaa dib loogu celin karaa dabayaaqadii 1980-meeyadii. Sannadkii 1986, Kim iyo Jaggard waxay muujiyeen adeegsiga isku-ekaanshaha fractal ee isku-darka antenna-ka.
Sannadkii 1988, fiisigisyahan Nathan Cohen wuxuu dhisay anteenadii ugu horreysay ee fractal element element ah ee adduunka. Wuxuu soo jeediyay in iyadoo lagu darayo qaab-dhismeedka anteenada qaab-dhismeedka, waxqabadkeeda iyo awooddeeda yareynta la hagaajin karo. Sannadkii 1995, Cohen wuxuu si wadajir ah u aasaasay Fractal Antenna Systems Inc., kaas oo bilaabay inuu bixiyo xalalka anteenada ganacsiga ee ugu horreeya adduunka ee fractal-ka ku salaysan.
Bartamihii 1990-meeyadii, Puente et al. waxay muujiyeen awoodaha multi-band ee fractals iyagoo adeegsanaya monopole-ka Sierpinski iyo dipole.
Tan iyo markii Cohen iyo Puente ay shaqeeyeen, faa'iidooyinka asalka ah ee anteenooyinka fractal waxay soo jiiteen xiiso weyn oo ka timid cilmi-baarayaasha iyo injineerada ku takhasusay isgaarsiinta, taasoo horseeday sahaminta iyo horumarinta tignoolajiyada anteenooyinka fractal.
Maanta, anteenooyinka fractal waxaa si weyn loogu isticmaalaa nidaamyada isgaarsiinta wireless-ka, oo ay ku jiraan taleefannada gacanta, router-ka Wi-Fi, iyo isgaarsiinta dayax-gacmeedka. Xaqiiqdii, anteenooyinka fractal waa kuwo yaryar, badan-band, waana kuwo aad waxtar u leh, taasoo ka dhigaysa kuwo ku habboon aaladaha iyo shabakadaha wireless-ka kala duwan.
Tirooyinka soo socdaa waxay muujinayaan anteenooyin fractal ah oo ku salaysan qaabab fractal oo si fiican loo yaqaan, kuwaas oo ah tusaalooyin yar oo ka mid ah qaababka kala duwan ee lagu falanqeeyay suugaanta.
Gaar ahaan, Jaantuska 2a wuxuu muujinayaa monopole-ka Sierpinski ee lagu soo jeediyay Puente, kaas oo awood u leh inuu bixiyo hawlgal badan oo kooxo ah. Saddexagalka Sierpinski waxaa la sameeyaa iyadoo laga jarayo saddexagalka dhexe ee rogan ee saddexagalka ugu weyn, sida lagu muujiyay Jaantuska 1b iyo Jaantuska 2a. Habkani wuxuu ka tagayaa saddexagalka siman qaab-dhismeedka, mid walbana wuxuu leeyahay dherer dhinac ah oo kala bar ah oo ka mid ah saddexagalka bilowga ah (fiiri Jaantuska 1b). Habka kala-goynta isku mid ah ayaa lagu celin karaa saddexagalka haray. Sidaa darteed, mid kasta oo ka mid ah saddexdiisa qaybood ee ugu muhiimsan waxay si sax ah ula mid yihiin shayga oo dhan, laakiin labanlaab saamiga, iwm. Sababtoo ah isku ekaanshahan gaarka ah, Sierpinski wuxuu bixin karaa kooxo badan oo soo noqnoqonaya sababtoo ah qaybaha kala duwan ee anteenada ayaa isku mid ah miisaanno kala duwan. Sida lagu muujiyay Jaantuska 2, monopole-ka Sierpinski ee la soo jeediyay wuxuu ku shaqeeyaa 5 kooxood. Waxaa la arki karaa in mid kasta oo ka mid ah shanta gamkeet ee hoose (qaab-dhismeedka goobo) ee Jaantuska 2a uu yahay nooc cabbiran oo ka mid ah qaab-dhismeedka oo dhan, sidaas darteedna wuxuu bixinayaa shan kooxood oo soo noqnoqonaya oo hawlgal ah oo kala duwan, sida lagu muujiyay isku-dhafka milicsiga gelinta ee Jaantuska 2b. Jaantusku wuxuu sidoo kale muujinayaa xuduudaha la xiriira koox kasta oo soo noqnoqota, oo ay ku jiraan qiimaha soo noqnoqota ee fn (1 ≤ n ≤ 5) qiimaha ugu yar ee khasaaraha soo celinta gelinta ee la cabbiray (Lr), baaxadda qaraabada ah (Bwidth), iyo saamiga soo noqnoqota ee u dhexeeya laba qaybood oo soo noqnoqota oo isku xiga (δ = fn +1/fn). Jaantuska 2b wuxuu muujinayaa in xargaha monopoles-ka Sierpinski ay si joogto ah u kala fog yihiin qodob 2 ah (δ ≅ 2), kaas oo u dhigma isla qodobka cabbirka ee ku jira qaab-dhismeedyada isku midka ah ee qaabka fractal.
sawirka 2aad
Jaantuska 3a wuxuu muujinayaa anteeno yar oo dheer oo silig ah oo ku salaysan qalooca fractal ee Koch. Anteenadan waxaa loo soo jeediyay inay muujiso sida looga faa'iidaysto sifooyinka buuxinta booska ee qaababka fractal si loo naqshadeeyo anteenooyin yaryar. Dhab ahaantii, yaraynta cabbirka anteenooyinka waa yoolka ugu dambeeya ee tiro badan oo codsiyo ah, gaar ahaan kuwa ku lug leh terminaalka moobaylka. Koch monopole waxaa la sameeyay iyadoo la adeegsanayo habka dhismaha fractal ee lagu muujiyay Jaantuska 3a. Koch monopole bilowga ah waa monopole toosan. Koch ee xiga waxaa lagu helaa iyadoo la adeegsanayo isbeddel isku mid ah oo loo sameeyo K0, oo ay ku jiraan cabbiraadda saddex meelood meel iyo wareejinta 0°, 60°, −60°, iyo 0°, siday u kala horreeyaan. Habkan waxaa lagu celceliyaa si isdaba joog ah si loo helo walxaha xiga Ki (2 ≤ i ≤ 5). Jaantuska 3a wuxuu muujinayaa nooc shan-celcelis ah oo Koch monopole ah (ie, K5) oo leh dherer h oo la mid ah 6 cm, laakiin dhererka guud waxaa lagu bixiyay qaacidada l = h ·(4/3) 5 = 25.3 cm. Shan anteeno oo u dhigma shantii jeer ee ugu horreysay ee qalooca Koch ayaa la xaqiijiyay (fiiri Jaantuska 3a). Labada tijaabo iyo xogba waxay muujinayaan in monopole-ka fractal ee Koch uu horumarin karo waxqabadka monopole-ka dhaqameed (fiiri Jaantuska 3b). Tani waxay soo jeedinaysaa inay suurtogal tahay in "la yareeyo" anteenooyinka fractal, taasoo u oggolaanaysa inay ku habboonaadaan mugga yar yar iyadoo la ilaalinayo waxqabadka hufan.
sawirka 3aad
Jaantuska 4a wuxuu muujinayaa anteeno fractal ah oo ku salaysan qalabka Cantor, kaas oo loo isticmaalo in lagu naqshadeeyo anteeno ballaaran oo loogu talagalay codsiyada goosashada tamarta. Hantida gaarka ah ee anteenooyinka fractal ee soo bandhigaya dhawaaqyo badan oo isku xiga ayaa loo isticmaalaa si loo bixiyo ballaca ballaaran marka loo eego anteenooyinka caadiga ah. Sida lagu muujiyey Jaantuska 1a, naqshadeynta qalabka Cantor fractal waa mid aad u fudud: xariiqda toosan ee bilowga ah waa la koobiyeyn karaa oo loo qaybin karaa saddex qaybood oo siman, kuwaas oo laga saarayo qaybta dhexe; isla habkaas ayaa markaa si isdaba joog ah loogu dabaqayaa qaybaha cusub ee la soo saaray. Tallaabooyinka soo noqnoqoshada fractal waa la soo celiyaa ilaa la gaaro ballaca anteenada (BW) ee 0.8–2.2 GHz (tusaale ahaan, 98% BW). Jaantuska 4 wuxuu muujinayaa sawir ka mid ah tusaalaha anteenada la ogaaday (Jaantuska 4a) iyo isku-darka milicsiga gelinta (Jaantuska 4b).
sawirka 4aad
Jaantuska 5aad wuxuu bixinayaa tusaalooyin badan oo ah anteenooyinka fractal, oo ay ku jiraan anteenada monopole-ka ee ku salaysan qalooca Hilbert, anteenada balastar microstrip ah oo ku salaysan Mandelbrot, iyo balastar fractal ah oo ku taal jasiirad Koch (ama "barafka barafka").
sawirka 5aad
Ugu dambeyntii, Jaantuska 6aad wuxuu muujinayaa habayn kala duwan oo jajab ah oo ah walxaha safka, oo ay ku jiraan arrayadaha qorshaha ee roogagga Sierpinski, arrayadaha giraanta Cantor, arrayadaha toosan ee Cantor, iyo geedaha fractal. Habaynadani waxay faa'iido u leeyihiin soo saarista arrayadaha aan kala go 'lahayn iyo/ama gaarista waxqabadka kooxaha badan.
sawirka 6aad
Si aad wax badan uga barato anteenooyinka, fadlan booqo:
Waqtiga boostada: Luulyo-26-2024
