Antenna syn: Fraktal Metasurfaces we Antenna dizaýnyna syn

Fraktallar düşünjesini matematik Benoit B. Mandelbrot 1970-nji ýyllarda girizipdi, ýöne fraktal geometriýanyň gözbaşyny Kantor (1870), fon Koç (1904), Sierpinski (1915) ýaly köp matematikleriň öňki işinden alyp bolar. ), Julia (1918), Fatou (1926) we Riçardson (1953).
Benoit B. Mandelbrot agaçlar, daglar we kenar ýakalary ýaly has çylşyrymly gurluşlary simulirlemek üçin fraktallaryň täze görnüşlerini girizip, fraktallar bilen tebigatyň arasyndaky baglanyşygy öwrendi. Latyn sypatyndan "fraktal" sözüni "döwük" ýa-da "döwük", ýagny döwülen ýa-da tertipsiz böleklerden emele gelen adaty ucewklid geometriýasy bilen bölüp bolmaýan tertipsiz we bölek geometrik şekilleri suratlandyrmak üçin döredipdir. Mundan başga-da, fraktallary döretmek we öwrenmek üçin matematiki modelleri we algoritmleri işläp düzdi, bu bolsa çylşyrymly we çäksiz gaýtalanýan nagyşlar bilen iň meşhur we görmegeý fraktal görnüşi bolan meşhur Mandelbrot toplumynyň döredilmegine sebäp boldy (1d surata serediň).
Mandelbrotyň işi diňe bir matematika täsir etmän, eýsem fizika, kompýuter grafikasy, biologiýa, ykdysadyýet we sungat ýaly dürli ugurlarda amalyýetlere hem eýe. Aslynda, çylşyrymly we öz-özüne meňzeş gurluşlary modellemek we görkezmek ukyby sebäpli fraktallar dürli ugurlarda köp sanly innowasiýa goşundylaryna eýe. Mysal üçin, giň ulanylyşynyň diňe birnäçe mysallary bolan aşakdaky amaly ýerlerde giňden ulanyldy:
1. Kompýuter grafikasy we animasiýa, hakyky we görnükli tebigy landşaftlary, agaçlary, bulutlary we dokumalary döredýär;
2. Sanly faýllaryň göwrümini azaltmak üçin maglumatlary gysmak tehnologiýasy;
3. Surat we signallary gaýtadan işlemek, suratlardan aýratynlyklary çykarmak, nagyşlary kesgitlemek we şekiliň gysylmagy we rekonstruksiýa usullaryny üpjün etmek;
4. Ösümlikleriň ösmegini we beýnide neýronlaryň guralyşyny beýan edýän biologiýa;
5. Antenna teoriýasy we metamateriallar, ykjam / köp zolakly antenalary we innowasion metasurflary dizaýn etmek.
Häzirki wagtda fraktal geometriýa dürli ylmy, çeper we tehnologiki ugurlarda täze we innowasiýa ulanylyşyny dowam etdirýär.
Elektromagnit (EM) tehnologiýasynda, antennalardan metamateriallara we ýygylygy saýlaýan ýüzlere (FSS) miniatýurizasiýany talap edýän programmalar üçin fraktal şekiller örän peýdalydyr. Adaty antennalarda fraktal geometriýany ulanmak elektrik uzynlygyny artdyryp, rezonans gurluşynyň umumy ululygyny azaldyp biler. Mundan başga-da, fraktal şekilleriň öz-özüne meňzeş tebigaty olary köp zolakly ýa-da giň zolakly rezonansly gurluşlary durmuşa geçirmek üçin ideal edýär. Fraktallaryň özboluşly miniatýurizasiýa mümkinçilikleri şöhlelendiriş şöhlelerini, tapgyrlaýyn massiw antennalaryny, metamaterial sorujylary we dürli amaly programmalar üçin metasurflary dizaýn etmek üçin aýratyn özüne çekiji. Aslynda, gaty kiçi massiw elementlerini ulanmak, özara baglanyşygy azaltmak ýa-da gaty kiçi element aralygy bilen massiwler bilen işlemek ýaly birnäçe artykmaçlygy getirip biler, şeýlelik bilen gowy skaner öndürijiligini we burç durnuklylygynyň has ýokary derejesini üpjün edip biler.
Aboveokarda agzalan sebäplere görä, fraktal antenalar we metasurflar soňky ýyllarda köpleriň ünsüni özüne çeken elektromagnitika pudagynda iki sany özüne çekiji gözleg ugruny görkezýär. Iki düşünje hem simsiz aragatnaşykda, radar ulgamlarynda we duýgurlykda köp sanly amaly ulanyp, elektromagnit tolkunlaryny dolandyrmagyň we dolandyrmagyň özboluşly usullaryny hödürleýär. Öz-özüne meňzeş häsiýetleri ajaýyp elektromagnit sesini saklamak bilen ululykda kiçi bolmaga mümkinçilik berýär. Bu ykjamlyk, ykjam enjamlar, RFID bellikleri we howa giňişligi ulgamlary ýaly giňişlikli programmalarda has amatlydyr.
Fraktal antenalary we metasurfesleri ulanmak simsiz aragatnaşyk, şekillendiriş we radar ulgamlaryny ep-esli gowulaşdyrmak mümkinçiligine eýe, sebäbi güýçlendirilen işleýşi bolan ykjam, ýokary öndürijilikli enjamlary üpjün edýär. Mundan başga-da, fraktal geometriýa köp ýygylyk zolaklarynda işlemek ukyby we miniatýurizasiýa mümkinçiligi sebäpli material diagnostikasy üçin mikrotolkun datçikleriniň dizaýnynda has köp ulanylýar. Bu ugurlarda alnyp barylýan gözlegler, ähli mümkinçiliklerini durmuşa geçirmek üçin täze dizaýnlary, materiallary we ýasama usullaryny öwrenmegi dowam etdirýär.
Bu kagyz, fraktal antennalaryň we metasurflaryň gözleglerini we ulanylyşyny gözden geçirmegi we olaryň artykmaçlyklaryny we çäklendirmelerini görkezip, fraktal esasly antennalary we metasurflary deňeşdirmegi maksat edinýär. Netijede, innowasion şöhlelendiriş we metamaterial birlikleriň giňişleýin derňewi hödürlenýär we bu elektromagnit gurluşlaryň kynçylyklary we geljekdäki ösüşleri ara alnyp maslahatlaşylýar.