Фрактальна антена

Фрактальна антена — це антена, в конструкції якої використані фрактальні або квазіфрактальні структури для максимізації їх ефективної довжини або збільшення периметру. При цьому використовують матеріали, які можуть приймати або випромінювати електромагнітні хвилі в межах даної загальної площі поверхні або об'єму.

Приклад фрактальної антени на основі кривої Мінковського^[1][2]

Деревоподібна фрактальна антенна (H-дерево)

Історія

Фрактальну геометрію для проектування антенних пристроїв було вперше застосовано американським інженером Натаном Коеном, який тоді жив у центрі Бостона. Щоб обійти заборону встановлювати зовнішні антени на будинках, Натан вирізав з алюмінієвої фольги фігуру у формі кривої Коха та наклеїв її на аркуш паперу, а потім приєднав до приймача. Виявилось, що така антена працює не гірше за звичайну.^[3][4][5][6]

Це дозволило Коену заснувати власну компанію й налагодити серійний випуск антен своєї конструкції. З тих пір такі антени отримали інтенсивний розвиток^{[4][5][6][7][8]}

Серійний випуск фрактальних антен для мобільних телефонів було налагоджено компанією Fractus в Барселоні 1999 року^[5]. Її заснував винахідник Карлес Пуенте Баліарда із університету Барселони.

Властивості

Перевагами фрактальних антен є багатодіапазонність та широкосмуговість при порівняно менших розмірах. Як квазіфрактальних структур можуть використовувати трикутник Серпінського, килим Серпінського, криві Коха, Мінковського, Гільберта, Серпінського, Пеано, Мура та ін.^[4][5][6] Відповідні антени виготовляють у вигляді друкованих, щілинних або дротових конструкцій^[4][5][6].

Тривимірні узагальнення зазначених фрактальних структур можуть виготовляти як дротові або діелектричні антени^[4][5][6].