I. Selelekela
Li-Fractals ke lintho tsa lipalo tse bonts'ang thepa e tšoanang ka sekala se fapaneng. Sena se bolela hore ha o atametsa / ho tsoa ka sebopeho sa fractal, karolo ka 'ngoe ea eona e shebahala e tšoana haholo le kaofela; ke hore, lipaterone kapa libopeho tse tšoanang li pheta maemong a fapaneng a ho holisa (sheba mehlala ea fractal setšoantšong sa 1). Li-fractals tse ngata li na le libopeho tse rarahaneng, tse qaqileng le tse rarahaneng ka ho sa feleng.
setšoantšo sa 1
Khopolo ea fractals e ile ea hlahisoa ke setsebi sa lipalo Benoit B. Mandelbrot lilemong tsa bo-1970, le hoja tšimoloho ea fractal geometry e ka saloa morao mosebetsing oa pejana oa litsebi tse ngata tsa lipalo, tse kang Cantor (1870), von Koch (1904), Sierpinski (1915). ), Julia (1918), Fatou (1926), le Richardson (1953).
Benoit B. Mandelbrot o ile a ithuta kamano pakeng tsa fractals le tlhaho ka ho hlahisa mefuta e mecha ea fractals ho etsisa mehaho e rarahaneng haholoanyane, e kang lifate, lithaba le mabōpo a leoatle. O ile a qapa lentsoe "fractal" ho tsoa ho lehlaodi la Selatine "fractus", le bolelang "robeho" kapa "robeha", ke hore le entsoeng ka likotoana tse robehileng kapa tse sa tloaelehang, ho hlalosa libopeho tse sa tloaelehang le tse arohaneng tsa geometri tse ke keng tsa aroloa ka mokhoa oa setso oa Euclidean geometry. Ho phaella moo, o ile a ntshetsa pele dikai lipalo le dikgato-tharabololo bakeng sa generating le ho ithuta fractals, e leng se ile sa etsa hore ho bōptjoe tummeng Mandelbrot sete, eo mohlomong e tummeng ka ho fetisisa le pono e khahlang fractal sebopeho le mekhoa e rarahaneng le ka ho sa feleng pheta-pheta (bona Figure 1d).
Mosebetsi oa Mandelbrot ha oa ba le tšusumetso ea lipalo feela, empa hape o na le ts'ebeliso mafapheng a fapaneng joalo ka fisiks, litšoantšo tsa khomphutha, baeloji, moruo le bonono. Ebile, ka lebaka la bokhoni ba bona ba ho etsa mohlala le ho emela meaho e rarahaneng le e tšoanang le eona, li-fractals li na le lits'ebetso tse ngata tse ncha likarolong tse fapaneng. Mohlala, li sebelisitsoe haholo libakeng tse latelang tsa ts'ebeliso, e leng mehlala e seng mekae feela ea ts'ebeliso ea tsona e pharaletseng:
1. Litšoantšo le lipopae tsa k'homphieutha, tse hlahisang libaka tsa tlhaho, lifate, maru le libopeho tsa 'nete le tse bohehang;
2. Theknoloji ea khatello ea data ho fokotsa boholo ba lifaele tsa digital;
3. Ts'ebetso ea litšoantšo le lipontšo, ho ntša likarolo litšoantšong, ho lemoha mekhoa, le ho fana ka mekhoa e sebetsang ea ho hatella litšoantšo le ho tsosolosa;
4. Biology, e hlalosang kholo ea limela le tlhophiso ea li-neurone bokong;
5. Khopolo ea li-antenna le metamatadium, ho rala li-antenna tse kopanetsoeng / tse ngata le li-metasurfaces tse ncha.
Hajoale, fractal geometry e ntse e tsoela pele ho fumana lits'ebeliso tse ncha le tse ncha mekhoeng e fapaneng ea mahlale, bonono le thekenoloji.
Ho theknoloji ea electromagnetic (EM), libopeho tsa fractal li bohlokoa haholo bakeng sa lits'ebetso tse hlokang miniaturization, ho tloha ho li-antenna ho ea ho metamatadium le libaka tse khethang khafetsa (FSS). Ho sebelisa fractal geometry ho li-antenna tse tloaelehileng ho ka eketsa bolelele ba motlakase, ka hona ho fokotsa boholo ba sebopeho sa resonant. Ntle le moo, sebopeho se ts'oanang sa libopeho tsa fractal se etsa hore e be tse loketseng bakeng sa ho hlokomela li-multi-band kapa li-broadband resonant. Bokhoni ba tlhaho ba miniaturization ba li-fractals bo khahla haholo bakeng sa ho rala li-reflectarrays, li-antenna tse hlophisitsoeng ka mekhahlelo, li-absorber tsa metamaterial le metasurfaces bakeng sa lits'ebetso tse fapaneng. Ha e le hantle, ho sebelisa likaroloana tse nyenyane haholo ho ka tlisa melemo e 'maloa, e kang ho fokotsa ho kopanya kapa ho khona ho sebetsa ka lihlopha tse nang le sebaka se senyenyane haholo sa likarolo, kahoo ho netefatsa ts'ebetso e ntle ea ho hlahloba le maemo a phahameng a botsitso ba angular.
Ka mabaka a boletsoeng ka holimo, li-antenna tsa fractal le metasurfaces li emela libaka tse peli tse khahlang tsa lipatlisiso lefapheng la motlakase oa motlakase tse hohetseng tlhokomelo e ngata lilemong tsa morao tjena. Likhopolo tsena ka bobeli li fana ka mekhoa e ikhethang ea ho laola le ho laola maqhubu a motlakase, ka mefuta e mengata ea lits'ebetso ho likhokahano tse se nang mohala, litsamaiso tsa radar le ho utloa. Thepa ea bona e tšoanang le eona e ba lumella ho ba nyane ka boholo ha ba ntse ba boloka karabelo e ntle ea motlakase. Ho kopana hona ho molemo haholo lits'ebetsong tse haelloang ke sebaka, joalo ka lisebelisoa tsa mehala, li-tag tsa RFID, le lisebelisoa tsa sefofane.
Tšebeliso ea li-antenna tsa fractal le metasurfaces e na le monyetla oa ho ntlafatsa haholo mekhoa ea puisano e se nang mohala, litšoantšo le radar, kaha li nolofalletsa lisebelisoa tse sebetsang hantle, tse nang le ts'ebetso e ntlafetseng. Ntle le moo, fractal geometry e ntse e sebelisoa le ho feta moralong oa li-sensor tsa microwave bakeng sa tlhahlobo ea lintho tse bonahalang, ka lebaka la bokhoni ba eona ba ho sebetsa ka lihlopha tse ngata tsa maqhubu le bokhoni ba eona ba ho etsoa miniaturized. Patlisiso e ntseng e tsoela pele libakeng tsena e ntse e tsoela pele ho hlahloba meralo e mecha, lisebelisoa le mekhoa e mecha ea ho etsa mahlale ho bona bokhoni ba bona bo felletseng.
Pampiri ena e ikemiselitse ho lekola tsoelo-pele ea lipatlisiso le ts'ebeliso ea li-antenna tsa fractal le metasurfaces le ho bapisa li-antenna tse thehiloeng ho fractal le metasurfaces, ho totobatsa melemo le mefokolo ea tsona. Qetellong, ho hlahisoa tlhahlobo e felletseng ea li-reflectarrays le likarolo tsa metamaterial, 'me ho tšohloa liphephetso le tsoelopele ea kamoso ea meaho ena ea motlakase.
2. FractalAntennaLintlha
Khopolo e akaretsang ea li-fractals e ka sebelisoa ho rala likarolo tsa antenna tse sa tloaelehang tse fanang ka ts'ebetso e betere ho feta li-antenna tse tloaelehileng. Likarolo tsa antenna tsa Fractal li kanna tsa kopana ka boholo mme li na le li-band tse ngata le/kapa bokhoni ba Broadband.
Moralo oa li-antenna tsa fractal o kenyelletsa ho pheta-pheta lipaterone tse khethehileng tsa jiometri likaleng tse fapaneng ka har'a sebopeho sa manakana. Mokhoa ona oa ho ikemela o re lumella ho eketsa bolelele ba kakaretso ea antenna ka har'a sebaka se lekanyelitsoeng sa 'mele. Ntle le moo, li-radiator tsa fractal li ka fihlela lihlopha tse ngata hobane likarolo tse fapaneng tsa antenna li tšoana ka sekala se fapaneng. Ka hona, likarolo tsa fractal antenna li ka ba tse kopaneng le li-multi-band, tse fanang ka tšireletso e pharalletseng ho feta li-antenna tse tloaelehileng.
Mohopolo oa li-antenna tsa fractal o ka saloa morao ho tloha bofelong ba lilemo tsa bo-1980. Ka 1986, Kim le Jaggard ba ile ba bonts'a ts'ebeliso ea ho itšoantša ho hoholo ha li-antenna array synthesis.
Ka 1988, setsebi sa fisiks Nathan Cohen se ile sa theha antenna ea pele ea fractal element lefatšeng. O ile a etsa tlhahiso ea hore ka ho kenyelletsa geometry e tšoanang le eona ka har'a sebopeho sa antenna, bokhoni ba eona ba ts'ebetso le miniaturization bo ka ntlafatsoa. Ka 1995, Cohen o ile a theha Fractal Antenna Systems Inc., e qalileng ho fana ka tharollo ea pele ea lefats'e ea khoebo ea fractal-based antenna.
Bohareng ba lilemo tsa bo-1990, Puente et al. e bontšitse bokhoni ba lihlopha tse ngata tsa li-fractals tse sebelisang monopole le dipole tsa Sierpinski.
Ho tloha mosebetsing oa Cohen le Puente, melemo ea tlhaho ea li-antenna tsa fractal e hohetse thahasello e kholo ho tsoa ho bafuputsi le baenjiniere lefapheng la likhokahano tsa mehala, e leng se lebisang ho hlahlojoe le nts'etsopele ea theknoloji ea fractal antenna.
Kajeno, li-antenna tsa fractal li sebelisoa haholo mekhoeng ea puisano e se nang mohala, ho kenyeletsoa mehala ea thekeng, li-routers tsa Wi-Fi le likhokahano tsa sathelaete. Ha e le hantle, li-antenna tsa fractal li nyenyane, li na le lihlopha tse ngata, 'me li sebetsa hantle haholo, li etsa hore li tšoanelehe bakeng sa lisebelisoa tse sa tšoaneng tsa lisebelisoa le marang-rang.
Lipalo tse latelang li bonts'a li-antenna tse ling tsa fractal tse ipapisitseng le libopeho tse tsebahalang tsa fractal, e leng mehlala e seng mekae feela ea litlhophiso tse fapaneng tse tšohliloeng libukeng.
Ka ho khetheha, Setšoantšo sa 2a se bontša Sierpinski monopole e hlahisitsoeng Puente, e khonang ho fana ka ts'ebetso ea lihlopha tse ngata. Triangle ea Sierpinski e thehoa ka ho tlosa kgutlotharo e bohareng e inverted ho kgutlotharo e kgolo, jwalo ka ha ho bontshitswe ho Figure 1b le Figure 2a. Ts'ebetso ena e siea likhutlotharo tse tharo tse lekanang sebopehong, e 'ngoe le e 'ngoe e na le bolelele ba halofo ea kgutlotharo e qalang (sheba Setšoantšo sa 1b). Mokhoa o tšoanang oa ho tlosa o ka phetoa bakeng sa likhutlo tse tharo tse setseng. Ka hona, e 'ngoe le e' ngoe ea likarolo tsa eona tse tharo tse kholo e lekana hantle le ntho eohle, empa ka tekanyo e habeli, joalo-joalo. Ka lebaka la ho tšoana hona ho khethehileng, Sierpinski e ka fana ka lihlopha tse ngata tsa maqhubu hobane likarolo tse fapaneng tsa antenna li tšoana ka sekala se fapaneng. Joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 2, Sierpinski monopole e reriloeng e sebetsa ka lihlopha tse 5. Ho ka bonoa hore e 'ngoe le e' ngoe ea li-sub-gaskets tse hlano (mehaho ea selikalikoe) ho Setšoantšo sa 2a ke phetolelo e lekantsoeng ea mohaho oohle, kahoo e fana ka lihlopha tse hlano tse fapaneng tsa ts'ebetso ea ts'ebetso, joalokaha ho bontšoa ho coefficient ea ho bonahatsa ho kenya letsoho ho Setšoantšo sa 2b. Palo e boetse e bonts'a liparamente tse amanang le sehlopha se seng le se seng sa maqhubu, ho kenyeletsoa boleng ba frequency fn (1 ≤ n ≤ 5) ka boleng bo tlase ba tahlehelo e lekantsoeng ea ho khutlisa (Lr), bandwidth e lekanyelitsoeng (Bwidth), le karolelano ea maqhubu lipakeng tsa lihlopha tse peli tse bapileng tsa maqhubu (δ = fn +1/fn). Setšoantšo sa 2b se bontša hore lihlopha tsa li-monopole tsa Sierpinski li aroloa ka linako tse itseng ka ntlha ea 2 (δ ≅ 2), e tsamaellanang le ntlha e tšoanang ea sekala e teng ka har'a meaho e tšoanang ka sebopeho sa fractal.
setšoantšo sa 2
Setšoantšo sa 3a se bonts'a lenakana le lenyenyane le lelelele la terata e thehiloeng ho Koch fractal curve. Antenna ena e reriloe ho bonts'a mokhoa oa ho sebelisa hampe thepa e tlatsang sebaka ea libopeho tsa fractal ho rala li-antenna tse nyane. Ha e le hantle, ho fokotsa boholo ba li-antenna ke sepheo sa ho qetela sa palo e kholo ea lisebelisoa, haholo-holo tse amang li-terminals tsa mobile. Koch monopole e entsoe ka mokhoa oa ho haha fractal o bontšitsoeng ho Setšoantšo sa 3a. Phetolelo ea pele ea K0 ke monopole e otlolohileng. Phetoho e latelang ea K1 e fumanoa ka ho sebelisa phetoho ea ho tšoana ho K0, ho kenyelletsa le ho lekanya ka karolo ea boraro le ho potoloha ka 0 °, 60 °, -60 °, le 0 °, ka ho latellana. Ts'ebetso ena e phetoa khafetsa ho fumana lintlha tse latelang Ki (2 ≤ i ≤ 5). Setšoantšo sa 3a se bontša phetoho ea makhetlo a mahlano ea Koch monopole (ke hore, K5) e nang le bophahamo ba h e lekanang le 6 cm, empa bolelele bohle bo fanoa ka mokhoa oa l = h · (4/3) 5 = 25.3 cm. Li-antenna tse hlano tse tsamaellanang le lipehelo tse hlano tsa pele tsa Koch curve li se li lemohuoe (bona Setšoantšo sa 3a). Liteko ka bobeli le lintlha li bonts'a hore Koch fractal monopole e ka ntlafatsa ts'ebetso ea monopole ea setso (bona Setšoantšo sa 3b). Sena se fana ka maikutlo a hore ho ka khonahala ho "miniaturize" li-antenna tsa fractal, ho li lumella ho lekana ka bongata ha li ntse li boloka ts'ebetso e ntle.
setšoantšo sa 3
Setšoantšo sa 4a se bonts'a lenakana la fractal le ipapisitseng le sete ea Cantor, e sebelisetsoang ho rala lenakana le leholo bakeng sa lits'ebetso tsa ho kotula matla. Thepa e ikhethang ea li-antenna tsa fractal tse hlahisang li-resonance tse ngata tse haufi li sebelisoa hampe ho fana ka bandwidth e pharaletseng ho feta li-antenna tse tloaelehileng. Joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 1a, moqapi oa sete ea Cantor fractal o bonolo haholo: mohala oa pele o otlolohileng o kopitsoa 'me o arotsoe ka likarolo tse tharo tse lekanang, tseo karolo ea bohareng e tlosoa; ts'ebetso e ts'oanang e sebelisoa khafetsa ho likarolo tse sa tsoa hlahisoa. Mehato ea fractal iteration e phetoa ho fihlela bandwidth ea antenna (BW) ea 0.8–2.2 GHz e fihletsoe (ke hore, 98% BW). Setšoantšo sa 4 se bonts'a foto ea prototype ea antenna e hlokometsoeng (Setšoantšo sa 4a) le coefficient ea eona e bonts'ang maikutlo (Setšoantšo sa 4b).
setšoantšo sa 4
Setšoantšo sa 5 se fana ka mehlala e meng ea li-antenna tsa fractal, ho kenyelletsa le antenna ea monopole ea Hilbert curve, antenna e thehiloeng Mandelbrot e thehiloeng ho microstrip patch, le sehlekehleke sa Koch (kapa "snowflake").
setšoantšo sa 5
Qetellong, Setšoantšo sa 6 se bonts'a tlhophiso e fapaneng ea fractal ea likarolo tse fapaneng, ho kenyelletsa le Sierpinski carpet planar arrays, Cantor ring arrays, Cantor linear arrays, le lifate tsa fractal. Litokisetso tsena li na le thuso bakeng sa ho hlahisa lihlopha tse fokolang le/kapa ho fihlela tšebetso ea lihlopha tse ngata.
setšoantšo sa 6
Ho ithuta haholoanyane ka li-antenna, ka kopo etela:
Nako ea poso: Jul-26-2024
