Фрактальная антенна своими руками: Фрактальные антенны. Делаем фрактальную антенну Фрактальная антенна своими руками

Содержание

Фрактальные антенны. Делаем фрактальную антенну Фрактальная антенна своими руками

В математике фрактальными называются множества, состоящие из элементов, подобных множеству в целом. Лучший пример: если рассмотреть близко-близко линию эллипса, она станет прямой. Фрактал – сколько не приближай – картинка останется по-прежнему сложной и похожей на общий вид. Элементы расположены причудливым образом. Следовательно, простейшим примером фрактала считаем концентрические окружности. Сколько ни приближай, появляются новые круги. Примеров фракталам множество. К примеру, в Википедии дан рисунок капусты Романеско, где кочан состоит из шишек, в точности напоминающих нарисованный кочан. Теперь читатели понимают, что изготовить фрактальные антенны непросто. Зато интересно.

Зачем нужны фрактальные антенны

Покажем, как сделать фрактальную антенну до конца, а согласованием занимайтесь наедине с КСВ метром. Упомянем, что имеется целый сайт, разумеется, зарубежный, где продвигают в коммерческих целях соответствующий продукт, чертежей нет. Наша самодельная фрактальная антенна проще, главное достоинство – конструкцию удастся сделать собственными руками.

Первые фрактальные антенны – биконические – появились, если верить видео с сайта fractenna.com, в 1897 году Оливером Лоджем. Не ищите в Википедии. В сравнении с обычным диполем пара треугольников вместо вибратора дает расширение полосы на 20%. Создавая периодические повторяющиеся структуры, удалось собрать миниатюрные антенны не хуже больших собратьев. Часто встретите биконическую антенну в виде двух рамок или причудливой формы пластин.

В конечном итоге это позволит принимать больше телевизионных каналов.

Если набрать запрос на Ютуб, появляется видео по изготовлению фрактальных антенн. Лучше поймете, как устроено, если представите шестиконечную звезду израильского флага, у которой угол срезали вместе с плечами. Получилось, три угла остались, у двух одна сторона на месте, второй нет. Шестой угол отсутствует вовсе. Теперь расположим две подобные звезды вертикально, центральными углами друг к другу, прорезями влево и вправо, над ними – аналогичную пару. Получилась антенная решетка – простейшая фрактальная антенна.

Звезды за углы соединяются фидером. Попарно столбцами. Снимается сигнал с линии, ровно посередине каждого провода. Конструкция собирается на болты на диэлектрической (пластиковой) подложке соответствующего размера. Сторона звезды составляет ровно дюйм, расстояние между углами звезд по вертикали (длина фидера) четыре дюйма, по горизонтали (расстояние между двумя проводами фидера) – дюйм. Звезды имеют при вершинах углы 60 градусов, теперь читатель нарисует подобное в виде шаблона, чтобы потом сделать фрактальную антенну самостоятельно. Сделали рабочий эскиз, масштаб не соблюден. Не ручаемся, что звезды вышли ровно, Microsoft Paint без больших возможностей для изготовления точных чертежей.

Хватит взглянуть на картинку, чтобы устройство фрактальной антенны стало очевидным:

Коричневым прямоугольником показана подложка из диэлектрика. Приведенная на рисунке фрактальная антенна имеет диаграмму направленности симметричную. Если оградить излучатель от помех, экран ставится на четыре стойки позади подложки на расстоянии дюйма. На частотах нет нужды размещать сплошной лист металла, хватит сетки со стороной в четверть дюйма, не забудьте соединить экран с оплеткой кабеля.
Фидер с волновым сопротивлением 75 Ом требует согласования. Найдите либо сделайте трансформатор, преобразующий 300 Ом в 75 Ом. Лучше запаситесь КСВ метром и подбирайте нужные параметры не на ощупь, а по прибору.

Звезд четыре, выгибайте из медной проволоки. Лаковую изоляцию в месте стыковки с фидером зачистим (если имеется). Внутренний фидер антенны состоит из двух параллельных кусков проволоки. Антенну неплохо разместить в коробе для защиты против непогоды.

Собираем фрактальную антенну для цифрового телевидения

Дочитав до конца обзор, фрактальные антенны сделает любой. Так быстро углубились в конструирование, что забыли рассказать о поляризации. Полагаем, она линейная и горизонтальная. Это проистекает из соображений:

Видео, очевидно, американского происхождения, разговор идет о HDTV. Следовательно, можем принимать моду указанной страны.
Как известно, на планете немногие государства вещают со спутников с использованием круговой поляризации, среди них РФ и США. Следовательно, полагаем, прочие технологии передачи информации схожи. Почему? Была Холодная война, полагаем, обе страны выбирали стратегически что и как передавать, прочие страны исходили из чисто практических соображений. Круговая поляризация внедрена специально для спутников шпионов (перемещающихся постоянно относительно наблюдателя). Отсюда основания полагать, что в телевидении и в радиовещании наблюдается сходство.

Структура антенны говорит, что линейная. Здесь просто неоткуда взяться круговой либо эллиптической поляризации. Следовательно – если только среди наших читателей нет профессионалов, владеющих MMANA – если антенна не ловит в принятом положении, поверните на 90 градусов в плоскости излучателя. Поляризация изменится на вертикальную. Кстати, многие смогут поймать и FM, если размеры задают побольше раза в 4. Лучше провод взять потолще (к примеру, 10 мм).

Надеемся, объяснили читателям, как пользоваться фрактальной антенной. Пара советов по простой сборке. Итак, постарайтесь найти проволоку с лакированной защитой. Согните фигуры, как показано на рисунке. Потом конструкторы расходятся, рекомендуем делать так:

Зачистите звезды и провода фидера в местах стыковки. Провода фидера за ушки укрепите болтами на подложке в серединных частях. Чтобы выполнить действие правильно, заранее отмерьте дюйм и проведите две параллельные линии карандашом. Вдоль них должны лечь проволоки.
Паяйте единую конструкцию, тщательно выверяя расстояния. Авторы видео рекомендуют делать излучатель, чтобы звезды углами ровно лежали на фидеры, а противоположными концами опирались на край подложки (каждая в двух местах). Для примерной звезды пометили места синим цветом.
Чтобы выполнить условие, каждую звезду притяните в одном месте болтом с диэлектрическим хомутком (к примеру, из кембрика провода ПВС и подобное).

На рисунке места креплений показаны красным для одной звезды. Болт схематически прорисован окружностью.

Питающий кабель проходит (необязательно) с обратной стороны. Сверлите дыры по месту. Настройка КСВ ведется изменением расстояния между проводами фидера, но в данной конструкции это садистский метод. Рекомендуем просто измерить волновое сопротивление антенны. Напомним, как это делается. Понадобится генератор на частоту просматриваемой программы, к примеру, 500 МГц, дополнительно – высокочастотный вольтметр, который не спасует перед сигналом.

Потом измеряется напряжение, выдаваемое генератором, для чего он замыкается на вольтметр (параллельно). Из переменного сопротивления с предельно меньшей собственной индуктивностью и антенны собираем резистивный делитель (подключаем последовательно вслед за генератором, сперва сопротивление, потом антенну). Вольтметром измеряем напряжение переменного резистора, одновременно регулируя номинал, пока показания генератора без нагрузки (см.

пунктом выше) не станут вдвое превышать текущие. Значит, номинал переменного резистора стал равен волновому сопротивлению антенны на частоте 500 МГц.

Теперь возможно изготовить трансформатор нужным образом. В сети сложно найти нужное, для любителей ловить радиовещание нашли готовый ответ http://www.cqham.ru/tr.htm. На сайте написано и нарисовано, как согласовать нагрузку с 50-Омным кабелем. Обратите внимание, частоты соответствуют КВ диапазону, СВ умещается сюда частично. Волновое сопротивление антенны поддерживается в диапазоне 50 – 200 Ом. Сколько даст звезда, сказать сложно. Если найдется в хозяйстве прибор для измерения волнового сопротивления линии, напомним: если длина фидера кратна четверти длины волны, сопротивление антенны передается на выход без изменений. Для небольшого и большого диапазона подобные условия обеспечить невозможно (напомним, что в особенности фрактальных антенн входит и расширенный диапазон), но для целей измерений упомянутый факт используется повсеместно.

Теперь читатели знают все об этих удивительных приемопередающих устройствах. Столь необычная форма подсказывает, что разнообразие Вселенной не укладывается в типичные рамки.

В последние несколько лет я регулярно сталкиваюсь с задачами по разработке СШП (сверхширокополосных) СВЧ-модулей и функциональных узлов. И как ни грустно мне об этом говорить, но почти всю информацию по теме я черпаю из зарубежных источников. Однако некоторое время назад, в поисках нужной мне информации, я наткнулся на , сулившую решение всех моих проблем. О том, как решения проблем не получилось, я и хочу рассказать.

Одной из постоянных «головных болей» в области разработки СШП СВЧ-устройств является разработка СШП-антенн, которые должны обладать набором определенных свойств. Среди этих свойств можно выделить следующие:

1. Согласование в рабочей полосе частот (например, от 1 до 4 ГГц). Однако бывает, когда согласоваться надо в диапазоне частот от 0,5 ГГц до 5 ГГц. И вот тут возникает проблема опуститься по частоте ниже 1 ГГц. У меня вообще сложилось впечатление, что частота 1 ГГц обладает какой-то мистической силой – к ней можно приблизиться, но очень сложно преодолеть, т.к. при этом нарушается другое требование, предъявляемое к антенне, а именно

2. Компактность. Ведь ни для кого не секрет, что сейчас мало кому нужна волноводная рупорная антенна огромадных размеров. Все хотят, чтобы антенна была маленькой, легкой и компактной, чтобы ее можно было засунуть в корпус портативного устройства. Но при компактификации антенны становится очень трудно соблюсти п. 1 требований, предъявляемых к антенне, т.к. минимальная частота рабочего диапазона тесно связана с максимальным габаритом антенны. Кто-то скажет, что можно делать антенну на диэлектрике с высоким значением относительной диэлектрической проницаемости… И будет прав, но это противоречит следующему пункту нашего списка, который гласит, что

3. Антенна должна быть максимально дешевой и изготавливаться на основе самых доступных и недорогих материалов (например, FR-4). Потому как никто не захочет платить много-много денег за антенну, будь она даже трижды гениальной. Все хотят, чтобы стоимость антенны на этапе изготовления печатной платы стремилась к нулю. Ибо таков наш мир…

4. Есть еще одно требование, возникающее при решении различных задач, связанных, например, с локацией ближнего действия, а так же с созданием различных датчиков, применяющих СШП-технологию (тут надо уточнить, что речь идет о приложениях с малой мощностью, где каждый дБм на счету). И это требование гласит, что диаграмма направленности (ДН) проектируемой антенны должна формироваться только в одной полусфере. Для чего это нужно? Для того, чтобы антенна «светила» только в одном направлении, не рассеивая драгоценную мощность в «обратку». Так же это позволяет улучшить ряд показателей системы, в которой такая антенна применяется.

Для чего я все это пишу..? Для того, чтобы пытливый читатель понял, что разработчик подобной антенны сталкивается с массой ограничений и запретов, которые ему нужно героически или остроумно преодолеть.

И вдруг, как откровение проявляется статья , которая сулит решение всех вышеозначенных проблем (а так же и тех, которые упомянуты не были). Прочтение этой статьи вызывает легкое чувство эйфории. Хотя с первого раза полного осознания написанного не происходит, но волшебное слово «fractal» звучит очень многообещающе, т.к. евклидова геометрия свои аргументы уже исчерпала.

Беремся за дело смело и скармливаем структуру, предлагаемую автором статьи, симулятору. Симулятор утробно рычит кулером компьютера, пережевывая гигабайты цифр, и выплевывает переваренный результат… Глядя на результаты моделирования, чувствуешь себя маленьким обманутым мальчиком. Слезы наворачиваются на глаза, т.к. опять твои детские воздушные мечты натолкнулись на чугунную…реальность. Нет никакого согласования в диапазоне частот 0,1 ГГц – 24 ГГц. Даже в диапазоне 0,5 ГГц – 5 ГГц ничего похожего нет.

Тут еще остается робкая надежда, что ты чего-то не понял, что-то сделал не так… Начинаются поиски точки включения, различные вариации с топологией, но все тщетно – она мертва!

Самое печальное в этой ситуации то, что до последнего момента ищешь причину неудачи в себе. Спасибо товарищам по цеху, которые объяснили , что все правильно – не должно оно работать.

P.S. Надеюсь, что мой пятничный пост вызвал у вас улыбку.
Мораль же сего изложения такова – будь бдителен!
(А еще мне очень хотелось написать по этому поводу АНТИстатью, т.к. обманули).

Кто не знает что это такое и где используется, то могу сказать, что посмотрите видео фильмы про фракталы. А используются такие антенны в наше время повсеместно, к примеру, в каждом сотовом телефоне.

Итак, в конце 2013 года к нам зашли в гости тесть с тёщей, то да сё и тут тёща в преддверии праздника Нового года попросила у нас антенну для своего небольшого телевизора. Тесть смотрит телевизор через спутниковую тарелку и обычно что-то своё, а тёще захотело посмотреть новогодние программы спокойно не дёргая тестя.

Ок, отдали мы ей нашу рамочную антенну (квадрат 330х330 мм), через которую иногда смотрела телек жена.

А тут приближалось время открытия Зимней Олимпиады в Сочи и жена говорит: Сделай антенну.

Мне сделать очередную антенну проблем не составляет, только была бы цель и смысл. Пообещал сделать. И вот пришло время… но мне подумалось, что лепить очередную рамочную антенну как-то скучновато, всё же 21 век на дворе и тут я вспомнил, что самое прогрессивное в построении антенн – это ЕН-антенны, HZ-антенны и фрактальные-антенны. Прикинув, что более всего подходит к моему делу – остановился на фрактальной антенне. Благо про фракталы я фильмов всяких насмотрелся и фоток всяких с Интернета надёргал ещё давно. Вот и захотелось идею воплотить в материальную реальность.

Одно дело фотки, другое – конкретная реализация некоего устройства. Заморачиваться долго не стал и решил построить антенну по прямоугольному фракталу.

Достал медную проволоку где-то диаметром 1 мм, взял плоскогубцы и стал мастерить… первый проект был полномасштабный с использованием многих фракталов. Делал, с непривычки, долго, холодными зимними вечерами в итоге сделал, приклеил всю фрактальную поверхность к ДВП с помощью жидкого полиэтелена, подпаял напрямую кабель, около 1 м длины, стал пробовать. .. Опа! А эта антенна принимала телеканалы гораздо чётче чем рамочная… порадовал меня такой результат, значит не зря корячился и натирал мозоли, пока гнул проволоку в фрактальную форму.

Прошла где-то неделя и возникла у меня идея, что по размерам новая антенна практически как и рамочная, особой выгоды нет, если не учитывать небольшое улучшение в приёме. И вот решил смонтировать новую фрактальную антенну, используя меньше фракталов, соответственно и по габаритам меньше.

Фрактальная антенна. Первый вариант

В субботу 08.02.2014 г. достал небольшой кусок медной проволоки, что осталась от первой фрактальной антенны и довольно быстро, около полу часа, смонтировал новую антенну…

Фрактальная антенна. Второй вариант

Потом подпаял кабель от первой и получилось уже законченное устройство. Фрактальная антенна. Второй вариант с кабелем

Приступил к проверке работоспособности… Ух ты блин! Да эта ещё лучше работает и принимает в цвете аж 10 каналов, чего раньше нельзя было достигнуть с помощью рамочной антенны. Выигрыш существенный! Если ещё обратить внимание, что условия приёма у меня совсем неважнецкие: второй этаж, наш дом полностью перекрыт от телецентра многоэтажками, никакой прямой видимости, то выигрыш впечатляет как по приёму, так и по размерам.

В Интернете есть фрактальные антенны выполненные травлением на фольгированном стеклотекстолите… думаю без разницы на чём делать, да и размеры слишком сильно не стоит точно соблюдать для телевизионной антенны, в пределах работы на коленке .

Проволочные фрактальные антенны, исследованные в данной дипломной работе, изготавливались изгибанием проволоки по напечатанному на принтере бумажному шаблону. Поскольку проволока изгибалась вручную при помощи пинцета, то точность изготовления «изгибов» антенны составляла около 0,5 мм. Поэтому для исследований брались наиболее простые геометрические фрактальные формы: кривая Коха и «биполярный скачок» Минковского .

Известно , что фракталы позволяют уменьшать размеры антенн, при этом размеры фрактальной антенны сравнивают с размерами симметричного полуволнового линейного диполя. В дальнейших исследованиях в дипломной работе проволочные фрактальные антенны будут сравниваться с линейным диполем с /4-плечами равными 78 мм с резонансной частотой 900 МГц.

Проволочные фрактальные антенны на основе кривой Коха

В работе приводятся формулы для расчёта фрактальных антенн на основе кривой Коха (рисунок 24).

а) n = 0 б) n = 1 в) n = 2

Рисунок 24 – Кривая Коха различных итераций n

Размерность D обобщенного фрактала Коха вычисляется по формуле:

Если в формулу (35) подставить стандартный угол изгиба кривой Коха = 60, то получим D = 1,262.

Зависимость первой резонансной частоты диполя Коха f К от размерности фрактала D , номера итерации n и резонансной частоты прямолинейного диполя f D той же высоты, что и ломанная Коха (по крайним точкам) определяется формулой:

Для рисунка 24, б при n = 1 и D = 1,262 из формулы (36) получаем:

f K = f D 0,816, f K = 900 МГц 0,816 = 734 МГц. (37)

Для рисунка 24, в при n = 2 и D = 1,262 из формулы (36) получаем:

f K = f D 0,696, f K = 900 МГц 0,696 = 626 МГц. (38)

Формулы (37) и (38) позволяют решить и обратную задачу – если мы хотим, чтобы фрактальные антенны работали на частоте f K = 900 МГц, то прямолинейные диполи должны работать на следующих частотах:

для n = 1 f D = f K / 0,816 = 900 МГц / 0,816 = 1102 МГц, (39)

для n = 2 f D = f K / 0,696 = 900 МГц / 0,696 = 1293 МГц. (40)

По графику на рисунке 22 определяем длины /4-плеч прямолинейного диполя. Они будут равны 63,5 мм (для 1102 МГц) и 55 мм (для 1293 МГц).

Таким образом, были изготовлены 4 фрактальных антенны на основе кривой Коха: две – с размерами /4-плеч по 78 мм, а две с меньшими размерами. На рисунках 25-28 показаны изображения экрана РК2-47, по которым можно экспериментально определить резонансные частоты.

В таблицу 2 сведены расчетные и экспериментальные данные, из которых видно, что теоретические частоты f Т отличаются от экспериментальных f Э не более 4-9%, а это вполне хороший результат.

Рисунок 25 – Экран РК2-47 при измерении антенны с кривой Коха итерации n = 1 с /4-плечами равными 78 мм. Резонансная частота 767 МГц

Рисунок 26 – Экран РК2-47 при измерении антенны с кривой Коха итерации n = 1 с /4-плечами равными 63,5 мм. Резонансная частота 945 МГц

Рисунок 27 – Экран РК2-47 при измерении антенны с кривой Коха итерации n = 2 с /4-плечами равными 78 мм. Резонансная частота 658 МГц

Рисунок 28 – Экран РК2-47 при измерении антенны с кривой Коха итерации n = 2 с /4-плечами равными 55 мм. Резонансная частота 980 МГц

Таблица 2 – Сравнение расчетных (теоретических fТ) и экспериментальных fЭ резонансных частот фрактальных антенн на основе кривой Коха

Проволочные фрактальные антенны на основе «биполярного скачка». Диаграмма направленности

Фрактальные линии типа «биполярный скачок» описаны в работе , однако формул для расчетов резонансной частоты в зависимости от размеров антенны в работе не приводится. Поэтому было решено определить резонансные частоты экспериментально. Для простых фрактальных линий 1-й итерации (рисунок 29, б) было изготовлено 4 антенны – с длиной /4-плеча равным 78 мм, с вдвое меньшей длиной и двумя промежуточными длинами. Для сложных в изготовлении фрактальных линий 2-й итерации (рисунок 29, в) было изготовлено 2 антенны с длинами /4-плеч 78 и 39 мм.

На рисунке 30 показаны все изготовленные фрактальные антенны. На рисунке 31 показан внешний вид экспериментальной установки с фрактальной антенной «биполярный скачок» 2-й итерации. На рисунках 32-37 показано экспериментальное определение резонансных частот.

а) n = 0 б) n = 1 в) n = 2

Рисунок 29 – Кривая Минковского «биполярный скачок» различных итераций n

Рисунок 30 – Внешний вид всех изготовленных проволочных фрактальных антенн (диаметры проводов 1 и 0,7 мм)

Рисунок 31 – Экспериментальная установка: панорамный измеритель КСВН и ослабления РК2-47 с фрактальной антенной типа «биполярный скачок» 2-й итерации

Рисунок 32 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 1 с /4-плечами равными 78 мм.

Резонансная частота 553 МГц

Рисунок 33 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 1 с /4-плечами равными 58,5 мм.

Резонансная частота 722 МГц

Рисунок 34 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 1 с /4-плечами равными 48 мм. Резонансная частота 1012 МГц

Рисунок 35 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 1 с /4-плечами равными 39 мм. Резонансная частота 1200 МГц

Рисунок 36 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 2 с /4-плечами равными 78 мм.

Первая резонансная частота 445 МГц, вторая – 1143 МГц

Рисунок 37 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 2 с /4-плечами равными 39 мм.

Резонансная частота 954 МГц

Как показали проведённые экспериментальные исследования, если взять симметричный полуволновый линейный диполь и фрактальную антенну одинаковых длин (рисунок 38), то фрактальные антенны типа «биполярного скачка» будут работать на более низкой частоте (на 50 и 61%), а фрактальные антенны в виде кривой Коха работают на частотах ниже на 73 и 85%, чем у линейного диполя. Следовательно, действительно, фрактальные антенны можно делать меньших размеров. На рисунке 39 показаны размеры фрактальных антенн для одних и тех же резонансных частот (900-1000 МГц) в сравнении с плечом обычного полуволнового диполя.

Рисунок 38 – «Обычная» и фрактальная антенны одинаковой длины

Рисунок 39 – Размеры антенн для одних и тех же резонансных частот

5. Измерение диаграмм направленности фрактальных антенн

Диаграммы направленности антенн обычно измеряются в «безэховых» камерах, стенки которых поглощают падающее на них излучение. В данной дипломной работе измерения проводились в обычной лаборатории физико-технического факультета, и отраженный сигнал от металлических корпусов приборов и железных стендов вносил некоторую погрешность в измерения.

В качестве источника СВЧ сигнала использовался собственный генератор панорамного измерителя КСВН и ослабления РК2-47. В качестве приёмника излучения фрактальной антенны использовался измеритель уровня электромагнитного поля АТТ-2592, позволяющий проводить измерения в диапазоне частот от 50 МГц до 3,5 ГГц.

Предварительные измерения показали, что существенно искажает диаграмму направленности симметричного полуволнового линейного диполя излучение с внешней стороны коаксиального кабеля, который был напрямую (без согласующих устройств) подключён к диполю. Одним из способов подавления излучения линии передачи, является применение монополя вместо диполя совместно с четырьмя взаимно перпендикулярными /4 «противовесами», играющими роль «земли» (рисунок 40).

Рисунок 40 – /4 монополь и фрактальная антенна с «противовесами»

На рисунках 41 – 45 показаны экспериментально измеренные диаграммы направленности исследуемых антенн с «противовесами» (резонансная частота излучения при переходе от диполя к монополю практически не изменяется). Измерения плотности потока мощности СВЧ излучения в микроваттах на квадратный метр проводились в горизонтальной и вертикальной плоскостях через 10. Измерения проводились в «дальней» зоне антенны на расстоянии 2.

Первой исследовалась антенна в виде прямолинейного /4-вибратора. Из диаграммы направленности этой антенны видно (рисунок 41), что она отличается от теоретической. Это объясняется погрешностями измерений.

Погрешности измерений для всех исследуемых антенн могут быть следующие:

Отражением излучения от металлических предметов внутри лаборатории;

Отсутствием строгой взаимной перпендикулярности между антенной и противовесами;

Не полным подавлением излучения внешней оболочки коаксиального кабеля;

Неточностью отсчета угловых величин;

Неточным «нацеливанием» измерителя АТТ-2592 на антенну;

Помехами от сотовых телефонов.

Ответы на вопросы из форума, гостевой и почты.

Фрактальные рисунки завораживают своими узорами. Они определенно напоминают изображения космических объектов – туманностей, скопления галактик и так далее. Поэтому вполне закономерно, что, когда Мандельброт озвучил свою теорию фракталов, его исследования вызвали повышенный интерес у тех, кто занимался изучением астрономии. Один из таких любителей по имени Натан Коэн (Nathan Cohen) после посещения лекции Бенуа Мандельброта в Будапеште загорелся идеей практического применения полученных знаний. Правда, сделал он это интуитивно, и не последнюю роль в его открытии сыграл случай. Будучи радиолюбителем, Натан стремился создать антенну, обладающую как можно более высокой чувствительностью.
Единственный способ улучшить параметры антенны, который был известен на то время, заключался в увеличении ее геометрических размеров. Однако владелец жилья в центре Бостона, которое арендовал Натан, был категорически против установки больших устройств на крыше. Тогда Натан стал экспериментировать с различными формами антенн, стараясь получить максимальный результат при минимальных размерах. Загоревшись идеей фрактальных форм, Коэн, что называется, наобум сделал из проволоки один из самых известных фракталов – «снежинку Коха». Шведский математик Хельге фон Кох (Helge von Koch) придумал эту кривую еще в 1904 году. Она получается путем деления отрезка на три части и замещения среднего сегмента равносторонним треугольником без стороны, совпадающей с этим сегментом. Определение немного сложное для восприятия, но на рисунке все ясно и просто.
Существуют также другие разновидности «кривой Коха», но примерная форма кривой остается похожей.
Когда Натан подключил антенну к радиоприемному устройству, он был очень удивлен – чувствительность резко увеличилась. После серии экспериментов будущий профессор Бостонского университета понял, что антенна, сделанная по фрактальному рисунку, имеет высокий КПД и покрывает гораздо более широкий частотный диапазон по сравнению с классическими решениями. Кроме того, форма антенны в виде кривой фрактала позволяет существенно уменьшить геометрические размеры. Натан Коэн даже вывел теорему, доказывающую, что для создания широкополосной антенны достаточно придать ей форму самоподобной фрактальной кривой.
Автор запатентовал свое открытие и основал фирму по разработке и проектированию фрактальных антенн Fractal Antenna Systems, справедливо полагая, что в будущем благодаря его открытию сотовые телефоны смогут избавиться от громоздких антенн и станут более компактными. В принципе, так и произошло. Правда, и по сей день Натан ведет судебную тяжбу с крупными корпорациями, которые незаконно используют его открытие для производства компактных устройств связи. Некоторые известные производители мобильных устройств, как, например, Motorola, уже пришли к мирному соглашению с изобретателем фрактальной антенны.”

При кажущейся “нереальной и фантастической” ситуация с приростом полезного сигнала абсолютно реальна и прагматична. Не надо быть семи пядей во лбу чтобы догадатся откуда появляются лишние микровольты. При очень большом увеличении электрической длинны антенны все её ломанные участки располагаются в пространстве синфазно предыдущим. А мы уже знаем откуда берётся усиление в многоэлементных антеннах: за счёт сложения в одном элементе энергии переизлучённой другими элементами. Понятно, что в качестве направленных их использовать по той же причине:-) нельзя, но факт остаётся фактом: фрактальная антенна реально эффективнее прямого провода.

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

Кто рано встает, тому бог подаёт:-) Уже успел слазить на крышу, где поправил забарахлившую (надо думать от пыли за 5 лет:-) самодельную антенну на 435 мгц дирекшен на Чернигов. Кстати, не пригодилась по причине низкой активности в этом направлении. Но SATы принимает вполне исправно, хотя и расположена под шифером. Водой не мочит, но пылюки немеряно. Я думаю там децибел 8-9 есть. Измеряно вот таким способом – “Как определить усиление антенны ” 🙂 Очень условно, но получить представление можно. Там же под крышей проинспектировал 3 квадрата на 145 и 2 элемента на 50 мгц. Пока дедушка лазит на чердаке, внучка играет почти в гольф. А на мачте КВ антенны (телескоп Р-140:-) закреплён конец гамака. Ну и в конце – фото моей скромной, но уже можно сказать antenna farm. Гексабим по три на 10-15-20, вертикал на 160, 40-80 диполи и на SAT, TROPO, MS и ES два по 13 на 430 и два по 7 на 144 по принципу DK7ZB (28 Ом). Кроме этого вспомогательный диполь для противофазного сложения (давить локальные QRM) да еще пара автомобильных антенн на подоконниках и между растяжками мачты на

GP на 160 Минука (Minooka)

Как то мне попал в руки ARRL бюллетень в котором были приведены интересные результаты опросов про антенны диапазона 160 метров. И основной шарм, помимо результатов, конечно, состоял в том, что это была объединённая статистика с 1969 года! Во-первых статистике за такой период нужно верить, а во-вторых просто “выпирает” многообразие моделей антенн на 160 м. Вопрос первый: если вы сегодня соберетесь сделать антенну на КВ то это будет:
Ответ первый: 60% – вертикал, 30% – горизонтальный диполь, 10% другие варианты. К вертикалам в этом опросе отнесены 1/4, 1/2, 5/8 длины волны, вертикалы случайной длины и инвертед L антенны. Вопрос второй: если вы сегодня соберетесь сделать антенну на 160 метров то это будет: 70% вертикал, 17% горизонтальная, 5% inverted L, 2% комбинация H/V, 2% invertad V, 3% другие варианты. Не правда ли, показательно? 🙂 ? 70 против 17! А теперь в соответствии с тем же опросом аргументы из-за которых респонденты сделали свой выбор. Ответ второй: 1. Высокая эффективность в диапазоне 160 метров для DX работы. 2. Простота конструкции и лёгкость настройки 3. Низкая стоимость 4. Помещается в размеры “приусадебного участка” (back yard) 5. Достаточно широкая полоса пропускания 6. Хорошо работает на дальних трассах 7. Может быть уменьшена для более высокочастотных диапазонов. Хорошая масштабируемость.
Что правда, то правда. Трудно возразить против любого пункта списка. Наверное поэтому вариантов вертикальных антенн на 160 метров просто море. Как же ориентироваться в этом океане моделей и не утонуть? На основании небольшого (около 45 лет:-) опыта могу дать несколько советов начинающим. Прошу прощения у тех, кто хорошо разбирается в теории антенн не судить меня строго за радикальные упрощения понятий. Пропустите пару абзацев, если неинтересно:-)
Постулат первый. Антенна должна иметь физическую длину хотя бы приблизительно кратную 1/4 длине волны и примерно такой же длины противовесы числом не менее 2. Все встречающиеся схемы укорочения (если электрическая длина больше чем нужно) и удлинения (в случае наоборот), служат только одной цели – заставить антенну стать резонансной. То есть резонировать на нужной частоте. При этом эффективность непосредственно излучения радиоволн будет уменьшатся обратно пропорционально степени удлинения (укорочения).
Перед тем, как решиться на повторение встреченной где-то конструкции следует основательно разобраться какие из элементов антенны нужны для настройки в резонанс, а какие (после этого) для обеспечения условий согласования. Если этого сделать не удаётся, то скорее всего кто-то описал конструкцию созданную опытным путем и не факт, что она будет работать в ваших условиях. Старайтесь избегать дополнительных элементов в антенне (отличных от полотна и противовесов) Самый хороший вариант когда полотном антенны является 1/4, 1/2 или 5/8 длины волны с такими же противовесами. Достаточно трудно расположить вертикально 41 метр проволоки (или трубы!), поэтому приходится идти на изгиб (наклон) вибратора, что в принципе нежелательно, но в значительно меньшей степени снижает эффективность излучения чем, например, укорочение. Не следует забывать и о таком понятии как эффективная высота антенны. Чем дальше от земли верхняя часть антенны (читай чем длиннее штырь) тем больше эта самая эффективная высота антенны. Зависимость напряженности поля в точке приёма прямо пропорционально этой величине. Есть еще один аргумент за большую чем четверть волны длину штыря – формула ЭДС наводимая в проводнике определяет прямо пропорциональное увеличение напряжения на разъёме антенны от длины. Поэтому самая хорошая штыревая антенна – это 5/8 волны. Но 5/8 для 160 это 100 метров. Даже у самых состоятельных радиолюбителей не часто встречается возможность создать на такой высоте точку опоры (или подвеса). Даже 1/4 волны на этом диапазоне 41 метр. Но, тем не менее существует способ найти компромисс для реальной высоты подвеса конкретного пользователя. Примерно половина модификаций и клонов вертикальных антенн на 160 метров соответствует принципам на которых работает эта антенна. Прелесть идеи в том, что пользователь, зная высоту на которую он может поднять верхний конец штыря, выбирает схему и размер элементов. Конечно же высота ограничена: не короче 2,13 метра для мобайл использования и не более 18,29 метра для базы. Называется это Minooka Special (Минука спец) и выглядит вот так. В таблице ниже приведены 6 вариантов исполнения Minooka перекрывающие реально возможные размеры (высоту подвеса). В этой таблице величины X и Y определены однозначно, а Z максимально возможная в условиях повторяющего конструкцию, то есть Z = высота точки подвеса минус X и минус Y. Как гласит надпись под рисунком антенны L2 содержит от 1 до 20 витков, а L3 от 1 до 5 витков проводом диаметром 1 мм при диаметре самой катушки 38 мм. В источнике (QST, Barry a. Boothe, W9UCW) не указано количество витков L1, но я думаю что там должно быть около 20 витков намотки аналогичной L2 и L3 – намотка с шагом 3 мм. В первоисточнике же, (прикиньте, 1976 год!) американцы уже рекомендовали использовать сантехнические пластиковые трубы! А я их обнаружил только в 2003-м:-(На самом дела L1 стопроцентно придётся угадывать этой катушкой вы будете настраивать свой штырь в резонанс на любимой частоте: получить полосу в 2 мегагерца не выйдет:-(Найдя резонанс можно перейти к согласованию. В отличие от источника, для настройки я предложу использовать автотрансформатор – одну индуктивность с указанными параметрами намотки но только 20 витков с отводами. Выбрав отвод при котором КСВ минимальный процесс настройки можно считать законченным. Как предполагается настраивать оригинал я расскажу ниже, а пока таблица

Вариант №	1	2	3	4	5	6
X (в метрах)	1,52	2,43	1,22	1,22	5,79	0,99
Y (в метрах)	0,61	0,38	1,07	1,22	0,28	0,91
Z (в метрах)	Максимально возможная
Диаметр провода (мм)	0,81	0,91	1,02	1,29	0,91	0,64

Настроив с помощью L1 ваш отрезок в резонанс на нужной частоте, можно переходить к настройке согласования с фидером. Для этого из схемы изымается катушка L3 и изменяя катушку L2 добиваются минимально возможного в такой конфигурации значения КСВ. Затем, вернув в схему L3 добиваются SWR равного единице. Вполне вероятно, что после этого придётся подстраивать L1. Для мобильного использования (при минимальной длине) (настройка КСВ) хороший КСВ можно получить без катушки L3.
Не следует забывать, что для того, чтобы антенна работала эффективно, в основании должны быть от 2 до 40 (по рекомендации автора:-) радиалов как раз 18,3 метра.
Ну что? Не устали от множества переменных? Зато работать будет в точном соответствии с наукой:-) Я, будучи прагматиком, предпочитаю очевидные варианты и поэтому использую четвертьволновой штырь с радиалами без единой катушки или конденсатора согласования. Можете посмотреть как это сделано у меня Однако у того же автора Minooka Spec есть безподстроечные варианты, которые будут работать если выдержаны размеры. Ну, если вы солгласны с тем, что емкостная нагрузка не есть элемент настройки:-)

Три трансивера на 1 антенну

Все мы в той или иной степени путешественники. Правда часть из нас путешественники фанатичные. Особенно это можно сказать про радиолюбителей. Все знают программу URFF, программу UIA знают многие, но не все. Еще меньше народа знает про программу, например, маяков. Но если летом предложить какому-нибудь домоседу поехать в радиоэкспедицию на остров и быть востребованным больше чем обычно (почти пайлап:-), то думаю он согласится. Я сам очень люблю природу, а когда можно соединить в одно время отдых на природе и за трансивером – я просто счастлив. При этом забываешь сколько потрачено сил на перетаскивание тяжестей, ), денег на бензин и нервов на борьбу с пограничниками… (Дело в том, что все наши острова – на Днепре, на границе. И на реке командуют пограничники).

EN5R-WW 2

Activity 6-9 May: Memorial WW II in Nedanchichi – Memorial fallen warrior and local inhabitant to villages Nedanchichi where September 26-27 1943 ;speeded up Dnepr 16 gv. cavalry division and 77 gv. shooting division. Helped 104 separate pontoon-bridge battalion at support 1282 -go separate zenithal-artillery shelf and 1802 ZAP. WW-locator KO51HM
Мемориал павшим воинам и местным жителям деревни Неданчичи где 26-27 сентября 1943 года форсировали Днепр 16 гв. кавалерийская дивизия и 77 гв. стрелковая дивизия. Помогал 104 отдельный понтонно-мостовой батальон при поддержке 1282 -го отдельного зенитно-артиллерийского полка и 1802 ЗАП. WW-locator KO51HM

простая конструкция для приема ТВ сигнала. С увеличением размерности нелинейно возрастает и общая длина ломаной линии,

Первое, о чем я хотел бы написать, — это небольшое введение в историю, теорию и использование фрактальных антенн. Фрактальные антенны были открыты недавно. Первым их изобрел Натан Коэн в 1988, затем он опубликовал свое исследование как сделать антенну для телевизора из проволоки и запатентовал в 1995 году.

Фрактальная антенна имеет несколько уникальных характеристик, как написано в Википедии:

«Фрактальная антенна — это антенна, использующая фрактальную, самоповторяющуюся конструкцию для максимизации длины или увеличения периметра (на внутренних участках или внешней структуре) материала, который может принимать или передавать электромагнитные сигналы в пределах данной общей площади поверхности или объема».

Что именно это значит? Ну, нужно знать что такое фрактал . Также из Википедии:

«Фрактал, как правило, представляет собой грубую или фрагментированную геометрическую форму, которая может быть разделена на части, каждая из частей будет копией целого уменьшенного размера — это свойство, называемое самоподобием».

Таким образом, фрактал представляет собой геометрическую форму, которая повторяет себя снова и снова, вне зависимости от размера отдельных частей.

Было обнаружено, что фрактальные антенны примерно на 20% эффективнее обычных антенн. Это может быть полезно, особенно, если вы хотите, чтобы ваша ТВ антенна принимала цифровое видео или видео высокой четкости, увеличивала сотовый диапазон, диапазон Wi-Fi, прием радио FM или AM и т. д.

В большинстве сотовых телефонов уже стоят фрактальные антенны. Вы могли это заметить, поскольку мобильные телефоны больше не имеют антенн снаружи. Это потому, что внутри них стоят фрактальные антенны, вытравленные на монтажной плате, что позволяет им лучше принимать сигнал и брать больше частот, таких как Bluetooth, сотовая связь и Wi-Fi с одной антенны.

Википедия:

«Ответ фрактальной антенны заметно отличается от традиционных конструкций антенн тем, что она способна работать с хорошей производительностью на разных частотах одновременно. Частота стандартных антенн должна быть срезана, чтобы быть в состоянии принимать только эту частоту. Поэтому фрактальная антенна в отличие от обычной является отличной конструкцией для широкополосных и многодиапазонных приложений».

Хитрость заключается в том, чтобы спроектировать вашу фрактальную антенну для резонирования на определенной, нужной вам центральной частоте. Это значит, что антенна будет выглядеть по-разному в зависимости от того что вы хотите получить. Для этого нужно применить математику (или онлайн-калькулятор).

В моем примере я собираюсь сделать простую антенну, но вы можете сделать более сложную. Чем сложнее, тем лучше. Я буду использовать катушку из 18-жильного провода с твердым сердечником, чтобы сделать антенну, но вы можете доработать собственные монтажные платы в соответствии со своими эстетическими соображениями, сделать ее меньше или более сложной с большими разрешением и резонансом.

Я собираюсь сделать ТВ антенну для приема цифрового ТВ или ТВ высокого разрешения. С этими частотами легче работать, они располагаются в диапазоне длины примерно от 15 см до 150 см для половины длины волны. Для простоты и дешевизны деталей, я собираюсь расположить её на общей дипольной антенне, она будет ловить волны диапазона 136-174 МГц (VHF).

Для приема волн UHF (400-512 МГц) можно добавить директор или отражатель, но так прием будет более зависим от направления антенны. VHF тоже зависит от направления, но вместо того, чтобы прямо указывать на ТВ станцию в случае установки UHF, вам нужно будет установить VHF уши перпендикулярно ТВ станции. Здесь нужно будет приложить немного больше усилий. Я хочу сделать максимально простую конструкцию, потому что это и так довольно сложная вещь.

Основные компоненты:

Монтажная поверхность , например пластиковый корпус (20 см х 15 см х 8 см)
6 винтов. Я использовал стальные саморезы для листового металла
Трансформатор сопротивлением от 300 Ом до 75 Ом.
Монтажная проволока сечением 18 AWG (0.8 мм)
Кабель RG-6 коаксиальный с терминаторами (и с резиновой оболочкой, если монтаж будет на улице)
Алюминий при использовании рефлектора. Во вложении выше был такой.
Тонкий маркер
Две пары маленьких плоскогубцев
Линейка не короче 20 см.
Транспортер для измерения угла
Два сверла, одно чуть меньшего диаметра, чем ваши винты
Маленький резак для проволоки
Отвертка или шуруповёрт

Примечание: нижняя часть антенны из алюминиевой проволоки находится справа на том изображении, где торчит трансформатор.

Шаг 1: Добавление отражателя

Соберите корпус с отражателем под пластиковой крышкой

Шаг 2: Сверление отверстий и установка точек крепления

Просверлите небольшие отверстия для отвода на противоположной стороне от отражателя в данных положениях и поместите проводящий винт.

Шаг 3: Отмерьте, отрежьте и оголите провода

Отрежьте четыре 20-сантиметровых куска провода и поместите на корпус.

Шаг 4: Измерение и маркировка проводов

Используя маркер, отметьте каждые 2,5 см на проводе (на этих местах будут изгибы)

Шаг 5: Создание фракталов

Этот шаг нужно повторить для каждого куска проволоки. Каждый изгиб должен быть равен ровно 60 градусам, так как мы будем делать для фрактала равносторонние треугольники. Я использовал две пары плоскогубцев и транспортир. Каждый изгиб сделан на метке. Перед тем, как делать загибы, визуализируйте направление каждого из них. Используйте для этого приложенную диаграмму.

Шаг 6: Создание диполей

Отрежьте еще два куска проволоки длиной не менее 15 см. Оберните эти провода вокруг верхнего и нижнего винтов, идущих вдоль длинной стороны, и затем оберните к центральным. Потом обрежьте лишнюю длину.

Шаг 7: Монтаж диполей и монтаж трансформатора

Закрепите каждый из фракталов на угловых винтах.

Присоедините трансформатор соответствующего импеданса к двум центральным винтам и затяните их.

Сборка закончена! Проверяйте и наслаждайтесь!

Шаг 8: Больше итераций / экспериментов

Я сделал несколько новых элементов, используя бумажный шаблон из GIMP. Я использовал небольшой сплошной телефонный провод. Он оказался достаточно маленьким, прочным и податливым, чтобы сгибаться в сложные формы, которые требуются для центральной частоты (554 МГц). Это среднее значение цифрового сигнала UHF для каналов эфирного телевидения в моей области.

Фотография прилагается. Может быть, сложно будет увидеть медные провода при слабом освещении на фоне картона и с лентой поверх, но идея вам уже понятна.

При таком размере элементы довольно хрупкие, поэтому их нужно обрабатывать аккуратно.

Я также добавил шаблон в формате png. Чтобы напечатать нужный размер, вам нужно открыть его в редакторе фотографий, например в GIMP. Шаблон не идеален, потому что я сделал его вручную с помощью мыши, но он достаточно удобен для человеческих рук.

Зачем нужны фрактальные антенны

Назначение фрактальной антенны – поймать больше меньшими жертвами. В западных видео – возможно найти параболоид, где излучателем послужит отрезок фрактальной ленты. Там уже делают из фольги элементы устройств СВЧ, более эффективные, нежели обыкновенные. Покажем, как сделать фрактальную антенну до конца, а согласованием занимайтесь наедине с КСВ метром. Упомянем, что имеется целый сайт, разумеется, зарубежный, где продвигают в коммерческих целях соответствующий продукт, чертежей нет. Наша самодельная фрактальная антенна проще, главное достоинство – конструкцию удастся сделать собственными руками.

В конечном итоге это позволит принимать больше телевизионных каналов.

Коричневым прямоугольником показана подложка из диэлектрика. Приведенная на рисунке фрактальная антенна имеет диаграмму направленности симметричную. Если оградить излучатель от помех, экран ставится на четыре стойки позади подложки на расстоянии дюйма. На частотах нет нужды размещать сплошной лист металла, хватит сетки со стороной в четверть дюйма, не забудьте соединить экран с оплеткой кабеля.
Фидер с волновым сопротивлением 75 Ом требует согласования. Найдите либо сделайте трансформатор, преобразующий 300 Ом в 75 Ом. Лучше запаситесь КСВ метром и подбирайте нужные параметры не на ощупь, а по прибору.
Звезд четыре, выгибайте из медной проволоки. Лаковую изоляцию в месте стыковки с фидером зачистим (если имеется). Внутренний фидер антенны состоит из двух параллельных кусков проволоки. Антенну неплохо разместить в коробе для защиты против непогоды.

Собираем фрактальную антенну для цифрового телевидения

Видео, очевидно, американского происхождения, разговор идет о HDTV. Следовательно, можем принимать моду указанной страны.
Как известно, на планете немногие государства вещают со спутников с использованием круговой поляризации, среди них РФ и США. Следовательно, полагаем, прочие технологии передачи информации схожи. Почему? Была Холодная война, полагаем, обе страны выбирали стратегически что и как передавать, прочие страны исходили из чисто практических соображений. Круговая поляризация внедрена специально для спутников шпионов (перемещающихся постоянно относительно наблюдателя). Отсюда основания полагать, что в телевидении и в радиовещании наблюдается сходство.
Структура антенны говорит, что линейная. Здесь просто неоткуда взяться круговой либо эллиптической поляризации. Следовательно – если только среди наших читателей нет профессионалов, владеющих MMANA – если антенна не ловит в принятом положении, поверните на 90 градусов в плоскости излучателя. Поляризация изменится на вертикальную. Кстати, многие смогут поймать и FM, если размеры задают побольше раза в 4. Лучше провод взять потолще (к примеру, 10 мм).

Зачистите звезды и провода фидера в местах стыковки. Провода фидера за ушки укрепите болтами на подложке в серединных частях. Чтобы выполнить действие правильно, заранее отмерьте дюйм и проведите две параллельные линии карандашом. Вдоль них должны лечь проволоки.
Паяйте единую конструкцию, тщательно выверяя расстояния. Авторы видео рекомендуют делать излучатель, чтобы звезды углами ровно лежали на фидеры, а противоположными концами опирались на край подложки (каждая в двух местах). Для примерной звезды пометили места синим цветом.
Чтобы выполнить условие, каждую звезду притяните в одном месте болтом с диэлектрическим хомутком (к примеру, из кембрика провода ПВС и подобное). На рисунке места креплений показаны красным для одной звезды. Болт схематически прорисован окружностью.

УДК 621.396

фрактальная сверхширокополосная антенна на основе кругового монополя

Г. И. Абдрахманова

Уфимский государственный авиационный технический университет,

Universita degli studi di Trento

Аннотация. В статье рассмотрена задача проектирования сверхширокополосной антенны на основе фрактальной технологии. Представлены результаты исследований изменения характеристик излучения в зависимости от величины коэффициента масштаба и уровня итерации. Проведена параметрическая оптимизация геометрии антенны на соответствие требованиям коэффициента отражения. Размеры разработанной антенны составляют 34 × 28 мм 2 , а диапазон рабочих частот – 3,09 ÷ 15 ГГц.

Ключевые слова: сверхширокополосная радиосвязь, фрактальная технология, антенны, коэффициент отражения.

Abstract: The development of a new ultra-wideband antenna on the basis of fractal technology is described in the paper. The research results on radiation characteristics changes depending on the value of scale factor and iteration level are presented. The parametric optimization of the antenna geometry for satisfying the reflection coefficient requirements was applied. The developed antenna size is 28 × 34 mm 2 , and the bandwidth – 3,09 ÷ 15 GHz.

Key words: ultra-wideband radio communication, fractal technology, antennas, reflection coefficient.

1 Введение

На сегодняшний день сверхширокополосные (СШП) системы связи представляют большой интерес для разработчиков и производителей телекоммуникационного оборудования, поскольку позволяют передавать огромные потоки данных с высокой скоростью в сверхширокой полосе частот на безлицензионной основе. Особенности передаваемых сигналов подразумевают отсутствие мощных усилителей и сложных компонентов обработки сигналов в составе приемо-передающих комплексов, но ограничивают дальность действия (5-10 м).

Отсутствие соответствующей элементной базы, способной эффективно работать со сверхкороткими импульсами, сдерживает массовое внедрение СШП технологии.

Приемо-передающие антенны являются одним из ключевых элементов, влияющих на качество передачи/приема сигналов. Основное направление патентов и исследований в области проектирования антенной техники для СШП устройств состоит в миниатюризации и снижении производственных затрат при обеспечении требуемых частотных и энергетических характеристик, а также в применении новых форм и структур.

Так, в геометрия антенны построена на основе сплайна с прямоугольной П-образной прорезью в центре, что позволяет оперировать в СШП полосе с функцией заграждения WLAN -диапазона, размеры антенны – 45,6×29 мм 2 . Ассиметричная Е-образная фигура размером 28×10 мм 2 , расположенная на высоте 7 мм относительно проводящей плоскости (50×50 мм 2) выбрана в качестве излучающего элемента в . Планарная монопольная антенна (22×22 мм 2), спроектированная на основе прямоугольного излучающего элемента и лестничной резонансной структуры на оборотной стороне, представлена .

2 Постановка задачи

Ввиду того, что круговые структуры могут обеспечивать довольно широкую полосу пропускания, упрощение конструкции, малые размеры и снижение затрат при производстве, в данной работе предлагается разработать СШП антенну на основе кругового монополя. Требуемый диапазон рабочих частот – 3,1 ÷ 10,6 ГГц по уровню -10 дБ коэффициента отражения S 11 , (рис. 1).

Рис. 1. Требуемая маска для коэффициента отражения S 11

С целью миниатюризации геометрия антенны будет модернизирована за счет применения фрактальной технологии, что также позволит исследовать зависимость характеристик излучения от значения коэффициента масштаба δ и уровня итерации фрактала.

Далее поставлена задача оптимизации разработанной фрактальной антенны с целью расширения рабочего диапазона за счет изменения следующих параметров: длины центрального проводника (ЦП) компланарного волновода (КВ), длины плоскости земли (ПЗ) КВ, расстояния «ПЗ КВ – излучающий элемент (ИЭ)».

Моделирование антенны и численные эксперименты проводятся в среде « CST Microwave Studio ».

3 Выбор геометрии антенны

В качестве базового элемента выбран круговой монополь, размеры которого составляют четверть длины волны требуемого диапазона:

где L ar – длина излучающего элемента антенны без учета ЦП; f L – нижняя граничная частота, f L = f min uwb = 3,1·10 9 Гц; с – скорость света, с = 3·10 8 м/с 2 .

Получаем L ar = 24,19 мм ≈ 24 мм. Учитывая, что в качестве ИЭ выбран круг радиусом r = L ar / 2 = 12 мм, и принимая первоначальную длину ЦП L f также равной r , получаем нулевую итерацию (рис. 2).

Рис. 2. Нулевая итерация антенны

Диэлектрическая подложка толщиной T s и со значениями параметров ε s = 3,38, tg δ = 0,0025 используется как основа, на лицевой стороне которой размещены ИЭ, ЦП и ПЗ. При этом расстояния « ПЗ-ЦП» Z v и « ПЗ-ИЭ» Z h приняты равными 0,76 мм. Значения остальных параметров, используемых в процессе моделирования, представлены в таблице 1.

Таблица 1. Параметры антенны (δ = 2)

Название	Описание	Формула	Значение
L a	Длина антенны	2 ∙ r + L f	36 мм
W a	Ширина антенны	2 ∙ r	24 мм
L f	Длина ЦП	r + 0,1	12,1 мм
W f	Ширина ЦП		1,66 мм
L g	Длина ПЗ	r – T s	11,24 мм
L s	Длина подложки	L a + G s	37 мм
W s	Ширина подложки	W a + 2 ∙ G s	26 мм
G s 1	Зазор подложки по вертикали		1 мм
G s 2	Зазор подложки по горизонтали		1 мм
T m	Толщина металла		0,035 мм
T s	Толщина подложки		0,76 мм
r	Радиус круга 0 ой итерации		12 мм
r 1	Радиус круга 1 ой итерации	r /2	6 мм
r 2	Радиус круга 2 ой итерации	r 1 /2	3 мм
r 3	Радиус круга 3 ей итерации	r 2 /2	1,5 мм
ε s	Диэлектрическая проницаемость		3,38

Антенна запитана при помощи компланарного волновода, состоящего из центрального проводника и плоскости земли, SMA -коннектора и расположенного перпендикулярно ему компланарного волноводного порта (КВП) (рис. 3).

где ε eff – эффективная диэлектрическая проницаемость:

K – полный эллиптический интеграл первого рода;

Фрактальность при построении антенны заключается в особом способе упаковки элементов: последующие итерации антенны образуются за счет размещения кругов меньшего радиуса в элементах предыдущей итерации. При этом коэффициент масштаба δ определяет, во сколько раз будут отличаться размеры соседних итераций. Данный процесс для случая δ = 2 представлен на рис. 4.

Рис. 4. Первая, вторая и третья итерации антенны (δ = 2)

Так, первая итерация получена за счет вычитания двух кругов радиусом r 1 из исходного элемента. Вторая итерация образована за счет размещения уменьшенных в два раза металлических кругов радиусом r 2 в каждом круге первой итерации. Третья итерация аналогична первой, но радиус при этом r 3 . В работе рассматривается вертикальное и горизонтальное расположение кругов.

3.1 Горизонтальное расположение элементов

Динамика изменения коэффициента отражения в зависимости от уровня итерации представлена на рис. 5 для δ = 2 и на рис. 6 для δ = 3. Каждому новому порядку соответствует одна дополнительная резонансная частота. Так, нулевой итерации в рассматриваемом диапазоне 0 ÷ 15 ГГц соответствуют 4 резонанса, первой итерации – 5 и т. д. При этом, начиная со второй итерации, изменения в поведении характеристик становятся менее заметными.

Рис. 5. Зависимость коэффициента отражения от порядка итерации (δ = 2)

Суть моделирования заключается в том, что на каждом этапе из рассматриваемых характеристик выбирается та, которая определена как наиболее перспективная. В связи с этим введено правило:

Если превышение (разница) в диапазоне, где полки выше -10 дБ, невелико, то следует выбирать ту характеристику, у которой ниже полки в рабочем диапазоне (ниже -10 дБ), т. к. в результате оптимизации первые будут устранены, а вторые опущены еще ниже.

Рис. 6. Зависимость коэффициента отражения от порядка итерации (δ = 3)

На основании полученных данных и в соответствии с данным правилом для δ = 2 выбрана кривая, соответствующая первой итерации, для δ = 3 – второй итерации.

Далее предлагается исследовать зависимость коэффициента отражения от значения коэффициента масштаба. Рассмотрим изменение δ в диапазоне 2 ÷ 6 с шагом 1 в пределах первой и второй итераций (рис. 7, 8).

Интересное поведение графиков состоит в том, что, начиная с δ = 3, характеристики становятся более пологими и гладкими, количество резонансов остается постоянным, а рост δ сопровождается повышением уровня S 11 в четных диапазонах и снижением – в нечетных.

Рис. 7. Зависимость коэффициента отражения от коэффициента масштаба для первой итерации (δ = 2; 3; 4; 5; 6)

В данном случае для обеих итераций выбрано значение δ = 6.

Рис. 8. Зависимость коэффициента отражения от коэффициента масштаба для второй итерации (δ = 2; 3; 4; 5; 6)

δ = 6, поскольку она характеризуется самыми низкими полками и глубокими резонансами (рис. 9).

Рис. 9. Сравнение S 11

3.2 Вертикальное расположение элементов

Динамика изменения коэффициента отражения в зависимости от уровня итерации для случая вертикального расположения кругов представлена на рис. 10 для δ = 2 и на рис. 11 для δ = 3.

Рис. 10. Зависимость коэффициента отражения от порядка итерации (δ = 2)

На основании полученных данных и в соответствии с правилом для δ = 2 и δ = 3 выбрана кривая, соответствующая третьей итерации.

Рис. 11. Зависимость коэффициента отражения от порядка итерации (δ = 3)

Рассмотрение зависимости коэффициента отражения от значения коэффициента масштаба в пределах первой и второй итераций (рис. 12, 13) выявляет оптимальное значение δ = 6, как и в случае горизонтального расположения.

Рис. 12. Зависимость коэффициента отражения от коэффициента масштаба для первой итерации (δ = 2; 3; 4; 5; 6)

В данном случае для обоих итераций выбрано значение δ = 6, которое также представляет собой n -кратный фрактал, а значит, возможно, должен совмещать в себе особенности δ = 2 и δ = 3.

Рис. 13. Зависимость коэффициента отражения от коэффициента масштаба для второй итерации (δ = 2; 3; 4; 5; 6)

Таким образом, из четырех сравниваемых вариантов выбрана кривая, соответствующая второй итерации, δ = 6, как и в предыдущем случае (рис. 14).

Рис. 14. Сравнение S 11 для четырех рассматриваемых геометрий антенны

3.3 Сравнение

Рассматривая лучшие варианты вертикальной и горизонтальной геометрий, полученные в двух предыдущих подразделах, выбор останавливается на первой (рис. 15), хотя в данном случае разница между этими вариантами не столь велика. Рабочие диапазоны частот: 3,825÷4,242 ГГц и 6,969÷13,2 ГГц. Далее конструкция будет модернизирована с целью разработки антенны, функционирующей во всем СШП диапазоне.

Рис. 15. Сравнение S 11 для выбора итогового варианта

4 Оптимизация

В данном разделе рассматривается оптимизация антенны на основе второй итерации фрактала со значением коэффициента δ = 6. Варьируемые параметры представлены на , а диапазоны их изменений – в таблице 2.

Рис. 20. Внешний вид антенны: а) лицевая сторона; б) оборотная сторона

На рис. 20 приведены характеристики, отражающие динамику изменения S 11 по шагам и доказывающие обоснованность каждого последующего действия. В таблице 4 показаны резонансные и граничные частоты, используемые далее для расчета поверхностных токов и диаграммы направленности.

Таблица 3. Рассчитанные параметры антенны

Название	Исходное значение, мм	Конечное значение, мм
∆ L f
Z h	Таблица 13,133208
6,195	27,910472
8,85	21,613615
10,6	12,503542
12,87	47,745235

Распределение поверхностных токов антенны на резонансных и граничных частотах СШП диапазона представлено на рис. 21, а диаграммы направленности – на рис. 22.

а) 3,09 ГГц б) 3,6 ГГц

в) 6,195 ГГц г) 8,85 ГГц

д) 10,6 ГГц е) 12,87 ГГц

Рис. 21. Распределение поверхностных токов

а) F (φ ), θ = 0° б) F (φ ), θ = 90°

в) F (θ ), φ = 0° г) F (θ ), φ = 90°

Рис. 22. Диаграммы направленности в полярной системе координат

5 Заключение

В данной работе представлен новый метод проектирования СШП антенн на основе применения фрактальной технологии. Данный процесс подразумевает два этапа. Первоначально определяется геометрия антенны посредством выбора соответствующего коэффициента масштаба и уровня итерации фрактала. Далее к полученной форме применяется параметрическая оптимизация на основе изучения влияния размеров ключевых компонентов антенны на характеристики излучения.

Установлено, что с ростом порядка итерации количество резонансных частот увеличивается, а возрастание коэффициента масштаба в пределах одной итерации характеризуется более пологим поведением S 11 и постоянством резонансов (начиная с δ = 3).

Разработанная антенна обеспечивает качественный прием сигналов в полосе частот 3,09 ÷ 15 ГГц по уровню S 11

6 Благодарности

Исследование поддержано грантом Европейского Союза «

Erasmus Mundus Action 2», также А. Г. И. благодарит профессора Paolo Rocca за полезное обсуждение.

Литература

1. L . Lizzi, G. Oliveri, P. Rocca, A. Massa. Planar monopole UWB antenna with UNII1/UNII2 WLAN-band notched characteristics. Progress in Electromagnetics Research B, Vol. 25, 2010. – 277-292 pp.

2. H. Malekpoor, S. Jam. Ultra-wideband shorted patch antennas fed by folded-patch with multi resonances. Progress in Electromagnetics Research B, Vol. 44, 2012. – 309-326 pp.

3. R.A. Sadeghzaden-Sheikhan, M. Naser-Moghadasi, E. Ebadifallah, H. Rousta, M. Katouli, B.S. Virdee. Planar monopole antenna employing back-plane ladder-shaped resonant structure for ultra-wideband performance. IET Microwaves, Antennas and Propagation, Vol. 4, Iss. 9, 2010. – 1327-1335 pp.

4. Revision of Part 15 of the Commission’s Rules Regarding Ultra-Wideband Transmission Systems, Federal Communications Commission, FCC 02-48, 2002. – 118 p.

Мир не без добрых людей:-)
Валерий UR3CAH: “Добрый день, Егор. Я думаю данная статья (а именно раздел “Фрактальные антенны: лучше меньше, да лучше”) соответствует тематики Вашего сайта и будет Вам интересна:) 73!”
Да, конечно интересна. Мы в какой-то степени уже касались этой темы при обсуждении геометрии гексабимов. Там тоже была дилема с “уложением” электрической длины в геометрические размеры:-). Так что спасибо, Валерий, большое за присланный материал.
Фрактальные антенны: лучше меньше, да лучше
За последние полвека жизнь стремительно стала меняться. Большинство из нас принимает достижения современных технологий как должное. Ко всему, что делает жизнь более комфортной, привыкаешь очень быстро. Редко кто задается вопросами «Откуда это взялось?» и «Как оно работает?». Микроволновая печь разогревает завтрак — ну и прекрасно, смартфон дает возможность поговорить с другим человеком — отлично. Это кажется нам очевидной возможностью.
Но жизнь могла бы быть совершенно иной, если бы человек не искал объяснения происходящим событиям. Взять, например, сотовые телефоны. Помните выдвижные антенны на первых моделях? Они мешали, увеличивали размеры устройства, в конце концов, часто ломались. Полагаем, они навсегда канули в Лету, и отчасти виной тому… фракталы.
Фрактальные рисунки завораживают своими узорами. Они определенно напоминают изображения космических объектов — туманностей, скопления галактик и так далее. Поэтому вполне закономерно, что, когда Мандельброт озвучил свою теорию фракталов, его исследования вызвали повышенный интерес у тех, кто занимался изучением астрономии. Один из таких любителей по имени Натан Коэн (Nathan Cohen) после посещения лекции Бенуа Мандельброта в Будапеште загорелся идеей практического применения полученных знаний. Правда, сделал он это интуитивно, и не последнюю роль в его открытии сыграл случай. Будучи радиолюбителем, Натан стремился создать антенну, обладающую как можно более высокой чувствительностью.
Единственный способ улучшить параметры антенны, который был известен на то время, заключался в увеличении ее геометрических размеров. Однако владелец жилья в центре Бостона, которое арендовал Натан, был категорически против установки больших устройств на крыше. Тогда Натан стал экспериментировать с различными формами антенн, стараясь получить максимальный результат при минимальных размерах. Загоревшись идеей фрактальных форм, Коэн, что называется, наобум сделал из проволоки один из самых известных фракталов — «снежинку Коха». Шведский математик Хельге фон Кох (Helge von Koch) придумал эту кривую еще в 1904 году. Она получается путем деления отрезка на три части и замещения среднего сегмента равносторонним треугольником без стороны, совпадающей с этим сегментом. Определение немного сложное для восприятия, но на рисунке все ясно и просто.
Существуют также другие разновидности «кривой Коха», но примерная форма кривой остается похожей.

Когда Натан подключил антенну к радиоприемному устройству, он был очень удивлен — чувствительность резко увеличилась. После серии экспериментов будущий профессор Бостонского университета понял, что антенна, сделанная по фрактальному рисунку, имеет высокий КПД и покрывает гораздо более широкий частотный диапазон по сравнению с классическими решениями. Кроме того, форма антенны в виде кривой фрактала позволяет существенно уменьшить геометрические размеры. Натан Коэн даже вывел теорему, доказывающую, что для создания широкополосной антенны достаточно придать ей форму самоподобной фрактальной кривой.

Автор запатентовал свое открытие и основал фирму по разработке и проектированию фрактальных антенн Fractal Antenna Systems, справедливо полагая, что в будущем благодаря его открытию сотовые телефоны смогут избавиться от громоздких антенн и станут более компактными. В принципе, так и произошло. Правда, и по сей день Натан ведет судебную тяжбу с крупными корпорациями, которые незаконно используют его открытие для производства компактных устройств связи. Некоторые известные производители мобильных устройств, как, например, Motorola, уже пришли к мирному соглашению с изобретателем фрактальной антенны. Первоисточник

Проволочные фрактальные антенны на основе кривой Коха

В работе приводятся формулы для расчёта фрактальных антенн на основе кривой Коха (рисунок 24).

а) n = 0 б) n = 1 в) n = 2

Рисунок 24 – Кривая Коха различных итераций n

Размерность D обобщенного фрактала Коха вычисляется по формуле:

Если в формулу (35) подставить стандартный угол изгиба кривой Коха = 60, то получим D = 1,262.

Для рисунка 24, б при n = 1 и D = 1,262 из формулы (36) получаем:

f K = f D 0,816, f K = 900 МГц 0,816 = 734 МГц. (37)

Для рисунка 24, в при n = 2 и D = 1,262 из формулы (36) получаем:

f K = f D 0,696, f K = 900 МГц 0,696 = 626 МГц. (38)

для n = 1 f D = f K / 0,816 = 900 МГц / 0,816 = 1102 МГц, (39)

для n = 2 f D = f K / 0,696 = 900 МГц / 0,696 = 1293 МГц. (40)

Проволочные фрактальные антенны на основе «биполярного скачка». Диаграмма направленности

а) n = 0 б) n = 1 в) n = 2

Рисунок 29 – Кривая Минковского «биполярный скачок» различных итераций n

Рисунок 30 – Внешний вид всех изготовленных проволочных фрактальных антенн (диаметры проводов 1 и 0,7 мм)

Рисунок 32 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 1 с /4-плечами равными 78 мм.

Резонансная частота 553 МГц

Рисунок 33 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 1 с /4-плечами равными 58,5 мм.

Резонансная частота 722 МГц

Рисунок 36 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 2 с /4-плечами равными 78 мм.

Первая резонансная частота 445 МГц, вторая – 1143 МГц

Рисунок 37 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 2 с /4-плечами равными 39 мм.

Резонансная частота 954 МГц

Рисунок 38 – «Обычная» и фрактальная антенны одинаковой длины

Рисунок 39 – Размеры антенн для одних и тех же резонансных частот

5. Измерение диаграмм направленности фрактальных антенн

Рисунок 40 – /4 монополь и фрактальная антенна с «противовесами»

Погрешности измерений для всех исследуемых антенн могут быть следующие:

Отражением излучения от металлических предметов внутри лаборатории;

Отсутствием строгой взаимной перпендикулярности между антенной и противовесами;

Не полным подавлением излучения внешней оболочки коаксиального кабеля;

Неточностью отсчета угловых величин;

Неточным «нацеливанием» измерителя АТТ-2592 на антенну;

Помехами от сотовых телефонов.

“ЛОМАНАЯ” АНТЕННА | Наука и жизнь

Построение кривой Кох – одного из самых первых фрактальных объектов.

Фрактал Минковского строится аналогично кривой Кох и имеет такие же свойства. При его построении вместо системы треугольников на прямой строятся меандры – “прямоугольные волны” бесконечно убывающих размеров.

‹

›

Американский инженер Натан Коэн лет десять назад решил собрать дома любительскую радиостанцию, но столкнулся с неожиданной трудностью. Его квартира находилась в центре Бостона, и городские власти строго запретили ставить антенну снаружи здания. Выход нашелся неожиданно, перевернув всю последующую жизнь радиолюбителя.

Вместо того чтобы изготовить антенну традиционной формы, Коэн взял кусок алюминиевой фольги и вырезал из него фигуру в форме математического объекта, известного как кривая Кох. Кривая эта, открытая в 1904 году немецким математиком Хельгой фон Кох, – фрактал, ломаная линия, которая выглядит как серия бесконечно уменьшающихся треугольников, вырастающих один из другого подобно крыше многоступенчатой китайской пагоды. Как и все фракталы, эта кривая “самоподобна”, то есть на любом, самом малом отрезке имеет один и тот же вид, повторяя саму себя (см. “Наука и жизнь” № 9, 1994 г.; №№ 8, 12, 1995 г.). Строят такие кривые путем бесконечного повторения простой операции. Линия делится на равные отрезки, и на каждом делается изгиб в виде треугольника (метод фон Кох) или квадрата (метод Германа Минковского). Затем на всех сторонах получившейся фигуры в свою очередь выгибаются аналогичные квадраты или треугольники, но уже меньшего размера. Продолжая построение до бесконечности, можно получить кривую, “сломанную” в каждой точке.

Строя кривую Кох, Коэн ограничился только двумя-тремя шагами. Затем он наклеил фигуру на небольшой лист бумаги, присоединил ее к приемнику и с удивлением обнаружил, что она работает не хуже обычных антенн. Как оказалось позднее, его изобретение стало родоначальником принципиально нового типа антенн, ныне выпускаемых серийно.

Антенны эти очень компактны: встроенная в корпус фрактальная антенна для мобильного телефона имеет размер обычного слайда (24 х 36 мм). Кроме того, они работают в широком диапазоне частот. Все это обнаружено экспериментально; теории фрактальных антенн пока не существует.

Параметры фрактальной антенны, сделанной серией последовательных шагов по алгоритму Минковского, меняются очень интересным образом. Если прямолинейную антенну изогнуть в форме “прямоугольной волны” – меандра, ее усиление возрастет. Все последующие меандры усиления антенны уже не меняют, но диапазон принимаемых ею частот расширяется, а сама антенна при этом становится гораздо компактнее. Правда, эффективными оказываются лишь первые пять-шесть шагов: чтобы сгибать проводник дальше, придется уменьшить его диаметр, а это повысит сопротивление антенны и приведет к потере усиления.

Пока одни ломают голову над теоретическими проблемами, другие активно внедряют изобретение в жизнь. Как считает Натан Коэн, ныне профессор университета в Бостоне и главный технический инспектор “Fractal Antenna Systems”, “через несколько лет фрактальные антенны станут неотъемлемой частью сотовых и радиотелефонов и многих других устройств с беспроволочной связью”.

Делаем фрактальную антенну. Фрактальная сверхширокополосная антенна на основе кругового монополя Печатный вид изготовления фрактальных антенн

Ок, отдали мы ей нашу рамочную антенну (квадрат 330х330 мм), через которую иногда смотрела телек жена.

А тут приближалось время открытия Зимней Олимпиады в Сочи и жена говорит: Сделай антенну.

Достал медную проволоку где-то диаметром 1 мм, взял плоскогубцы и стал мастерить… первый проект был полномасштабный с использованием многих фракталов. Делал, с непривычки, долго, холодными зимними вечерами в итоге сделал, приклеил всю фрактальную поверхность к ДВП с помощью жидкого полиэтелена, подпаял напрямую кабель, около 1 м длины, стал пробовать… Опа! А эта антенна принимала телеканалы гораздо чётче чем рамочная… порадовал меня такой результат, значит не зря корячился и натирал мозоли, пока гнул проволоку в фрактальную форму.

Фрактальная антенна. Первый вариант

Фрактальная антенна. Второй вариант

Зачем нужны фрактальные антенны

В конечном итоге это позволит принимать больше телевизионных каналов.

Коричневым прямоугольником показана подложка из диэлектрика. Приведенная на рисунке фрактальная антенна имеет диаграмму направленности симметричную. Если оградить излучатель от помех, экран ставится на четыре стойки позади подложки на расстоянии дюйма. На частотах нет нужды размещать сплошной лист металла, хватит сетки со стороной в четверть дюйма, не забудьте соединить экран с оплеткой кабеля.
Фидер с волновым сопротивлением 75 Ом требует согласования. Найдите либо сделайте трансформатор, преобразующий 300 Ом в 75 Ом. Лучше запаситесь КСВ метром и подбирайте нужные параметры не на ощупь, а по прибору.
Звезд четыре, выгибайте из медной проволоки. Лаковую изоляцию в месте стыковки с фидером зачистим (если имеется). Внутренний фидер антенны состоит из двух параллельных кусков проволоки. Антенну неплохо разместить в коробе для защиты против непогоды.

Собираем фрактальную антенну для цифрового телевидения

Видео, очевидно, американского происхождения, разговор идет о HDTV. Следовательно, можем принимать моду указанной страны.
Как известно, на планете немногие государства вещают со спутников с использованием круговой поляризации, среди них РФ и США. Следовательно, полагаем, прочие технологии передачи информации схожи. Почему? Была Холодная война, полагаем, обе страны выбирали стратегически что и как передавать, прочие страны исходили из чисто практических соображений. Круговая поляризация внедрена специально для спутников шпионов (перемещающихся постоянно относительно наблюдателя). Отсюда основания полагать, что в телевидении и в радиовещании наблюдается сходство.
Структура антенны говорит, что линейная. Здесь просто неоткуда взяться круговой либо эллиптической поляризации. Следовательно – если только среди наших читателей нет профессионалов, владеющих MMANA – если антенна не ловит в принятом положении, поверните на 90 градусов в плоскости излучателя. Поляризация изменится на вертикальную. Кстати, многие смогут поймать и FM, если размеры задают побольше раза в 4. Лучше провод взять потолще (к примеру, 10 мм).

Зачистите звезды и провода фидера в местах стыковки. Провода фидера за ушки укрепите болтами на подложке в серединных частях. Чтобы выполнить действие правильно, заранее отмерьте дюйм и проведите две параллельные линии карандашом. Вдоль них должны лечь проволоки.
Паяйте единую конструкцию, тщательно выверяя расстояния. Авторы видео рекомендуют делать излучатель, чтобы звезды углами ровно лежали на фидеры, а противоположными концами опирались на край подложки (каждая в двух местах). Для примерной звезды пометили места синим цветом.
Чтобы выполнить условие, каждую звезду притяните в одном месте болтом с диэлектрическим хомутком (к примеру, из кембрика провода ПВС и подобное). На рисунке места креплений показаны красным для одной звезды. Болт схематически прорисован окружностью.

Проволочные фрактальные антенны на основе кривой Коха

В работе приводятся формулы для расчёта фрактальных антенн на основе кривой Коха (рисунок 24).

а) n = 0 б) n = 1 в) n = 2

Рисунок 24 – Кривая Коха различных итераций n

Размерность D обобщенного фрактала Коха вычисляется по формуле:

Если в формулу (35) подставить стандартный угол изгиба кривой Коха = 60, то получим D = 1,262.

Для рисунка 24, б при n = 1 и D = 1,262 из формулы (36) получаем:

f K = f D 0,816, f K = 900 МГц 0,816 = 734 МГц. (37)

Для рисунка 24, в при n = 2 и D = 1,262 из формулы (36) получаем:

f K = f D 0,696, f K = 900 МГц 0,696 = 626 МГц. (38)

для n = 1 f D = f K / 0,816 = 900 МГц / 0,816 = 1102 МГц, (39)

для n = 2 f D = f K / 0,696 = 900 МГц / 0,696 = 1293 МГц. (40)

Проволочные фрактальные антенны на основе «биполярного скачка». Диаграмма направленности

а) n = 0 б) n = 1 в) n = 2

Рисунок 29 – Кривая Минковского «биполярный скачок» различных итераций n

Рисунок 30 – Внешний вид всех изготовленных проволочных фрактальных антенн (диаметры проводов 1 и 0,7 мм)

Рисунок 32 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 1 с /4-плечами равными 78 мм.

Резонансная частота 553 МГц

Рисунок 33 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 1 с /4-плечами равными 58,5 мм.

Резонансная частота 722 МГц

Рисунок 36 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 2 с /4-плечами равными 78 мм.

Первая резонансная частота 445 МГц, вторая – 1143 МГц

Рисунок 37 – Экран РК2-47 при измерении антенны «биполярный скачок» итерации n = 2 с /4-плечами равными 39 мм.

Резонансная частота 954 МГц

Рисунок 38 – «Обычная» и фрактальная антенны одинаковой длины

Рисунок 39 – Размеры антенн для одних и тех же резонансных частот

5. Измерение диаграмм направленности фрактальных антенн

Рисунок 40 – /4 монополь и фрактальная антенна с «противовесами»

Погрешности измерений для всех исследуемых антенн могут быть следующие:

Отражением излучения от металлических предметов внутри лаборатории;

Отсутствием строгой взаимной перпендикулярности между антенной и противовесами;

Не полным подавлением излучения внешней оболочки коаксиального кабеля;

Неточностью отсчета угловых величин;

Неточным «нацеливанием» измерителя АТТ-2592 на антенну;

Помехами от сотовых телефонов.

За последние полвека жизнь стремительно стала меняться. Большинство из нас принимает достижения современных технологий как должное. Ко всему, что делает жизнь более комфортной, привыкаешь очень быстро. Редко кто задается вопросами «Откуда это взялось?» и «Как оно работает?». Микроволновая печь разогревает завтрак – ну и прекрасно, смартфон дает возможность поговорить с другим человеком – отлично. Это кажется нам очевидной возможностью.

Но жизнь могла бы быть совершенно иной, если бы человек не искал объяснения происходящим событиям. Взять, например, сотовые телефоны. Помните выдвижные антенны на первых моделях? Они мешали, увеличивали размеры устройства, в конце концов, часто ломались. Полагаем, они навсегда канули в Лету, и отчасти виной тому… фракталы.

Один из таких любителей по имени Натан Коэн (Nathan Cohen) после посещения лекции Бенуа Мандельброта в Будапеште загорелся идеей практического применения полученных знаний. Правда, сделал он это интуитивно, и не последнюю роль в его открытии сыграл случай. Будучи радиолюбителем, Натан стремился создать антенну, обладающую как можно более высокой чувствительностью.
Единственный способ улучшить параметры антенны, который был известен на то время, заключался в увеличении ее геометрических размеров. Однако владелец жилья в центре Бостона, которое арендовал Натан, был категорически против установки больших устройств на крыше.

Тогда Натан стал экспериментировать с различными формами антенн, стараясь получить максимальный результат при минимальных размерах. Загоревшись идеей фрактальных форм, Коэн, что называется, наобум сделал из проволоки один из самых известных фракталов – «снежинку Коха».

Шведский математик Хельге фон Кох (Helge von Koch) придумал эту кривую еще в 1904 году. Она получается путем деления отрезка на три части и замещения среднего сегмента равносторонним треугольником без стороны, совпадающей с этим сегментом. Определение немного сложное для восприятия, но на рисунке все ясно и просто.

Существуют также другие разновидности «кривой Коха», но примерная форма кривой остается похожей.
Когда Натан подключил антенну к радиоприемному устройству, он был очень удивлен – чувствительность резко увеличилась. После серии экспериментов будущий профессор Бостонского университета понял, что антенна, сделанная по фрактальному рисунку, имеет высокий КПД и покрывает гораздо более широкий частотный диапазон по сравнению с классическими решениями. Кроме того, форма антенны в виде кривой фрактала позволяет существенно уменьшить геометрические размеры.

Натан Коэн даже вывел теорему, доказывающую, что для создания широкополосной антенны достаточно придать ей форму самоподобной фрактальной кривой. Автор запатентовал свое открытие и основал фирму по разработке и проектированию фрактальных антенн Fractal Antenna Systems , справедливо полагая, что в будущем благодаря его открытию сотовые телефоны смогут избавиться от громоздких антенн и станут более компактными.

В принципе, так и произошло. Правда, и по сей день Натан ведет судебную тяжбу с крупными корпорациями, которые незаконно используют его открытие для производства компактных устройств связи. Некоторые известные производители мобильных устройств, как, например, Motorola, уже пришли к мирному соглашению с изобретателем фрактальной антенны.

PS: Предвидя возникшие вопросы по этой теме, предполагаю не столь эффективную работу таких антенн. Физику и природу не обманешь. Всякое скручивание и уменьшение размеров антенн вызывает уменьшение её КПД. Такого рода антенны и системы из них возможно применять на достаточно высоких частотах и при желании их миниатюризации. Это уже находит своё применение в сотовых телефонах, резонаторах на микросхемах, печатных платах и так далее.
Высокой эффективности ждать здесь не приходится, но работать в стиснённых условиях они будут и уже работают.

Фрактальная антенна имеет несколько уникальных характеристик, как написано в Википедии:

Что именно это значит? Ну, нужно знать что такое фрактал . Также из Википедии:

Википедия:

Основные компоненты:

Монтажная поверхность , например пластиковый корпус (20 см х 15 см х 8 см)
6 винтов. Я использовал стальные саморезы для листового металла
Трансформатор сопротивлением от 300 Ом до 75 Ом.
Монтажная проволока сечением 18 AWG (0.8 мм)
Кабель RG-6 коаксиальный с терминаторами (и с резиновой оболочкой, если монтаж будет на улице)
Алюминий при использовании рефлектора. Во вложении выше был такой.
Тонкий маркер
Две пары маленьких плоскогубцев
Линейка не короче 20 см.
Транспортер для измерения угла
Два сверла, одно чуть меньшего диаметра, чем ваши винты
Маленький резак для проволоки
Отвертка или шуруповёрт

Шаг 1: Добавление отражателя

Соберите корпус с отражателем под пластиковой крышкой

Шаг 2: Сверление отверстий и установка точек крепления

Шаг 3: Отмерьте, отрежьте и оголите провода

Отрежьте четыре 20-сантиметровых куска провода и поместите на корпус.

Шаг 4: Измерение и маркировка проводов

Используя маркер, отметьте каждые 2,5 см на проводе (на этих местах будут изгибы)

Шаг 5: Создание фракталов

Шаг 6: Создание диполей

Шаг 7: Монтаж диполей и монтаж трансформатора

Закрепите каждый из фракталов на угловых винтах.

Присоедините трансформатор соответствующего импеданса к двум центральным винтам и затяните их.

Сборка закончена! Проверяйте и наслаждайтесь!

Шаг 8: Больше итераций / экспериментов

При таком размере элементы довольно хрупкие, поэтому их нужно обрабатывать аккуратно.

✅ фрактальная антенна для телевизора

Мы наблюдаем за появлением подобных устройств (если их так можно называть) и с удивлением для себя отмечаем, что схемы мошенников не меняются координально. За время работы и внедрения цифрового телевидения, было выпущено около 10ка таких чудо-антенн. Все они естественно не работали, как было заявлено. Очередная новинка японской разработки китайского производства. В рекламе написано, что принимает любые каналы (аналоговые и цифровые) вплоть до спутниковых в любой точке страны (хотелось бы знать какой?) на любые ТВ-приемники (старые и новые модели) с отличным качеством. Кроме того, антенна сама следит за спутниками и перенастраивается с одного на другой при уходе его за горизонт. Просто сказка! Никаких ресиверов, просто присоединил её к приемнику и радуйся жизни! Могу понять, что новые современные ТВ-приемники могут принимать цифру, если есть встроенный цифровой декодер и обеспечено питание антенны. Но как можно смотреть цифровой канал на телевизоре, который не имеет декодера, или приставки-ресивера, а антенна не имеет сетевого адаптера питания? И еще: причем здесь зарубежные каналы? Быть может в пограничном городе можно посмотреть цифровой канал, но в сибирской глухомани вряд ли.
антенна тв bas x11102 maxi
самодельная тв антенна для дальнего приема
антенна из провода для цифрового тв
подключение видеокамеры к телевизору через антенну
HQClear TV выгодно выделяется на фоне аналогичных устройств, потому как отличается высоким качеством. Каждый человек может воспользоваться данной антенной и оценить ее работу. Компактная цифровая антенна HQClear TV – отличное решение для тех, кому надоели громоздкие сетки и у кого нет доступа к кабельному или спутнику. Небольшая, компактная антенна поместится в любом жилище. А при надобности – залезет и в простой рюкзак, если придется переезжать или выезжать на отдых.

Отзывы фрактальная антенна для телевизора

Компактная цифровая антенна HQClear TV – отличное решение для тех, кому надоели громоздкие сетки и у кого нет доступа к кабельному или спутнику. Небольшая, компактная антенна поместится в любом жилище. А при надобности – залезет и в простой рюкзак, если придется переезжать или выезжать на отдых. Отзывы о фрактальная антенна для телевизора

Реальные отзывы о фрактальная антенна для телевизора.

Где купить-фрактальная антенна для телевизора

подключить сегу к телевизору через антенну телевизионная антенна bbk da04 купить телевизионная антенна ввк

Буквально через несколько месяцев вся наша страна будет отключена от аналогово вещания. Учитывая, что у большинства стоят еще старые телевизоры, многие ринулись в магазины за приставками и более мощными антеннами. На этой ситуации не могли не нажиться различного рода мошенники и разводили.

антенна HQclearTV

HQClear TV – это компактная антенна, которую можно взять с собой за город и на дачу, чтобы наслаждаться качественным телевидением. Она хорошо улавливает сигнал в любой точке России и даже в ближних зарубежных странах. Чтобы подключить устройство к телевизору, потребуется потратить всего минуту. При этом люди смогут бесплатно просматривать популярные телеканалы, причем не только российские, но и иностранные. Изделие прослужит не меньше 3-х лет даже при регулярном использовании. Главное, разобраться со способом применения, чтобы добиться идеального сигнала.

Не так давно мы рассматривали аналогичные проблемы от продавцов Dell G5. Сегодняшняя антенна стоит отдельного разговора, т.к мошенники слегка усовершенствовали свои способы предоставления HQClear TV и большинстве не разбирающихся в цифровом ТВ граждан, на эти уловки поведутся.

Ещё где посмотреть фрактальная антенна для телевизора:как сделать самодельную тв антеннуфрактальная антенна для телевизора
антенны для цифрового тв цены, антенны для цифрового тв цены
фрактальная антенна для телевизора,подключить сегу к телевизору через антенну, плоская телевизионная антенна
антенна HQclearTV.

Фрактальные антенны своими руками. В математике фрактальными называются множества, состоящие из элементов, подобных множеству в целом. Примеров фракталам множество. К примеру, в Википедии дан рисунок капусты Романеско, где кочан состоит из шишек, в точности напоминающих нарисованный. Фрактальная телевизионная антенна. По необходимости сделал фрактальную телевизионную антенну. Тесть смотрит телевизор через спутниковую тарелку и обычно чтото своё, а тёще захотело посмотреть новогодние программы спокойно не дёргая тестя. Ок, отдали мы ей нашу рамочную антенну (квадрат. Фрактальные антенны были открыты недавно. Первым их изобрел Натан Коэн в 1988, затем он опубликовал свое исследование как сделать антенну для телевизора из проволоки и запатентовал в 1995 году. Фрактальная антенна имеет несколько уникальных характеристик, как написано в Википедии: Фрактальная. Фрактальные антенны — относительно новый класс электрически малых антенн (ЭМА), принципиально. Сейчас исследователи, в основном методом проб и ошибок, пытаются использовать известные в геометрии фракталы в антенных решениях. На сегодняшний день, в мире существует великое множество различных видов антенн, в зависимости от назначения и области применения они имеют различную конструкцию. Информация из Wikipedia: Фрактальная антенна заметно отличается от антенны с традиционной конструкции, тем, что. Хитрость заключается в том, чтобы создать свою фрактальную антенну, которая будет резонировать на той частоте, какую Вы хотите получить. Это значит, она будет выглядеть подругому и может. Длина провдника антенны больше , так как он складывается во фрактальную структуру, а размеры остаются малыми , соотвецтвенно индуктивность больше(значит рабочая частота должна быть ниже). В этом уже чтото есть, но как всё это в купе работает непонятно. Хотел я её прогнать на антенном. Антенна ловит сигнал на определённой частоте. И ей плевать на модуляцию и способ передачи информации. Очень интересна конструкция фрактальной антенны. Решил на каникулах сделать её и испытать.

Официальный сайт фрактальная антенна для телевизора

Написать отзыв. Отзывы › Техника и оборудование › Видео › Цифровые ресиверы (тюнеры) › Digital. Антенна имеет как бы двойное крепление: съёмные присоски для крепления на окно и отверстия под саморезы для закрепления к стене. Вешай куда и как хочешь. Хоть на потолок. На этом её красивые качества. Об этой антенне я слышала, что она может заменить кабельное телевидение, да и цена ее разумная. Сколько каналов такая антенна может принять и для какой местности лучше всего подойдет, для дома или для дачи? Хотелось бы, что бы. Телевизоры и аксессуары. ТВантенны и ресиверы. Телевизионная Цифровая HD антенна Clear TV Key. 12 отзывов. Топ 5 положительных отзывов для ясно тв hdtv цифровой комнатная антенна. Обычная антенна, по описанию думал, что она ближе к приставке, но нет. Ловит только государственные и региональные каналы и все. Вот так и попала на рекламу антенны HQClear TV. Антенна сама небольшая и подключается не сложно, и быстро, только ее надо в разъем. Якобы у людей чуть ли не в глухих деревнях или в лесу эта антенна ловила много каналов в HD качестве. Не верьте! Она еще и ни к каждому телевизору подходит. Теперь антенна HQCLEAR TV доступна и Вам! Отдыхайте за городом и смотрите любимые передачи в цифровом. Подключаете и наслаждаетесь огромным выбором российских и зарубежных телеканалов в HD качестве. Антенна для приема цифрового телевизионного сигнала HDTV уже успела произвести небольшую сенсацию на просторах интернета. Как заверяют производители. Мерзавцы из телемагазина и суперантенна ключ к цифровому ТВ. Посмотрел у нас в городе сама приставка (с хорошими отзывами) стоит 1400 руб, антенна где то 800 (с усилком) итого 2200 руб за комплект. Стоит ли покупать антенну HQclear tv Чудо антенна Т2, ловит Все и даже больше. Расскажу в видео о чудо антенне. Цифровое телевидение все больше развивается и уже отключенное аналоговое телевидение сделало не возможны. Clear TV HDTV Digital Indoor Antenna Review. 2 лет назад. I have had. Антенна для цифрового ТВ — ваш пропуск в мир идеальной картинки — Ключ к бесплатному ТВ — Именно так звучат рекламные слоганы телевизионных и интернет магазинов и это не обман! Цифровое телевидение в хорошем качестве действительно можно смотреть через антенну. Но беда в том, что. Ясно ТВ Key от Clear TV работает до тех пор, пока у вас есть сила! Наслаждайтесь просмотром тысячи каналов со своей семьей. Особенности: 100 HD и цифровых телевизионных каналов Подключается к любому телевізору Быстрая и простая.цифрового телевидения в формате DVBT2, то мной была приобретена приставка для его приема, так как мой телевизор. Резюмируя, рекомендую к покупке, для кого нужна небольшая и неплохо выглядящая комнатная антенна для цифрового телевидения. Планирую купить +64 Добавить в избранное Обзор.

Как сделать антенну HDTV дома с помощью 6 простых шагов

Как сделать антенну HDTV дома с помощью 6 простых шагов.

Как сделать антенну HDTV: вы слышали, что можно построить собственную антенну HDTV для приема цифровых наземных (DVB-T) сигналов. Звучит как хорошая идея и большая экономия. Вы планируете перерезать шнур, и это звучит идеально. Но возможно ли это?

Вот шесть способов построить собственную антенну HDTV из предметов домашнего обихода.

Причины сделать самодельную антенну HDTV

Итак, почему вы можете выбрать самодельную антенну для приема цифрового телевидения? Не могли бы вы просто купить одну из лучших телевизионных антенн? Используйте вместо этого кабель или спутник?

При покупке новой телевизионной антенны необходимо учитывать множество факторов. Вот лучшие наружные телевизионные антенны для вашего дома.

На ум приходит несколько причин:

В эфире телевидение дешевле, чем кабельное, и вам нужно отрезать шнур (но сначала рассмотрите эти подводные камни).
Вы не можете позволить себе антенну заводского изготовления.
Ваша антенна сломалась во время шторма, и вам нужно срочно заменить ее.
Вам просто нравится делать свое собственное снаряжение.

Что бы ни побуждало вас создать собственную антенну HDTV, у вас есть несколько вариантов. Каждый из них имеет немного отличающийся дизайн, и все они могут быть построены из предметов домашнего обихода.

Неважно, насколько мал ваш бюджет. Если вы хотите принимать сигналы цифрового телевидения по воздуху, эти четыре конструкции антенны идеально подходят.

Как только вы закончите, вы сможете принимать обычные телеканалы OTA. Если вы «перерезаете шнур», вам следует объединить эти бесплатные телеканалы с недорогим медиа-стримером, таким как Amazon Fire TV Stick или Raspberry Pi под управлением Kodi.

Читайте также: Способы просмотра местных каналов без кабеля.

Как сделать антенну HDTV своими руками

1. Самодельная ТВ-антенна из скрепки.

Удивительно, но можно получать изображения по воздуху, просто используя скрепку в качестве телевизионной антенны своими руками! Это будет зависеть от силы сигнала, расстояния до передатчика и погодных условий, но при благоприятном уровне сигнала, расстоянии передатчика и погодных условиях вы можете смотреть телевизор, используя обычные канцелярские принадлежности!

Как объясняется в видео, все, что вам нужно сделать, это развернуть скрепку в форме буквы L. Подключите более короткий конец коаксиального кабеля, который затем подключается к телевизору.

По общему признанию, это легкая часть. Для того, чтобы это работало, вам понадобится длинный кабель для подъема на высоту крыши. В видео YouTube LaneVids вешает кабель на чердаке и ведет зрителя к своему основному телевизору. Изображение четкое, хотя иногда и резкое, но длина этой самодельной телевизионной антенны составляет всего несколько дюймов!

Здесь стоит добавить, что в некоторых (хотя и редких) случаях скрепка может даже не потребоваться. Опять же, это зависит от погодных условий, но некоторые пользователи сообщают, что сигналы цифрового телевидения принимаются только по кабелю. Хотя он должен быть направлен в правильном направлении, это может быть все, что вам нужно для приема сигнала HDTV.

Читайте также: Способы просмотра местных каналов без кабеля.

2. ТВ-антенна из фольги и карт.

Эта версия DIY HDTV-антенны – немного более сложный вариант, она обойдется вам менее чем в 5 долларов. Имея более миллиона просмотров, мы считаем, что довольно много людей используют эту ТВ-антенну своими руками.

Эта сборка требует:

4 куска картона или пенопласта (два по 8 х 11 дюймов, два по 8 х 8 дюймов)
1 х лист алюминиевой фольги
Этот шаблон для печати

Также вам понадобится клей ПВА, степлер и горячий клей.

Когда вы закончите, у вас должна быть легкая коробчатая антенна, готовая для приема телешоу.

(Хотя общая сумма в 5 долларов, вероятно, является минимальным. Если у вас уже есть большая часть материалов, вам не нужно тратить больше 10 долларов.)

3. Самодельная «фрактальная» антенна.

Визуально ошеломляющая антенна для приема HDTV, эта сборка, сделанная своими руками, вероятно, является самой эстетичной версией этого проекта.

Это требует:

Лист алюминиевой фольги
1 х балун конвертер
2 коротких провода
1 лист прозрачного гибкого пластика

Для сборки требуются две распечатанные копии шаблона, каждая из которых приклеена к листу фольги и вырезана. В свою очередь, их следует приклеить к каждой стороне пластикового листа, убедившись, что они выровнены.

Соедините «балун» с антенной, скрепив провода скобами или приклеив их к «ножкам» фрактальной конструкции. и ваш обычный коаксиальный кабель подключен.

4. ТВ-антенна вешалки для одежды.

Наконец, вот один из наших собственных проектов антенн HDTV. Хотя эта антенна, сделанная своими руками, больше и уродливее, чем другие проекты, она также является самой прочной. Я построил это в 2015 году, и он до сих пор работает.

Ключевые компоненты этой сборки:

Короткий кусок дерева 3 × 1
8 металлических вешалок
2 одноразовых гриля для барбекю
18 винтов и 18 соответствующих шайб
Какой-то провод

Стоит отметить, что этот вариант антенны сложнее других.

Как и положено более крупному и прочному проекту, на сборку потребуется больше времени, чем для других сборок. Однако после тестирования и установки вы сможете получать надежное цифровое телевидение по воздуху.

На видео выше я тестирую его внизу, и сигнал достаточно хороший. Однако, если переместить его на крышу, результаты будут идеальными.

5. Big Bertha: антенна своими руками для приема на большие расстояния.

Построенная еще в 2009 году, эта самодельная антенна для цифрового телевидения продолжала использоваться по состоянию на 2018 год. Прочная и долговечная, «Большая Берта» также огромна.

Причина этого в том, что он предназначен для приема сигналов HDTV, транслируемых на большие расстояния. В то время как другие постройки в этом списке идеально подходят для городского и пригородного использования, Большая Берта предназначена для сельской местности.

По сути, Большая Берта – это телевизионная антенна вешалки, сложенная вдвое и установленная на алюминиевой стойке. Готовая сборка огромна, а результаты впечатляют.

6. ТВ-антенна сверхбольшого радиуса действия, сделанная своими руками.

Если вам недостаточно Большой Берты, чтобы смотреть телевизор в отдаленной сельской местности, попробуйте это.

Описанная как «сельская антенна со сверхдальним радиусом действия, осевая / спиральная», она действительно огромна. Посмотрев видео выше, вы можете увидеть концепцию и эволюцию этого проекта ТВ-антенны своими руками. Хотя видео длиннее, основные моменты собраны в начале.

Для этого проекта очень пригодятся длинный кусок дерева, много проволоки и круглая решетка для барбекю.

Хотя подробных планов этой замечательной сборки нет, вы можете собрать достаточно информации из видео, чтобы построить свою собственную.

Читайте также: Способы просмотра местных каналов без кабеля.

Сделай сам HDTV-антенны – просто и недорого

Хотя мы перечислили их здесь в порядке сложности, каждый из этих проектов самодельных антенн представляет собой сравнительно простую конструкцию. После того, как все сделано, вам нужно будет потратить некоторое время на тонкую настройку; убедитесь, что вы знаете, где находится ближайший передатчик.

До тех пор, пока антенна правильно выровнена (и на оптимальной высоте), должно быть получено хорошее телевизионное изображение.

Мы показали вам, как построить шесть проектов антенн своими руками:

Антенна с помощью скрепки
Карта и фольговая антенна
Фрактальная антенна
Антенна вешалки
Большая Берта
Самодельная телевизионная антенна сверхдальнего действия

Помните, что эти антенны предназначены для использования с цифровым телевидением. Если вы хотите получать аналоговые сигналы, вам понадобится другое решение.

Кроме того, если в вашем телевизоре нет встроенного цифрового декодера, вам нужно его заполучить. К нему должен быть подключен коаксиальный кабель от антенны.

НРАВИТСЯ:

подобно Загрузка…

[View 22+] антенна харченко диаграмма направленности

View Images Library Photos and Pictures. Размеры антенны для цифрового телевидения своими руками – Антенна для Цифрового ТВ своими руками: 6 вариантов изготовления — Мир Антенн — Спутниковое телевидение в Бийске Антенна Харченко – Страница 2 – Rf & Microwave Design – Форум ELECTRONIX фрактальные антенны Антенна Харченко своими руками: этапы проектирования

. Введение, Расчеты по антенне Харченко – Разработка судовой телевизионной антенны Эффективные антенны для LRS 433 МГЦ – Страница 2 Антенна диапазона ДМВ. Теоретические основы. Практическое исполнение.

Внешние 3G антенны для модема: особенности и порядок установки

Внешние 3G антенны для модема: особенности и порядок установки

Антенна вай фай с помощью 8 квадратов. Расчет проволочной антенны для т2. Простая дмв антенна своими руками. Способ передачи информации по беспроводному каналу

Какая длина кабеля допускается самодельная 3g антенна. Расчет антенны Харченко (зигзагообразной)

Как выбрать антенну 3G / 4G (LTE) для усиления сигнала

Двойная Харченко

Теория конусных антенн BowTie / Хабр

Двойная Харченко

АНТЕННЫ ДЛЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ

Варианты зигзагообразной антенны Харченко – RadioRadar

Двойная Харченко

Антенна — Википедия

Размеры антенны для цифрового телевидения своими руками – Антенна для Цифрового ТВ своими руками: 6 вариантов изготовления — Мир Антенн — Спутниковое телевидение в Бийске

Wi-Fi. Krasnodar. WiFi антенна СУПЕР ВОСЬМЁРКА 6,6 dBi Super-Eight.

Антенна биквадрат Харченко для dvb-t2 своими руками

Антенна двойной или тройной квадрат для Цифрового ТВ своими руками

Антенна Харченко для цифрового ТВ за 5 минут: калькулятор для расчета и сборка своими руками

Об антенне Дельта: как правильно подключить антенну к домашнему телевизору

АНТЕННЫ ДЛЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ

Антенна Харченко своими руками: этапы проектирования

Рамочные антенны лучше чем антенна волновой канал – Строительство домов и бань

Форум РадиоКот • Просмотр темы – Антенна ТВ

Лучшая антенна для dvb t2. Телевизионные антенны для DVB-T2, подборка рекомендуемых антенн

ФМ антенна своими руками: виды, как сделать, как подключить, причины затухания сигнала

Двойная Харченко

Антенна Харченко (зигзагообразная) на 433 МГц – Страница 2

Мысли в слух о UMTS антенне из офсетной параболы – стр. 1 – Антенны 3G UMTS/4G LTE – Нетобзор – форум про интернет

Решение проблемы приема слабого сигнала 3G-модема от «Мегафон» | Статья в журнале «Молодой ученый»

DIY Фрактальная антенна для цифрового ТВ

Обнаруженная в MAKE Flickr Pool, эта самодельная фрактальная антенна для сигналов цифрового телевидения, созданная Роем Якобсеном из Фарго, Северная Дакота. Инструкции и обсуждения подобных дизайнов доступны в этом Руководстве от Уильяма Ракмана. Судя по комментариям, люди, которые построили свои собственные фрактальные антенны, вполне довольны их работой. Но если вы прочитаете это, Рой, мы будем рады услышать это прямо от вас.Напишите нам комментарий или напишите мне по электронной почте и сообщите, как работает антенна.

Обновление: Рой пишет…

Когда вещательное телевидение переключилось на цифровое, мы попробовали несколько разных коммерческих антенн, но ни одна из них не подключила все местные станции. Я даже попробовал так называемый «всенаправленный» за 100 долларов на нашем чердаке, который оказался не лучше, чем более дешевые.
Затем я наткнулся на видео MAKE, в котором описывалась антенна DTV, сделанная из вешалок и проволоки, прикрученной к куску фанеры.
Я подумал, что ничего не получится, если это не сработает, поэтому я сделал один, и, судя по резине, он работал лучше, чем любая из коммерческих моделей. Нам все еще приходилось перемещать его, чтобы настроиться на все каналы, и в некоторые дни у нас были проблемы с парой каналов (местный филиал Fox и PBS были худшими виновниками). И это было некрасиво. Но это сработало.
Я продолжал поиски других идей DIY и нашел инструкцию для фрактальной антенны DTV. Фрактальная часть дизайна заключается в том, что элементы были изогнуты во вторую итерацию кривой Коха (что-то вроде двух третей звезды Давида).
Поскольку в этом дизайне было только четыре элемента, тогда как в моей первой попытке их было восемь, я подумал, что смогу добиться большего, объединив эти два дизайна. Я также решил заменить элементы плечиков медной проволокой, которую я восстановил из лома проволоки 12-го калибра, а фанеру – прозрачным акрилом толщиной ½ дюйма. Так родилась моя Fractal DTV Antenna – Version 1.
Это дало нам немного более сильный прием, более компактный и красивый дизайн. Тем не менее, нам все равно иногда приходилось перемещать его, поворачивать в ту или иную сторону, а иногда перемещать ближе к телевизору или дальше от него.
Так что я все думал, что еще я мог бы попробовать. Первой мыслью было увеличить длину некоторых элементов. Антенна 1 имела шестнадцатидюймовые элементы (восемь дюймов на каждую ногу). Антенна 2, первая фрактальная конструкция, имела восьмидюймовые элементы (четыре дюйма на каждую ногу). Поэтому я подумал, что могу попытаться создать дизайн, включающий как восьми-, так и шестнадцатидюймовые элементы, при этом шестнадцатидюймовые элементы используют кривую Коха третьей итерации для уменьшения площади.
Я также хотел уйти от скрепленной болтами сборки антенны 2 и дать всему этому стабильную основу, на которой она могла бы стоять.Элементы представляют собой медный провод 18 калибра и припаяны к вертикальным разъемам 12 калибра. Основа – 5-дюймовый квадрат из ½-дюймового акрила.
Этот работает лучше всего; время от времени требуются лишь незначительные корректировки направления. И, что самое главное, моей жене нравится, как этот выглядит.

[Спасибо, Рой!]

Лучшая внутренняя телевизионная антенна – The Great Antenna Shootout

Я начал использовать внутренние телевизионные антенны в 2010 году, когда впервые отказался от услуг кабельного телевидения в Провиденсе, Род-Айленд.С тех пор я переехал в Лос-Анджелес и собрал коллекцию различных типов комнатных антенн. Я подумал, что пришло время повторно протестировать мои телевизионные антенны, чтобы убедиться, что я по-прежнему рекомендую лучшие. В конце концов, то, что хорошо сработало в Провиденсе, может не сработать в Лос-Анджелесе, верно?

Антенны

Итак, вот что я называю “большой антенной перестрелкой”. Я взял репрезентативную выборку различных типов домашних телевизионных антенн и протестировал их в своей квартире.Вот те, которые я тестировал:

RCA ANT130B антенна «кроличье ухо» (вверху слева)
HD Frequency Cable Cutter Metro плоская фрактальная антенна (посередине слева)
Mohu Leaf 30 (без усиления) плоская антенна (внизу слева)
Channel Master STEALTHtenna 50 направленная антенна Yagi (посередине)
Antennas Direct DB4 Антенна типа «бабочка» с отражателем (справа)

Это одни из самых популярных типов антенн от некоторых ведущих производителей антенн.Все без питания. Что было лучшим?

Мой метод тестирования

В прошлом я использовал очень клинический подход к тестированию, просто выполняя сканирование каналов и записывая количество каналов, которые принимает антенна. Тот, кто набрал больше всего каналов, стал победителем.

Однако это не обязательно истинное отражение полезности антенны. Что действительно волнует большинство людей, так это небольшое количество каналов, таких как крупные сети, местные англоязычные станции и PBS.Большинство людей не заботится о том, улавливает ли антенна целую кучу станций на иностранном языке или дубликаты. Что действительно важно, так это «важные» станции.

Таким образом, я скорректировал свой метод тестирования, чтобы просто посмотреть на основные сети, местные англоязычные станции и PBS.

Итак, приступим к испытаниям! (Пропустите до конца, если хотите увидеть победителя).

HD Frequency Metro (плоская фрактальная антенна)

Кабельный резак HD HD – это плоская металлическая “фрактальная” антенна.Это более новый тип антенны, в которой для приема сигнала используются повторяющиеся геометрические узоры. HD Frequency предлагает три плоские фрактальные антенны: Metro и более крупный Cable Cutter. Я обнаружил, что прямоугольный Metro был лучшим из моих предыдущих тестов, поэтому я использую его для этого теста, чтобы представить фрактальные антенны.

Metro показал хорошие результаты в моем тестировании. Он смог уловить все важные каналы, которые я хотел получить, но, к сожалению, не все в одном и том же положении.Мне пришлось изменить положение, чтобы получить PBS, что привело бы к потере некоторых сетей. Но в целом антенна получилась неплохой.

Раскрытие информации: некоторые ссылки на этой странице являются партнерскими. Это означает, что если вы нажмете на ссылку и купите товар, я получу партнерскую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас. Я тестирую или исследую каждый продукт или услугу перед тем, как рекомендовать. Этот сайт не принадлежит розничным торговцам или производителям. Мне принадлежит этот сайт, и высказанные здесь мнения являются моими. Как партнер Amazon, я зарабатываю на соответствующих покупках.

Channel Master STEALTHtenna 50 (антенна Yagi)

Канальный мастер-невидимка 50
Channel Master STEALTHtenna 50 технически является наружной антенной, но она достаточно мала для использования в помещении. Она известна как антенна «Яги», которая представляет собой очень традиционный дизайн, который вы обычно видите на крышах домов. Это направленная антенна, а это значит, что она хорошо работает, если все ваши телевизионные сигналы приходят с одного направления, как в Лос-Анджелесе.
Эта антенна, находящаяся на улице в моем патио, была потрясающей и улавливала практически все каналы, которые я хотел получить. Но как только я перенес его внутрь, ситуация быстро ухудшилась. Перемещая его, я смог получить много каналов, но мне пришлось держать его посередине комнаты, указывая на мое окно – определенно не так, как я хотел установить эту штуку в своей гостиной.
Итак, хотя это была хорошая антенна, ее громоздкость не позволяла установить ее на практике для максимального приема.Когда я разместился в более уединенном месте, Cable Cutter Metro принес больше каналов.
При этом антенна STEALTH прекрасно работает на улице. Он достаточно мал, чтобы разместить его во внутреннем дворике. Прочтите мой полный обзор антенны STEALTHtenna, когда я попробовал ее у себя во внутреннем дворике.
RCA ANT150 (антенна “кроличье ухо”)
Антенна в виде кроличьего уха
RCA ANT150 – телевизионная антенна старой школы с двумя телескопическими рычагами и петлей УВЧ. Эта антенна предшествует цифровому телевещанию, но все еще работает для цифрового телевидения, потому что частоты те же.
Для такой старой антенны она показала себя на удивление хорошо и могла принимать многие станции. К сожалению, мне пришлось перенастроить руки, чтобы подбирать разные станции, что невозможно в реальном использовании. Когда его оставили в покое, он не работал так хорошо, как Metro. К тому же это было бельмо на глазу. Я не рекомендую покупать этот тип антенны.
Антенны Direct DB4 (антенна-бабочка с рефлектором)
Антенна DB4, подключенная к TV
. Я возлагал большие надежды на антенну Antennas Direct DB4.Это самая большая и громоздкая антенна из всех, с четырьмя УВЧ-антеннами-бабочками с огромным рефлектором.
Но, как ни странно, все не так хорошо. Не знаю почему, но крошечный Cable Cutter Metro принес больше каналов. Даже снаружи DB4 не справился.
Кроме того, эта антенна настолько громоздка, что возможности ее установки в помещении будут крайне ограничены, что еще больше ухудшит ее характеристики.
Mohu Leaf 30 (плоская антенна)
Антенна в виде листа Моху
Наконец, я проверил свой верный Mohu Leaf – антенну, которую рекомендую годами.Будет ли он по-прежнему хорошо работать в совершенно новом городе?
Ответ – «да»! При тщательном размещении я смог получить больше моих любимых каналов с помощью Leaf, чем Cable Cutter Metro! (Обратите внимание, что для всех этих тестов я использую высококачественный коаксиальный кабель RG6, а не тот дрянной кабель, который поставляется с Leaf).
Как и все антенны, он в некоторой степени страдает от того, что я называю синдромом «удари крота», то есть вы размещаете антенну, чтобы получить хороший прием на одном канале, только чтобы испортить прием на другом.
Но я смог найти золотую середину, которая дала мне больше каналов, чем любая другая комнатная антенна. А поскольку он тонкий, его легко установить в различных положениях.
Я считаю, что еще одним преимуществом является то, что он изгибается, что, казалось, помогает ему улавливать сигналы с разных направлений, в то время как Cable Cutter Metro можно было настроить только для одного направления.
Победитель – The Mohu Leaf 30!
Итак, победителем снова стал Mohu Leaf 30! Если у вас есть Leaf, обязательно купите хороший коаксиальный кабель RG6 правильной длины, чтобы он доходил до окна в вашем доме.Кабель в комплекте некачественный.
Кроме того, я купил Mohu Leaf 30 без усилителя, а не Mohu Leaf 50. Усилители дают улучшение только в том случае, если все ваши телевизионные сигналы слабые. В противном случае они могут помешать вашему приему.
Мне также нравится Leaf, потому что его легко установить и можно без особых усилий спрятать. Важность этого не только в косметике. Некоторые другие громоздкие антенны были хороши, но только когда они висели посреди моей гостиной – бесполезно!
Заключение
Сказав все это, ваши результаты могут отличаться.Невозможно сказать, какая антенна будет работать лучше в той или иной ситуации.
Если вы довольны своей антенной, НЕ ВЫХОДИТЕ И ПОКУПАЙТЕ ДРУГОЙ. Различия между антеннами были незначительными, и их расположение могло иметь большее влияние, чем тип антенны.
Безусловно, самое важное, что вы можете сделать для улучшения приема антенны, – это вынести ее наружу. Если это невозможно, вот еще несколько советов, которые вы можете попробовать.
Какую комнатную антенну вы используете? Оставляйте свои комментарии и вопросы ниже.
[View 27+] Fractal TV Antenna Diy
Просмотр изображений из библиотеки фотографий и изображений. Ruckman Net Как сделать самодельную фрактальную антенну для приема HD и цифрового телевидения Хаки Моды Схемотехника Гаджет Хаки HDTV антенна другого цвета Hackaday Diy TV антенны Блог, посвященный моим многочисленным увлечениям
. Как сделать фрактальную антенну для HDTV Dtv Plus Подробнее о дешевых 9 шагах с изображениями Instructables Фрактальная цифровая телевизионная антенна Stlfinder Фрактальная антенна для Dtv Mohit Bhoite
Фрактальная антенна для использования с Rtl Sdr или вашей HDTV Rtlsdna Antenna Fractal 90 Com
С Rtl Sdr или вашим HDTV Rtlsdr Com
Как сделать наружную фрактальную Hdtv-антенну Самодельное HD-видео Dailymotion
Как сделать отличную Hd-антенну Fractal Youtube
Гибкая Diy фрактальная антенна, такая как Walltenna и Leaf 9000 Avs Forum
Defy The Cable Company с помощью DIY HDTV-антенны Popular Science
Результат изображения для создания вашей собственной ТВ-антенны большой дальности Diy ТВ-антенна Наружная ТВ-антенна ТВ-антенна
More Fractal Madness Othernet Hardware Discussions 9000 3
More Fractal Madness Othernet Hardware Обсуждения в Othernet
Ruckman Net
Walltenna Самая мощная плоская HDTV антенна Dtv Обзор Youtube
Как сделать фрактальную антенну для HDTV Dtv Plus Подробнее о дешевых 9 шагах с изображениями Instructables
And Tv Antenna Fractals TV Antenna Fractals
Make A Mobile HD Fractal Antenna 3 of 4 Youtube
Fractal Antenna For Dtv Mohit Bhoite
Ruckman Net
Picture Of Image Jpg Diy TV Antenna Antennas How3 9000 Tv Antennas 9000 Tv Antenna And 9000 Tv Antenna And 9000 Tv Antennas 9000 Tv Antennas 9000 Tv Antenna And 9000 Tv Antenna And 9000 Tv Antenna Создание HDTV-антенны Fractal Bowtie Upgrade Youtube
Легко сделать простую цифровую телевизионную антенну Markdigital Com
Результат изображения для создания собственного длинного Ra nge Fractal TV Antenna Цифровая антенна Diy TV Antenna TV Antenna
Как построить фрактальную антенну HDTV Youtube
Как сделать фрактальную антенну для HDTV Dtv Plus Подробнее о дешевых 9 шагах с изображениями Instructables
Как сделать Fractal Antenna Для HDTV Dtv Plus Подробнее о дешевых 9 шагов с изображениями Instructables
Волшебная антенна Жизнь Брайана
Htpc Diy Diy Гибкое фрактальное окно HDTV-антенна
Htpc Diy Diy Гибкое фрактальное окно HDTV-антенна Fractal
9000dt Как сделать Dtv Plus Подробнее о дешевых 9 шагах с изображениями Instructables
6 способов построить свою собственную HDTV-антенну своими руками по дешевке
Fractal Wifi Antenna «Wonder How To
Как к
: Создайте устойчивую к атмосферным воздействиям компактную антенну WiFi с высоким коэффициентом усиления
Узнайте, как построить устойчивую к атмосферным воздействиям компактную антенну WiFi с высоким коэффициентом усиления менее чем за пятнадцать долларов! Этой самодельной антенны WiFi должно хватить для большинства приложений, поскольку она в три раза мощнее стандартной антенны.Для этой компактной антенны Wi-Fi, сделанной своими руками, вам понадобится 12 см x … подробнее
Как к
: Сделайте антенну WiFi с высоким коэффициентом усиления из консервной банки
В этом ролике узнайте, как сделать «Кантенну».Кантенна – это мощная антенна Wi-Fi, которую можно использовать с любым компьютером или устройством, изготовленным из обычной банки для супа. После того, как вы насладились парой больших тарелок куриного супа с лапшой, сохраните банку и отправляйтесь в свою столовую …
Как к
: Создайте экологичную направленную антенну WiFi
Узнайте, как создать экологически чистую направленную антенну Wi-Fi, из этого простого видео-руководства.Чтобы следить за ходом дома, вам понадобятся следующие вещи: медный клин, разъем N-типа, несколько винтов, зажимной N-штекер, косичка и беспроводная карта. Вам также понадобится … еще
Как к
: Сделать дешевый усилитель антенны WiFi
Патрик Нортон Показывает, как сделать простой усилитель антенны WiFi.Этот усилитель представляет собой параболический отражатель, предназначенный для фокусировки сигнала, чтобы он был сильнее и мог проецировать дальше. Это идеально, если ваш беспроводной маршрутизатор неудобен и не может транслировать сигнал Wi-Fi на дальние расстояния … подробнее
Как к
: Взломать спутниковую антенну на усилитель сигнала WiFi
Есть много способов утилизировать спутниковую антенну, и это один из них.Из этого видео-урока вы узнаете, как вставить старую спутниковую антенну в биквадратную антенну WiFi. Подробные пошаговые инструкции по созданию собственного усилителя аудиосигнала см. Здесь!
Как к
: Решение проблемы с антенной 4G Apple iPhone
Узнайте, как решить проблемы с антенной iPhone.Независимо от того, являетесь ли вы счастливым обладателем Apple iPhone 4G HD или, возможно, только собираетесь приобрести его, вам обязательно понравится этот бесплатный видеоурок, в котором представлен полный обзор того, как решить проблему с неудачным антенным мостом GSM / WiFi. .более
Как к
: Сделайте расширитель Wi-Fi из азиатской параболической посуды
Хотите повысить качество приема Wi-Fi? Есть дополнительный вок или параболический колландер? В этом видеоуроке демонстрируется простой прием, который позволит вам построить эффективную радиоантенну, которая значительно увеличит усиление вашего сигнала WiFi.Чтобы повторить эту хитрость дома, йо … еще
Как к
: Увеличьте радиус действия Wi-Fi на Xbox 360
Хотите использовать XBox 360 в качестве беспроводного маршрутизатора для привязки других цифровых устройств? Хотя привязка сама по себе в значительной степени уместна, как насчет возможности привязки с более дальних расстояний, чем когда-либо прежде? Вы можете увеличить радиус действия Wi-Fi на своем XBox 360, сделав…более
Как к
: Сделайте параболический усилитель WiFi из алюминиевой фольги
Свертки бумаги по кругу для закрытия модема помогут значительно увеличить помехи WiFi.Это помогает увеличить радиус действия WiFI и низкий уровень сигнала. Это параболическая антенна для отражения сигнала в направлении вашего ноутбука.
Новости
: Переработайте старую спутниковую тарелку в усилитель WiFi
Пытаетесь сохранить беспроводной сигнал? Если вы изо всех сил пытаетесь транслировать Hulu с заднего двора, у DocZee есть идея.Снимите эту старую спутниковую тарелку DirecTV с крыши. Измените его на усилительную антенну WiFi 802.11 2,4 ГГц. О, сделайте из нее антенну, которая вращается! Этот хак … еще
Справочник покупателя
: 20 лучших праздничных подарков для хакеров на Рождество 2017
Как известно, хакерам бывает сложно покупать подарки, поэтому мы составили список из 20 самых популярных вещей, которые читатели Null Byte покупают во время своих исследований по этическому хакерству.Независимо от того, покупаете ли вы подарок для друга или очень хотите поделиться этим списком с кем-нибудь, кто сделает покупки … больше
Как к
: Поиск устройств Wi-Fi с направленной антенной
Если вы когда-либо хотели отследить источник передачи Wi-Fi, это может быть относительно легко с подходящим оборудованием.Используя направленную антенну Wi-Fi и Wireshark, мы можем создать фильтр отображения для нацеливания на любое устройство в пределах досягаемости, чтобы отобразить мощность сигнала на гра … подробнее
Как к
: Создание дешевых антенн WiFi для лучшего приема
Systm – это шоу «Сделай сам», предназначенное для обычного компьютерщика, который хочет быстро и легко научиться погружаться в новейшие и самые горячие технические проекты.Они помогут вам избежать ошибок и быстро запустить проект. В этом эпизоде «Сделай сам» вы узнаете, как создать дешевый W … подробнее
Как к
: Смотрите телевизор на компьютере
Чтобы смотреть телевизор на компьютере, вам понадобится ТВ-тюнер.У вас есть два варианта. Есть флешки и карты pci. Pci – это внутренняя печатная плата, которая входит в ваш компьютер. Карта pci очень проста в установке. Буквально просто откройте компьютер и вставьте его в доступный pci sl … подробнее
Взлом Gear
: 10 основных гаджетов, которые должен попробовать каждый хакер
Если вам надоел ежедневный взлом и вам нужна новая игрушка для экспериментов, мы составили список гаджетов, которые помогут вам вывести взлом паролей и взлом беспроводных сетей на новый уровень.Если вы сами не белая шляпа и не пентестер, но у вас есть что купить, будь то для … подробнее
Справочник покупателя
: 20 лучших праздничных подарков для хакеров в 2018 году
Для непосвященных может быть сложно купить того особенного хакера в своей жизни идеальный подарок к празднику.Вот почему мы отказались от предположений и составили список из 20 самых популярных товаров, которые покупают наши читатели. Независимо от того, покупаете ли вы подарок другу или уже были …
Как к
: Автоматизация взлома Wi-Fi с помощью Wifite2
Есть много способов атаковать сеть Wi-Fi.Тип шифрования, настройки производителя и количество подключенных клиентов определяют, насколько легко атаковать цель и какой метод будет работать лучше всего. Wifite2 – это мощный инструмент, который автоматизирует взлом Wi-Fi, позволяя вам т … подробнее
Как к
: Установите мощность передачи вашей карты Wi-Fi выше 30 дБм
У вас есть адаптер Wi-Fi Alfa AWUS036NH, который утверждает, что он может работать до 2000 мВт, или какая-то карта, которая предположительно может передавать мощность более 1000 мВт? Если это так, возможно, у вас возникли проблемы с установкой TXPOWER вашей карты выше 30 дБмВт, что составляет около 1000 мВт.Что ж, я покажу вам, как … еще
Как взломать Wi-Fi
: Начало работы с терминами и технологиями
С возвращением, мои ученики-хакеры! Множество моих читателей просили руководства о том, как взломать Wi-Fi, поэтому этой статьей я начинаю новую серию, посвященную взломам Wi-Fi.Вероятно, это будет около 6-9 статей, начиная с основ технологий. Я больше
Как к
: Используйте Kismet для просмотра активности пользователей Wi-Fi через стены
У вашего дома есть стены для уединения, но сигналы Wi-Fi проходят через них и могут быть обнаружены на расстоянии до мили с помощью направленной антенны Wi-Fi и прямой видимости.Из этих данных можно получить невероятный объем информации, в том числе о том, когда жители приходят и уходят, … еще
Фрактальных антенных конструкций – легко с ScienceProg
Среди обычных антенн, используемых в современной передаче данных, используются разные типы антенн. Первые публикации об электродинамических характеристиках фрактальных структур были опубликованы в 1980-х годах, но первый практический подход появился через 10 лет.Доктор Натан Коэн, профессор Бостонского университета, спроектировал, спроектировал и запатентовал множество практических решений фрактальной антенны и основал компанию Fractal Antenna Systems в 1995 году.
Фрактальная антенна Ван Коха
Как заявляет Натан, в городе в центре Бостона было запрещено использовать внешние антенны. Следовательно, ему удалось спрятать антенну в конструкции любительской радиостанции. Он взял алюминиевую фольгу и сделал антенну в качестве украшения в соответствии с цифрой Van Koch :
.
Эта фигура строится следующим образом: первая строка (длина z) разрезается на 3 четных отрезка z / 3.В середине образован треугольник с одинаковыми длинами сторон z / 3 и одинаковыми углами. Таким образом, мы получаем шаблон с одним элементом. Затем повторите этот процесс с другими сегментами, где размеры уменьшаются в 3 раза (z / 9), затем еще раз 3 раза (z / 27) и так далее. Таким образом, размер фрактала не меняется.
Рекурсивная древесная фрактальная антенна
Сегодня технология фрактальных антенн находится на ранней стадии, потому что инженеры проводят эмпирические эксперименты, чтобы выяснить, какие геометрические структуры дают лучшие результаты.В ходе этих экспериментов выяснилось, что использование обычных антенных шаблонов построение фракталов дает лучший коэффициент усиления. Как этот тип антенны:
Этот тип структуры представляет собой так называемое рекурсивное дерево. Каждая новая итерация увеличивает количество ветвей вдвое и снижает резонансную частоту. Таким образом, используя итерации, можно использовать антенну на более низких частотах без увеличения размера антенны.
Дипольные антенны обычно имеют узкую полосу пропускания около 2,4% от несущей частоты.Если использовать 5-ю итерацию, то этот параметр возрастает до 3,1%. Если используется 3D-дерево (когда используются 4 ветви вместо 2), этот параметр увеличивается до 12,7%.
Loop Koch цифры
Кроме дипольных антенн используются резонансные рамочные антенны. Рамочные антенны построены по фигурам Коха:
.
Обычные рамочные антенны имеют низкий входной импеданс, что затрудняет подключение к фидеру. Фрактальные петли позволяют увеличивать импеданс даже для частот ниже резонанса, и, таким образом, эффективность увеличивается.
Еще одна вещь, которая делает фрактальные антенны столь привлекательными, – это то, что они могут быть изготовлены с использованием методов изготовления печатных плат. Благодаря компактным размерам они могут быть размещены непосредственно на печатной плате внутри, как сотовый телефон.
Фрактальные антенны Серпинского
Помимо узкополосных антенн, существует еще один тип антенн – широкополосные. Это антенны Серпинского, не зависящие от частоты и имеющие несколько резонансных полос, и их можно сравнить с логопериодическими и спиральными. Независимость от частоты является результатом сохранения подобной формы во многих масштабах.Фракталы Серпинского не требуют дополнительного пространства при увеличении полосы частот, как это происходит со спиральными и логопериодическими антеннами:
Фрактальные антенны Серпинского могут успешно использоваться в автомобилях, где прозрачные антенны прикреплены к переднему окну (или другому) и могут принимать несколько диапазонов независимо от стандарта и страны.
Другой широко используемый пример – сотовые телефоны. Они давно используют внутренние фрактальные антенны:
Это позволяет использовать несколько диапазонов, например 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц и так далее.
Источник: RA-2002-09
Гибрид или Компакт: Фрактальные антенны в дизайне печатных плат | Блог о проектировании печатных плат
Altium Designer
| & nbsp Создано: 25 мая 2018 г. & nbsp | & nbsp Обновлено: 9 декабря 2020 г.
Набор Мандельброта всегда был популярным среди моих однокурсников, когда я учился в колледже.Изображение в уменьшенном масштабе висело на стенах комнаты в общежитии и даже появлялось на некоторых футболках с графическим рисунком. Тот факт, что никто, казалось, не знал о Множестве Мандельброта или понимал фракталы, не имел значения. Только намного позже я понял, насколько полезными фракталы могут быть при конструировании антенн. В мире печатных плат существует множество антенн, в том числе: микрополосковая антенна, широкополосная антенна, антенна Wi-Fi, спиральная антенна, рамочная антенна, антенна-бабочка и многое другое!
Фрактальная геометрия – это не просто математическая особенность и источник интересных изображений в Интернете, но и может использоваться для проектирования антенн для беспроводной связи.Эти антенны, как правило, имеют малый форм-фактор и могут быть разработаны для работы в качестве многополосных или широкополосных антенн. Как и другие антенны, используемые в беспроводных электронных устройствах, эти антенны могут быть изготовлены на печатных платах и придают беспроводным устройствам значительную универсальность.
Фрактальные антенны
Как следует из названия, фрактальная антенна использует фрактальную геометрию. Если вы не знакомы с известными изображениями, такими как Набор Мандельброта, фрактальная геометрия содержит повторяющиеся геометрические узоры.Геометрия вашей фрактальной антенны не обязательно должна быть такой сложной, как множество Мандельброта; относительно простые фракталы могут использоваться в качестве антенн в печатных платах.
Различные части структуры имеют разные резонансные частоты, и математическая взаимосвязь между частотами определяется фрактальной конструкцией антенны на печатной плате. Также можно изменить реактивное сопротивление антенны, изменив форму ее проводников, сохранив постоянный общий размер антенны на печатной плате.
Хотя электрическая длина фрактальной антенны велика, весь фрактал занимает меньше места, чем полосковая антенна с той же частотой. Эта меньшая занимаемая площадь, возможность настройки полосы пропускания и возможность создания многополосных возможностей делают фрактальные антенны желательными во многих приложениях.
Один из примеров – устройства Bluetooth, где связь между устройствами осуществляется по 80 каналам в диапазоне 2,45 ГГц. Вместо использования нескольких антенн в большинстве печатных плат, используемых в мобильных телефонах, используется одна фрактальная антенна Sierpinski Carpet для экономии места на плате.

Расположение устройств на печатной плате, особенно антенн, особенно важно
Рекомендации по компоновке
Проектирование и установка фрактальной антенны позволяет значительно сэкономить пространство благодаря ее способности одновременно функционировать как несколько антенн. Вместо того, чтобы строить несколько антенн или использовать несколько микросхем для приема в разных радиочастотных диапазонах, частоты в многодиапазонной антенне можно настроить так, чтобы они совпадали с радиочастотными диапазонами связи.
Фракталы с большим числом итераций будут иметь прием в ряде более высоких частотных диапазонов, которые могут быть непригодными для использования. Однако отклик на дополнительных полосах можно удалить с помощью фильтрации. Чувствительность на остальных требуемых диапазонах можно улучшить с помощью МШУ. Многодиапазонные LNA все еще находятся на стадии исследований, но двухдиапазонные LNA и широкополосные LNA, которые могут охватывать несколько диапазонов частот, коммерчески доступны.
Независимо от того, разрабатываете ли вы однодиапазонную, двухдиапазонную или многодиапазонную фрактальную антенну, эти антенны не следует размещать над плоскостью заземления и обычно размещают на краю платы.Эти антенны обычно реализуются как монопольные антенны, обеспечивающие почти всенаправленное излучение. Фрактальные антенны также могут быть выполнены как дипольные.
Расположение и геометрия заземляющей плоскости могут повлиять на диаграмму направленности излучения и полосу пропускания. Многие фрактальные схемы антенн расширяют плоскость заземления до края антенны, как и в случае обычных антенн.
Было показано, что внесение незначительных изменений в поверхность заземления, таких как вырезание выемок или геометрических фигур в заземляющем проводе, сильно влияет на полосу пропускания в желаемых полосах частот, а также на полосу импеданса.Помимо увеличения полосы частот, это также дает преимущество в приближении общего импеданса к 50 Ом.
Согласование и моделирование импеданса
Как и любые компоненты, работающие на радиочастотах, фрактальные антенны должны быть согласованы по импедансу с другими компонентами на печатной плате. Но в отличие от типичных многополосных антенн фрактальные антенны, как правило, имеют сверхширокую полосу импеданса. Это означает, что несколько диапазонов могут быть сравнительно легко согласованы по импедансу и не требуют итеративного процесса, необходимого для типичной двухдиапазонной антенны.

Пример диаграммы Смита для согласования импеданса антенн
Фрактальную структуру можно рассматривать как эквивалентную комбинацию катушек индуктивности и конденсаторов. Но моделирование эквивалентного импеданса антенны не всегда так просто, как сокращение до пары этих элементов схемы. Вы можете проанализировать поведение своей антенны и определить, требуется ли согласование импеданса, с помощью диаграммы Смита.
Фрактальные антенны по-прежнему являются основным объектом исследований и разработок в микроволновом сообществе, и только наиболее популярные антенны имеют хорошо понятные правила проектирования.Для анализа вашей фрактальной конструкции антенны требуется программное обеспечение для моделирования.
Altium Designer ^® имеет расширенные функциональные возможности и обширный компонент, который позволяет добавлять многополосные или широкополосные фрактальные антенны в вашу конструкцию печатной платы. В нем также есть отличные инструменты САПР, которые позволят вам создать свою собственную фрактальную антенну.
Обратитесь к эксперту Altium сегодня, чтобы узнать больше.
Окрашивание фрактальной антенны
FM | Hackaday.io

Итак, я получил новый аудиоприемник.Это было из моего местного списка рассылки FreeCycle. Я использую его для передачи звука с телевизора и питания некоторых уличных динамиков, которые пригодятся для вечеринок. Но так как я сейчас не работаю, я не хотел платить деньги за FM-антенну. Итак, однажды ночью поток сознания был примерно таким:
Хорошо, так как же сложно сделать дипольную антенну?
Что, черт возьми, со мной не так? Все эти уроки – отстой. Нет, я не буду смотреть видео на YouTube, если подойдет гифка.
Не надо гиперфизики.ком придумал?
К черту, может, куплю.
smile.amazon.com …
Боже правый, какие уродливые.
К черту это.
Ебать диполи.
ФРАКТАЛЫ!
wikipedia.com …
Вау, эта статья короткая … о, вот почему я редактирую википедию.
Хммм … изобрел 1995 ….
“патент на фрактальную антенну”
Ой, круто! Первый удар!
Ух … этот длинный …
Жена: Эй, что ты делаешь.
Я подумывал нарисовать фрактальную FM-антенну на шкафу для развлечений.
Нет, вы должны нарисовать это на холсте и повесить на стену.

Что ?! Это хорошая идея.
…. Нет … Деревянная панель.
Ага! Со светодиодами!
№
[Головокружительный аргумент о достоинствах антенны приемника с питанием]
[Сон]
О, круто. Этот патент был подан через 3 месяца после того, как закон вступил в силу через 20 лет. Срок его действия истек!
[Читать патент]
Эврика! 86 на 69 см! Это помещается на стене!
Итак, Патент 6452553 ЯВЛЯЕТСЯ ПРИЧИНОЙ того, что беспроводные телефоны после 2002 г. представляют собой прямоугольники, а беспроводные телефоны до 2002 г. – прямоугольники с палкой на одной стороне.Когда я учился в колледже в 2005 году, я увидел выступление Бенуа Мандельброта, в котором он сказал, что это была причина, но в то время я не осознавал, что это была такая недавняя история.
Как читать патент
Чтение патента – трудная задача для непосвященных. Мне нравится складывать чертежи в одну стопку, а спецификации – в другую. Просмотрите чертежи и посмотрите, сможете ли вы понять, что это за изобретение оттуда. Затем я просматриваю спецификацию в поисках первого места, где упоминаются чертежи, обычно это будет «КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ», но иногда, как в этом патенте, они помещают их во «ВВЕДЕНИЕ».Затем я начинаю маркировать чертежи описаниями из спецификаций. Это запускает процесс выяснения того, что представляют собой чертежи, как они сочетаются друг с другом и чего ожидать, когда вы читаете спецификацию.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ патента написано так, что каждый пронумерованный элемент на чертежах ДОЛЖЕН быть упомянут хотя бы один раз, и обычно записывается так, чтобы упоминался каждый пронумерованный элемент, с которым элемент концептуально связан. Этот стиль письма имеет то преимущество, что он создает предсказуемость для читателя, если он хочет прочитать только тот раздел, который ему интересен.Это также имеет то преимущество, что чертежи могут быть опубликованы в совершенно другом разделе, чем чертежи. Для всех остальных целей это ужасное письмо. Это в высшей степени избыточно, сложно для понимания, в высшей степени нелинейно. И по всем вышеперечисленным причинам многие опечатки остаются незамеченными.
Название обычно бесполезно. Резюме – обычно просто свалка жаргона. ФОН – попытка патентного поверенного объяснить своему отцу, занимающемуся гуманитарными науками, WTF, продолжается. Обычно это полезно даже для тех, кто знаком с современным уровнем техники.Краткое изложение изобретения служит чисто юридической цели предоставления письменного описания формулы изобретения, оно игнорируется никому без юридического образования. Алгоритмически вы берете претензии, удаляете точки с запятой и номера претензий, добавляете точки и вставляете их в этот раздел.
Хорошо. Итак, теперь, когда чертеж и спецификация разделены. Фон прочитан, теперь вы начинаете ГЛУБОКОЕ ЧТЕНИЕ. Я читаю и начинаю маркировать рисунки. Обычно к тому времени, когда вы даете имя каждому из пронумерованных элементов на чертеже, становится очевидно, что такое изобретение и как оно реализуется.