Фрактальная патч-антенна, нужна помощь в проектировании Опции

[POLL]

Добрый день!

Есть немного свободного времени, есть желание поэкспериментировать с фрактальными антеннами.

Подскажите пожалуйста, как рассчитать геометрию фрактальной патч-антенны (PCB) под диапазон 900/1800MHz ?
Интересует геометрия FRC-3 (modified).
Не могу понять - размер всего "FRC-3 квадрата" должен быть равный половине длине волны или берется размер начального "FRC-0 квадрата"?

Для начала хочу определится с размерами, а уже после определится с материалами.


Если кто занимался решением подобных задач - буду благодарен за помощь!

 Multi_Element_FRC_Patch_Antenna_for_Indoor_Access_Points.pdf ( 421.96 килобайт ) Кол-во скачиваний: 413


Сообщение отредактировал POLL - Apr 9 2012, 07:39

[antenna_hunter]

Добрый день!

Есть немного свободного времени, есть желание поэкспериментировать с фрактальными антеннами.

Подскажите пожалуйста, как рассчитать геометрию фрактальной патч-антенны (PCB) под диапазон 900/1800MHz ?
Интересует геометрия FRC-3 (modified).
Не могу понять - размер всего "FRC-3 квадрата" должен быть равный половине длине волны или берется размер начального "FRC-0 квадрата"?

Для начала хочу определится с размерами, а уже после определится с материалами.


Если кто занимался решением подобных задач - буду благодарен за помощь!

Посмотрите формулы - все размеры фрактальной антенны n-й итерации (для Вас - третьей) определяются на основе 0-й итерации (обычной полуволновой антенны). Конкретные электрические габариты легко можно вычислить на основе указанных в файле pdf размеров. С повышением номера n идет снижение электрических размеров.
Если требуется рассчитать именно двухдиапазонную антенну и на 900, и на 1800МГц- это отдельная задача.
Учтите, что с ростом n также достаточно резко растет добротность, т.е. уменьшается рабочая полоса частот по КСВ

[POLL]

Посмотрите формулы - все размеры фрактальной антенны n-й итерации (для Вас - третьей) определяются на основе 0-й итерации (обычной полуволновой антенны). Конкретные электрические габариты легко можно вычислить на основе указанных в файле pdf размеров. С повышением номера n идет снижение электрических размеров.
Если требуется рассчитать именно двухдиапазонную антенну и на 900, и на 1800МГц- это отдельная задача.
Учтите, что с ростом n также достаточно резко растет добротность, т.е. уменьшается рабочая полоса частот по КСВ

Спасибо за инфу!
Единственно не понятно то, что первоначальная фигура - прямоугольник, а не квадрат. Соответственно не ясно как рассчитать стороны. Если одна сторона будет длиной в полволны, то какой размер для второй?

[EVS]

... какой размер для второй?

А разве выбор/расчет в т.е. и этого размера не есть смысл/цель "желания поэкспериментировать с фрактальными антеннами" ?

[POLL]

А разве выбор/расчет в т.е. и этого размера не есть смысл/цель "желания поэкспериментировать с фрактальными антеннами" ?

Хотелось бы понять "математику", какие пропорции.
А так, экспериментировать можно бесконечно, можно нарисовать любой "узор" от балды и экспериментировать N-ное кол-во раз пока не получится желаемый результат. Но это долго и затратно, забадаюсь рисовать в HFSS, а потом травить платы.

[EVS]

Хотелось бы понять "математику", какие пропорции.

Для основной TM01 моды стандартного полуволнового patch'а в первом приближении справедливо:

...забадаюсь рисовать в HFSS

А чего "бадаться"-то? Нарисуйте квадратный 1x1, да и масштабируйте по каждой оси в любых пропорциях.

[POLL]

Для основной TM01 моды стандартного полуволнового patch'а в первом приближении справедливо:

Спасибо за формулу!
Посчитал по первой формуле, получил длину 7.71см
Собственно, что близко к четвертьволне.

Частота = 900Mhz
h = 1.5мм
E (диэл. прониц.) = 4.5
c = 299.792458

2(L+h)*корень из 4.5 = c / f
2(L+h)*2.12=0.333102731
4.24(L+h)=0.333102731
L = (0.333102731 / 4.24) - 0.0015
L = 0.07706м (7.71см)

Расчетная длина волны = 299.792458 / 900 = 33.31 см
Полволны = 16.655 см
Четверть волны = 8.325 см

Остается понять как на основании этих данных фрактал FRC-3 построить, где не квадрат в основе, а прямоугольник.

[EVS]

Остается понять как на основании этих данных фрактал FRC-3 построить, где не квадрат в основе, а прямоугольник.

Подумаешь, бином Ньютона
Для HFSS как вариант:
1. в центре рисуем прямоугольник axb, где а и б равно 1мм.
2. там же, в центре копи/паст еще три, со сторонами a/2xb/2, a/4xb/4 и т.д. сколько надо итераций соответственно
3. локальную СК делаем в a/2,b/2. туда переносим второй квадрат, там его 4 раза размножаем вокруг оси локальной СК.
4. делаем еще локальную СК относительно этой локальной a/4, b/4, туда переносим третий квадрат, там же 4 раза размножаем вокруг...
Ну и т.д. Потом вогруг глобальной размножаем то, что уже размножали и... все это объединяем.
Для трех итераций будет фигура со сторонами a+a/2+a/4+a/8=лень считать и b=то же самое, можно отмасштабировать всю сумму по обеим осям к 1мм, вероятно, будет проще.
Ну а дальше множим реальную длину-ширину на а и б.. Вот как-то так...
Вероятно, где и ошибся, но, идея, надеюсь, понятна
упс.. можно и не заморачиваться с этими а и б, а рисовать именно квадратный axa, прямоугольность учесть уже при масштабировании всей суммы...