Рис. 26. Зависимость коэффициента пропускания (а) и коэффициента отражения (б) двухслойной фрактальной структуры “Дерево Кейли” 6-го порядка от частоты.

По сравнению с классическими частотно-избирательными структурами, где присутствует в основном один диапазон пропускания и отражения электромагнитных волн, в двухслойной фрактальной пластине на основе “Дерева Кейли” 6-го порядка мы наблюдаем наличие нескольких самоподобных окон пропускания и отражения. Данные окна, аналогично фрактальной пластине, обладают свойством самоподобия или скейлинга. Каждый элементарный участок “Дерева Кейли” вносит свой вклад в общую картину распространения и отражения электромагнитных волн.

Таким образом, данные численных экспериментов позволяют сделать вывод о многодиапазонности частотно-селективных поверхностей, синтезированных на основе фрактальных множеств. Кроме того, такие фрактальные структуры можно использовать как радиолокационные экраны, искажающие радиопортреты исследуемых объектов [2].

6. Применение фрактальных антенн для беспроводных широкополосных сетей четвертого поколения

Хотелось бы выделить применение таких антенн в сотовых телефонах, например, д-р техн. наук, профессор А. В. Иванов в своей работе “Применение фрактальных антенн для беспроводных широкополосных сетей четвертого поколения” проанализировал антенну на примере решета Серпинского.

Им была проведена симуляция работы данной модели. В результате моделирования он получил данные о форме диаграммы направленности антенны, ее усилении в дБи (порядка 6 дБи), а также расчеты значения коэффициента стоячей волны (КСВ).

На рисунках представлены результаты моделирования.

При этом анализ результатов моделирования показывает, что антенна обладает направленными свойствами, то есть достаточным коэффициентом усиления и коэффициентом направленного действия, а также обладает хорошей широкополосностью.

Таким образом, при применении данного типа антенн в беспроводных широкополосных сетях четвертого поколения 4G (LTE) позволит обеспечить высокую скорость и стабильность. За счет устойчивой зоны покрытия, повысить энергоэффективность как базовых терминалов, так и оконечного оборудования клиента, за счет более высокого коэффициента усиления по сравнению с базовым. Так же появляется возможность реализации технологии передачи данных MIMO (Multiple Input Multiple Output), которая предусматривает вещание посредством N - антенн и прием M - антеннами, причем принимающие и передающие антенны расположены между собой на таком расстоянии, чтобы получить минимальную корреляцию[3].

Список сокращений

ВП - вертикальная поляризация.

ВЧ - высокие частоты.

ГП - горизонтальная поляризация.

ДВ - длинные волны.

ДН - диаграмма направленности.

ИТИС - информационные технологии и информационные системы.

КВ - короткие волны.

КФУ - критические факторы успеха.

ОВЧ - очень высокие частоты.

СВЧ - сверхвысокие частоты.

СУ - согласующие устройство.

УВЧ - ультравысокие частоты.

УКВ - ультракороткие волны.

ФА - фрактальные антенны.

FAS - Fractal Antenna Systems (Фрактальные антенные системы).

HIPERLAN - 2 - High Performance Radio LAN (Высокопроизводительная локальная радиосеть, тип 2).

MIMO - Multiple Input Multiple Output (Множественный вход множественный выход).

4G (LTE) - Long-Term Evolution (Долговременное развитие, сеть 4-го поколения).

SFC - Space- Filling Curves (Заполняющие пространство).

Список использованной литературы

1) http://jre.cplire.ru/jre/jan10/4/

2) Потапов А.А., Потапов В.А. Фрактальные антенны: анализ, синтез и новые применения в радиофизике и радиоэлектронике // Тр. Четвертого междунар. междисциплинарного симпозиума "Фракталы и прикладная синергетика - ФИПС-05" (Москва, 14 - 17 ноября 2005 г.).- М.: Изд. Интерконтакт - Наука, ИМЕТ РАН. 2005. С. 113 - 114;

3)Журнал “Вопросы современной науки и практики” Университет им.В.И. Вернадского.№3(53).2014г. стр.56-61.

4) http://kpfu.ru/new_print?p_cid=109990

5) http://www.fractenna.com/index.html

6) http://www.mobipukka.ru/2014/11/12/bezopasnyj-zashhishhennyj-smartfon-saygus-v2-imeet-320-gb-pamyati/

7) Журнал “Новые технологии: Современные телекоммуникации”. РА №9 2002 г.

8) http://gal-ana.de/basicmm/ru/#5

9) http://gosh-radist.blogspot.co.il/2013/08/ur3cah.html

10) http://3domen.com/index.php?newsid=8242

11) Диссертационная работа Крупенина Сергея Владимировича на тему: “Фрактальные излучающие структуры и аналоговая модель фрактального импеданса” кандидата физико-математических наук : 01.04.03, 01.04.04 / [Место защиты: Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. Физ. фак.].- Москва, 2009.- 157 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-1/781

12) Методические указания по изучению теоретического курса раздела «Распространение радиоволн». - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2003. - 41 с.

Размещено на Allbest.ru