Фрактальные антенны

Фрактальные антенны — это антенны, в конструкции которых использованы фрактальные или квазифрактальные структуры, чтобы максимизировать их эффективную длину либо увеличить периметр. При этом используются материалы, которые могут принимать или излучать электромагнитные волны в пределах данной общей площади поверхности или объёма.

Пример фрактальной антенны на основе пространственно заполняющей кривой Минковского^[1][2]

Древовидная фрактальная антенна (H-дерево)

История

Использование фрактальной геометрии при проектировании антенных устройств было впервые применено американским инженером Натаном Коэном, который тогда жил в центре Бостона. Чтобы обойти запрет на установку внешних антенн на зданиях, Натан вырезал из алюминиевой фольги фигуру в форме кривой Коха и наклеил её на лист бумаги, затем присоединил к приёмнику.^[3][4][5][6]

В дальнейшем Коэн основал собственную компанию и наладил серийный выпуск своих антенн. C тех пор теория фрактальных антенн продолжает интенсивно развиваться.^{[3][4][5][6][7][8]}

Свойства

Преимуществом фрактальных антенн является их многодиапазонность и широкополосность при сравнительно меньших размерах. В качестве квазифрактальных структур могут использоваться треугольник Серпинского, ковёр Серпинского, кривые Коха, Минковского, Гильберта, Серпинского, Пеано и др.^[3][4][5][6] Соответствующие антенны выполняют в виде печатных, щелевых или проводных конструкций^[3][4][5][6].

3D-варианты указанных фрактальных структур могут служить основой для реализации проводных или диэлектрических антенн^[3][4][5][6].