ஆண்டெனா விமர்சனம்: ஃப்ராக்டல் மெட்டாசர்ஃபேஸ்கள் மற்றும் ஆண்டெனா வடிவமைப்பு பற்றிய ஆய்வு

ஃபிராக்டல்கள் என்ற கருத்து 1970களில் கணிதவியலாளர் பெனாய்ட் பி. மாண்டல்ப்ரோட்டால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, இருப்பினும் ஃப்ராக்டல் வடிவவியலின் தோற்றம் கேன்டர் (1870), வான் கோச் (1904), சியர்பின்ஸ்கி (1915) போன்ற பல கணிதவியலாளர்களின் முந்தைய படைப்புகளில் இருந்து அறியப்படுகிறது. ), ஜூலியா (1918), ஃபட்டூ (1926), மற்றும் ரிச்சர்ட்சன் (1953)
பெனாய்ட் பி. மாண்டல்ப்ரோட், மரங்கள், மலைகள் மற்றும் கடலோரப் பகுதிகள் போன்ற மிகவும் சிக்கலான கட்டமைப்புகளை உருவகப்படுத்த புதிய வகை ஃப்ராக்டல்களை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் ஃப்ராக்டல்களுக்கும் இயற்கைக்கும் இடையிலான உறவை ஆய்வு செய்தார். பாரம்பரிய யூக்ளிடியன் வடிவவியலால் வகைப்படுத்த முடியாத ஒழுங்கற்ற மற்றும் துண்டு துண்டான வடிவியல் வடிவங்களை விவரிக்க, லத்தீன் பெயரடையான "பிராக்டஸ்" என்பதிலிருந்து "உடைந்த" அல்லது "உடைந்த", அதாவது உடைந்த அல்லது ஒழுங்கற்ற துண்டுகளால் ஆனது. கூடுதலாக, அவர் ஃப்ராக்டல்களை உருவாக்குவதற்கும் படிப்பதற்கும் கணித மாதிரிகள் மற்றும் வழிமுறைகளை உருவாக்கினார், இது பிரபலமான மாண்டல்பிரோட் தொகுப்பை உருவாக்க வழிவகுத்தது, இது சிக்கலான மற்றும் முடிவில்லாமல் திரும்பத் திரும்பும் வடிவங்களைக் கொண்ட மிகவும் பிரபலமான மற்றும் பார்வைக்கு ஈர்க்கக்கூடிய ஃப்ராக்டல் வடிவமாகும் (படம் 1d ஐப் பார்க்கவும்).
மாண்டல்ப்ரோட்டின் பணி கணிதத்தில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தியது மட்டுமல்லாமல், இயற்பியல், கணினி வரைகலை, உயிரியல், பொருளாதாரம் மற்றும் கலை போன்ற பல்வேறு துறைகளிலும் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. உண்மையில், சிக்கலான மற்றும் சுய-ஒத்த கட்டமைப்புகளை மாதிரியாக்குவதற்கும் பிரதிநிதித்துவப்படுத்துவதற்கும் அவற்றின் திறன் காரணமாக, ஃப்ராக்டல்கள் பல்வேறு துறைகளில் பல புதுமையான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, அவை பின்வரும் பயன்பாட்டுப் பகுதிகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை அவற்றின் பரந்த பயன்பாட்டின் சில எடுத்துக்காட்டுகள்:
1. கம்ப்யூட்டர் கிராபிக்ஸ் மற்றும் அனிமேஷன், யதார்த்தமான மற்றும் பார்வைக்கு கவர்ச்சிகரமான இயற்கை நிலப்பரப்புகள், மரங்கள், மேகங்கள் மற்றும் அமைப்புகளை உருவாக்குதல்;
2. டிஜிட்டல் கோப்புகளின் அளவைக் குறைக்க தரவு சுருக்க தொழில்நுட்பம்;
3. படம் மற்றும் சமிக்ஞை செயலாக்கம், படங்களிலிருந்து அம்சங்களைப் பிரித்தெடுத்தல், வடிவங்களைக் கண்டறிதல் மற்றும் பயனுள்ள பட சுருக்க மற்றும் புனரமைப்பு முறைகளை வழங்குதல்;
4. உயிரியல், தாவரங்களின் வளர்ச்சி மற்றும் மூளையில் உள்ள நியூரான்களின் அமைப்பை விவரிக்கிறது;
5. ஆண்டெனா கோட்பாடு மற்றும் மெட்டா மெட்டீரியல்கள், கச்சிதமான/மல்டி-பேண்ட் ஆண்டெனாக்கள் மற்றும் புதுமையான மெட்டாசர்ஃபேஸ்களை வடிவமைத்தல்.
தற்போது, ​​ஃப்ராக்டல் ஜியோமெட்ரி பல்வேறு அறிவியல், கலை மற்றும் தொழில்நுட்பத் துறைகளில் புதிய மற்றும் புதுமையான பயன்பாடுகளைக் கண்டறிகிறது.
மின்காந்த (EM) தொழில்நுட்பத்தில், ஆண்டெனாக்கள் முதல் மெட்டா மெட்டீரியல்கள் மற்றும் அதிர்வெண் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மேற்பரப்புகள் (FSS) வரை மினியேட்டரைசேஷன் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஃப்ராக்டல் வடிவங்கள் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். வழக்கமான ஆண்டெனாக்களில் ஃப்ராக்டல் வடிவவியலைப் பயன்படுத்துவது அவற்றின் மின் நீளத்தை அதிகரிக்கலாம், இதன் மூலம் அதிர்வு கட்டமைப்பின் ஒட்டுமொத்த அளவைக் குறைக்கலாம். கூடுதலாக, ஃபிராக்டல் வடிவங்களின் சுய-ஒத்த தன்மையானது பல-பேண்ட் அல்லது பிராட்பேண்ட் அதிர்வு கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கு அவற்றை சிறந்ததாக ஆக்குகிறது. ஃபிராக்டல்களின் உள்ளார்ந்த மினியேட்டரைசேஷன் திறன்கள் பிரதிபலிப்புக் கதிர்கள், கட்ட வரிசை ஆண்டெனாக்கள், மெட்டா மெட்டீரியல் உறிஞ்சிகள் மற்றும் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கான மெட்டாசர்ஃபேஸ்களை வடிவமைப்பதில் குறிப்பாக கவர்ச்சிகரமானவை. உண்மையில், மிகச் சிறிய வரிசை உறுப்புகளைப் பயன்படுத்துவது, பரஸ்பர இணைப்பைக் குறைப்பது அல்லது மிகச் சிறிய உறுப்பு இடைவெளியுடன் கூடிய அணிகளுடன் வேலை செய்யக்கூடியது போன்ற பல நன்மைகளைக் கொண்டு வரலாம், இதனால் நல்ல ஸ்கேனிங் செயல்திறன் மற்றும் அதிக கோண நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.
மேலே குறிப்பிட்டுள்ள காரணங்களுக்காக, ஃப்ராக்டல் ஆண்டெனாக்கள் மற்றும் மெட்டாசர்ஃபேஸ்கள் மின்காந்தவியல் துறையில் இரண்டு கவர்ச்சிகரமான ஆராய்ச்சிப் பகுதிகளைக் குறிக்கின்றன, அவை சமீபத்திய ஆண்டுகளில் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளன. வயர்லெஸ் தகவல்தொடர்புகள், ரேடார் அமைப்புகள் மற்றும் உணர்திறன் ஆகியவற்றில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுடன், மின்காந்த அலைகளை கையாளவும் கட்டுப்படுத்தவும் இரண்டு கருத்துகளும் தனித்துவமான வழிகளை வழங்குகின்றன. அவற்றின் சுய-ஒத்த பண்புகள் சிறந்த மின்காந்த பதிலைப் பராமரிக்கும் போது அவை சிறிய அளவில் இருக்க அனுமதிக்கின்றன. மொபைல் சாதனங்கள், RFID குறிச்சொற்கள் மற்றும் விண்வெளி அமைப்புகள் போன்ற விண்வெளி-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பயன்பாடுகளில் இந்த சுருக்கத்தன்மை குறிப்பாக சாதகமானது.
ஃபிராக்டல் ஆண்டெனாக்கள் மற்றும் மெட்டாசர்ஃபேஸ்களின் பயன்பாடு வயர்லெஸ் தகவல்தொடர்புகள், இமேஜிங் மற்றும் ரேடார் அமைப்புகளை கணிசமாக மேம்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் அவை மேம்பட்ட செயல்பாட்டுடன் சிறிய, உயர் செயல்திறன் கொண்ட சாதனங்களை செயல்படுத்துகின்றன. கூடுதலாக, பல அதிர்வெண் பட்டைகளில் செயல்படும் திறன் மற்றும் மினியேட்டரைஸ் செய்யும் திறன் ஆகியவற்றின் காரணமாக, பொருள் கண்டறியும் நுண்ணலை உணரிகளின் வடிவமைப்பில் ஃப்ராக்டல் ஜியோமெட்ரி அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்தப் பகுதிகளில் நடந்து வரும் ஆராய்ச்சிகள், புதிய வடிவமைப்புகள், பொருட்கள் மற்றும் புனையமைப்பு நுட்பங்களை அவற்றின் முழுத் திறனையும் உணர்ந்துகொள்வதைத் தொடர்கின்றன.
ஃப்ராக்டல் ஆண்டெனாக்கள் மற்றும் மெட்டாசர்ஃபேஸ்களின் ஆராய்ச்சி மற்றும் பயன்பாட்டு முன்னேற்றத்தை மதிப்பாய்வு செய்வதையும், தற்போதுள்ள ஃப்ராக்டல் அடிப்படையிலான ஆண்டெனாக்கள் மற்றும் மெட்டாசர்ஃபேஸ்களை ஒப்பிட்டு, அவற்றின் நன்மைகள் மற்றும் வரம்புகளை முன்னிலைப்படுத்துவதையும் இந்தக் கட்டுரை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இறுதியாக, புதுமையான பிரதிபலிப்பு மற்றும் மெட்டா மெட்டீரியல் அலகுகளின் விரிவான பகுப்பாய்வு வழங்கப்படுகிறது, மேலும் இந்த மின்காந்த கட்டமைப்புகளின் சவால்கள் மற்றும் எதிர்கால வளர்ச்சிகள் விவாதிக்கப்படுகின்றன.