350 руб
Журнал «Радиотехника» №3 за 2009 г.
Статья в номере:
Многодиапазонные широкополосные антенны на основе фрактальных структур различных типов
Ключевые слова: антенны фрактальные антенны многодиапазонные антенны широкополосные антенны реконфигурируемые антенны
Авторы:
С.В. Крупенин, В.В. Колесов, А.А. Потапов, Е.Н. Матвеев
Аннотация:
Фрактальные антенны двух типов (регулярные и нерегулярные) исследованы посредством электромагнитного моделирования. Представлена методика формирования детерминированных нерегулярных фрактальных структур для антенного проектирования, базирующаяся на моделях агрегации фрактальных кластеров. Нерегулярные фрактальные антенны микрополосковой и монопольной конфигураций построены на основе двумерных и трехмерных псевдослучайных фрактальных кластеров, соответственно. Рассчитанные пространственно-частотные характеристики свидетельствуют о многодиапазонности и широкополосности антенн на основе фрактальных кластеров. Исследовано поведение нерегулярных фрактальных антенн микрополосковой конфигурации при смещении фидера. Кроме того, представлены результаты теоретических расчетов и численных экспериментов для регулярных фрактальных антенн на основе салфетки Серпинского и дерева Кейли. Рассмотрены монопольная и дипольная конфигурации регулярных фрактальных антенн. Исследованы частотные характеристики фрактальной антенны Серпинского для различных значений угла раствора салфетки Серпинского. Ключевые слова: антенны, фрактальные антенны, многодиапазонные антенны, широкополосные антенны, рекомфигурируемые антенны
Страницы: 70
Список источников
  1. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы: Пер. с англ. А.Р. Логунова. - М.: Институт компьютерных исследований, 2002.
  2. Sabatier J., Agrawal O.P., Tenreiro J.A. Machado (eds.). Advances in Fractional Calculus: Theoretical Developments and Applications in Physics and Engineering. Dordrecht: Springer, 2007.
  3. Freund J.A., Pöschel Th. (eds.). Stochastic Processes in Physics, Chemistry and Biology. - Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 2000.
  4. Jaggard D.L. On Fractal Electrodynamics. In: H. N. Kritikos, D. L. Jaggard (eds.). Recent Advances in Electromagnetic Theory. - New York: Springer-Verlag, 1990, pp.183-224.
  5. Werner D.H. An Overview of Fractal Electrodynamics Research. - Proceedings of the 11th Annual Review of Progress in Applied Computational Electromagnetics (ACES) 1995, II, pp.964-969.
  6. Romeu J., Rahmat-Samii. Y. Fractal FSS: A Novel Dual-Band Frequency Selective Surface. - IEEE Trans. Antennas Propagat., 2000, 48(7), pp.1097-1105.
  7. Фионов А.С., Юрков Г.Ю., Потапов А.А., Колесов В.В., Таратанов Н.А. Перспективные наноструктурированные полимерные композиционные материалы для физических исследований их методами фрактального анализа. - Нелинейный мир, 2008, 6(1), с.37-41.
  8. Pentland A.P. Fractal-based description of natural scenes. - IEEE Trans. Pattern Anal. Machine Intell., 1984, 6(6), pp.661-674.
  9. Потапов А.А. Синтез изображений земных покровов в оптическом и миллиметровом диапазонах волн. Дисс. докт. физ.-мат. наук. - М.: ИРЭ РАН, 1994.
  10. Bardou F., Bouchaud J.-P., Aspect A., Cohen C. Tannoudji. Lévy Statistics and Laser Couling. How Rare Events Bring Atoms to Rest. - New York: Cambridge University Press, 2003.
  11. Liouville J. Mémoire sur le changement de la variable dans le calcul des différentielles à indices quelconques. - J. Ecole Polytech., 15, pp.17-54, 1835.
  12. Riemann B. Versuch einer Auffassung der Integration und Differentiation. - Leipzig: Teubner, 1847.
  13. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации: Топология выборки. - М.: Университетская книга, 2005.
  14. Kim Y., Jaggard D.L. The Fractal Random Array. - Proc. IEEE, 1986, 74(9), pp.1278-1280.
  15. Cohen N. Fractal Antennas: Part I. Communications Quarterly, summer 1995, pp.7-22.
  16. Rumsey V.H. Frequency Independent Antennas. - New York: Academic Press, 1966
  17. Puente-Baliarda C., Romeu J., Pous R., Cardama A. On the Behavior of the Sierpinski Multiband Fractal Antenna. - IEEE Trans. Antennas Propagat., 1998, 46(4), pp.517-524.
  18. Balanis C.A. Antenna Theory: Analysis and Design. - New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore: John Wiley & Sons, 1997.
  19. http://www.fractenna.com/
  20. http://www.fractus.com/
  21. Song C.T.P., Hall P.S., Ghafouri-Shiraz H. Perturbed Sierpinski Multiband Fractal Antenna With Improved Feeding Technique. - IEEE Trans. Antennas Propagat., 2003, 51(5), pp.1011-1017.
  22. Anguera J., Martínez-Ortigosa E., Puente C., Borja C., Soler J. Broadband Triple-Frequency Microstrip Patch Radiator Combining a Dual-Band Modified Sierpinski Fractal and a Monoband Antenna. - IEEE Trans. Antennas Propagat., 2006, 54(11), pp.3367-3373.
  23. Puente Baliarda C., Romeu J., Cardama A. The Koch Monopole: A Small Fractal Antenna. - IEEE Trans. Antennas Propagat., 2000, 48(11), pp.1773-1781.
  24. Best S.R. On the Performance Properties of the Koch Fractal and Other Bent Wire Monopoles. - IEEE Trans. Antennas Propagat., 2003, 51(6), pp.1292-1300.
  25. Borja C., Romeu J. On the Behavior of Koch Island Fractal Boundary Microstrip Patch Antenna. - IEEE Trans. Antennas Propagat., 2003, 51(6), pp.1281-1291.
  26. Anguera J., Puente C., Martínez E., Rozan E. The Fractal Hilbert Monopole: a Two-Dimensional Wire. Microwave Opt. Technol. Lett., 2003, 36(2), pp.102-104.
  27. Zhu J., Hoorfar A., Engheta N. Bandwidth, Cross-Polarization, and Feed-Point Characteristics of Matched Hilbert Antennas. - IEEE Antennas Wireless Propagat. Lett., 2003, 2, pp.2-5.
  28. Zhu J., Hoorfar A., Engheta N. Peano Antennas. - IEEE Antennas Wireless Propagat. Lett., 2004, 3, pp.71-74.
  29. Потапов А.А., Матвеев Е.Н., Потапов В.А. Фрактальная антенна «древо Кейли»: расчеты, анализ и компьютерные эксперименты. «Новые информационные технологии». - Тезисы докл. XIV Международной студенческой школы-семинара. - М.: МГИЭМ, 2006, 1, с.62-63.
  30. Puente C. , Claret J., Sagués F., Romeu J., López-Salvans M.Q., Pous R. Multiband properties of a fractal tree antenna generated by electrochemical deposition. - Electron. Lett., 1998, 32(25), pp.2298-2299.
  31. Rmili H., El Mrabet O., Floc-h J.-M., Miane J.-L. Study of an Electrochemically-Deposited 3-D Random Fractal Tree-Monopole Antenna. - IEEE Trans. Antennas Propagat., 2007, 55(4), pp.1045-1050.
  32. Болотов В.Н., Денисов С.В., Киричок А.В., Ткач Ю.В. Фрактальная антенна дендритного типа. Труды 9-й международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» КрыМиКо-1999, 1, с.185-187.
  33. Смирнов Б.М. Фрактальные кластеры. - УФН, 1986, 149(2), с.177-219, .
  34. Жюльен Р. Фрактальные агрегаты. - УФН, 1989, 157(2), с.339-357.
  35. Федер Е. Фракталы: Пер. с англ. Ю.А. Данилова и А. Шукурова. - М.: Мир, 1991.
  36. Thouy R., Jullien R. A Cluster-Cluster Aggregation Model with Tunable Fractal Dimention. - J. Phys. A: Math. Gen., 1994, 27, pp.2953-2963.
  37. Witten T.A., Sander L.M. Diffusion-Limited Aggregation, a Kinetic Critical Phenomenon. - Phys. Rev. Lett., 1981, 47(19), pp.1400-1403.
  38. Meakin P. Diffusion-Controlled cluster formation in 2-6-dimentional space. - Phys. Rev. A, 1983, 27(3), pp.1495-1507.
  39. Botet R., Jullien R. Diffusion-Limited Aggregation with Disaggregation. - Phys. Rev. Lett., 1985, 55(19), pp.1943-1946.
  40. Беляев Р.В., Воронцов Г.М., Колесов В.В. Случайные последовательности, формируемые нелинейным алгоритмом с запаздыванием. - РЭ, 2000, 45(12), с.954-960.
  41. Puente C., Romeu J., Bartolemé R., Pous R. Perturbation of the Sierpinski antenna to allocate operating bands. Electron. Lett., 1996, 32(24), pp.2186-2188.
  42. Puente Baliarda C., Borja Borau C., Navarro Rodero M., Romeu Robert J. An Iterative Model for Fractal Antennas: Application to the Sierpinski Gasket Antenna. -IEEE Trans. Antennas Propagat., 2000, 48(5), pp.713-719.
  43. Petko J.S., Werner D.H. Miniature Reconfigurable Three-Dimensional Fractal Tree Antennas. -IEEE Trans. Antennas Propagat., 2004, 52(8), pp.1945-1956.
  44. Gonzalez-Arbesu J.M., Rius J.M., Romeu J. Comments on: On the relationship between fractal dimension and the performance of multiresonant dipole antennas using Koch curves. -IEEE Trans. Antennas Propagat., 2004, 52(6), pp.1626-1627.
  45. Multifrequency Wideband Antennas Based on Fractal Structures of Different Types 83.