РАЗРАБОТКА НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ МИНИАТЮРНОЙ ШЕСТИУГОЛЬНОЙ ФРАКТАЛЬНОЙ ШИРОКОПОЛОСНОЙ АНТЕННЫ KOCH ДЛЯ ВОЛНОВЫХ И IOT ПРИЛОЖЕНИЙ 5G ММ
DOI:
https://doi.org/10.52167/1609-1817-2025-137-2-142-151Ключевые слова:
шестиугольное число, фрактал Koch, дефектная поверхность, 5G, широкий диапазон, высокое усилениеАннотация
Объектом исследования является компактная шестиугольная широкополосная антенна, специально разработанная для использования в миллиметровом диапазоне 5G с использованием фракталов Koch для повышения производительности. В результате исследования была решена важная проблема достижения высоких частот, увеличения пропускной способности и уменьшения помех на высоких частотах, необходимых для эффективной работы сетей 5G. В результате максимальная реализованная выгода в 5 дб была получена с впечатляющей пропускной способностью в диапазоне от 26,5 до 40 ГГц на частоте 27,58 ГГц. Использование фрактальной геометрии Koch и неисправных наземных самолетов значительно улучшает соответствие импеданса и увеличивает пропускную способность, что объясняет отличные характеристики антенны по сравнению с традиционными конструкциями. Особенности и отличительные особенности полученных результатов, благодаря которым они позволили решить исследуемую проблему, ее компактные размеры (всего от 9 мм до 9 мм) и возможность держать ВСВР на уровне ниже 2 во всем частотном спектре. Эти функции делают антенну особенно подходящей для интеграции миллиметрового диапазона и гибких приложений, таких как портативные устройства и носимая бытовая техника. Область практического применения результатов включает интеграцию в портативные и носимые устройства, улучшение производительности и подключения приложений Интернета вещей. Условия практического применения требуют соблюдения сетевых стандартов 5G и совместимости с технологиями миллиметровых волн. Это характеризует антенну как важное достижение антенной технологии, демонстрируя ее потенциал для широкого использования в беспроводных системах следующего поколения и прокладывая путь к более надежным и высокопроизводительным беспроводным сетям.
Библиографические ссылки
[1] Saharsh S.B, Viswasom S, Santhosh Kumar S, “Design and Analysis of Koch Snowflake Fractal Antenna Array”, Proceedings of the Fourth International Conference on I-SMAC (IoT in Social, Mobile, Analytics and Cloud) (I-SMAC), 2020, pp 94-97. CFP20OSV-ART; ISBN: 978-1-7281-5464-0. DOI: 10.1109/I-SMAC49090.2020.9243518
[2] Jilani Syeda F, Ahmed Aziz K, Qammer Abbasi H, Akram A. «Ka-band Flexible Koch Fractal Antenna with Defected Ground Structure for 5G Wearable and Conformal Applications». 2018 IEEE 29th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC), 2018, pp.: 361-364. DOI: 10.1109/PIMRC.2018.8580692
[3] Sumeet Singh B, Jagtar Singh S, Narinder S, “An Optimal Design of Fractal Antenna with Modified Ground Structure for Wideband Applications”, Wireless Personal Communication Journal, Vol.1, Issue 1, June 2018, pp 1-15. https://doi.org/10.1007/s11277-018-5891-2 DOI: 10.1007/s11277-018-5891-2
[4] Malik R, Preeti S, Ali H, Tushar G “A Star Shaped Super Wideband Fractal Antenna for 5G Applications”, 2018 3rd International Conference for Convergence in Technology (I2CT), Apr 06-08, 2018, pp 1-6. DOI: 10.1109/I2CT.2018.8529404
[5] Hafid T, Abdellah N, Fatima R, Abdelwahed T, Angel M “Miniaturized Ultra-Wideband Microstrip Antenna Based on a Modified Koch Snowflake Geometry for Wireless Applications”, American Journal of Electromagnetics and Applications, 2015, Vol 3, Issue 6, pp 38-42. doi: 10.11648/j.ajea.20150306.11.
[6] Majed Dwairi O, Mohamed S, Soliman A, Alahmadi A, Sami Almalki H. A, Iman Abu S. I. M. «Design and Performance Analysis of Fractal Regular Slotted-Patch Antennas for Ultra-Wideband Communication Systems». Wireless Personal Communication Journal, Vol.2, Issue 1, February 2019, pp 1-15. https://doi.org/10.1007/s11277-019-06123-5.
[7] Imran K, Geetha Devanagavi D, Sudhindra K. R, Vandana K. M., Manohara Pai M. M, Ali T. “A Sierpinski Carpet Five Band Antenna for Wireless Applications». International Journal of Electronics and Telecommunications, 2019, vol. 65, no. 4, pp. 551-556. DOI: 10.24425/ijet.2019.129812.
[8] Nurmaganbetova, G., Issenov, S., Kaverin, V., Em, G., Asainov, G., Nurmaganbetova, Z., Bulatbayeva, Y., & Kassym, R. (2024). Indirect temperature protection of an asynchronous generator by stator winding resistance measurement with superimposition of high-frequency pulse signals. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(8 (128), 46–53. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.302872
[9] Sultan, Aidos, Gulnaz Yermoldina, Ruslan Kassym, Tansaule Serikov, Serik Bekbosynov, Nursultan Yernazarov, Akmaral Tlenshiyeva, Ali Samat, Erkin Yerzhigitov, and Yerdaulet Beibit. “Research and Construction of an Adaptive Drive with Increased Efficiency Based on a Balancing Friction Clutch.” Vibroengineering Procedia 54 (April 4, 2024): 334–40. https://doi.org/10.21595/vp.2024.23971.
[10] Bimurzaev, S., Aldiyarov, N., Yerzhigitov, Y., Tlenshiyeva, A., & Kassym, R. (2023). Improving the resolution and sensitivity of an orthogonal time-of-flight mass spectrometer with orthogonal ion injection. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(5 (126), 43–53. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.290649
[11] Baibolov, A., Sydykov, S., Alibek, N., Tokmoldayev, A., Turdybek, B., Jurado, F., & Kassym, R. (2022). Map of zoning of the territory of Kazakhstan by the average temperature of the heating period in order to select a heat pump system of heat supply: A case study. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 44(3), 7303–7315. https://doi.org/10.1080/15567036.2022.2108168
[12] Utegenova, A., Bapyshev, A., Suimenbayeva, Z., Aden, A., Kassym, R., & Tansaule, S. (2023). Development system for coordination of activities of experts in the formation of machineschetable standards in the field of military and space activities based on ontological engineering: a case study. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(2 (125), 67–77. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.288542
[13] Kassym, R., Balgynbek, T., Serikov, T., Ahmetova, P., Sergazin, G., Ozhikenov, K., Sultangaziyev, T., Kumar, P., Tlenshiyeva, A., & Yernazarov, N. (2024). Development a novel design of miniaturized heptagonal Koch fractal wide band antenna for 5G mm wave and IoT applications. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(5 (129), 6–14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.306712
[14] Research and creation of Ultra-wideband Multi-antenna wireless transmission of information between interfaces / Р. Т. Қасым, Т. Ғ. Сериков, Б. Тұрдыбек [et al.] // Энергетика, инфокоммуникационные технологии и высшее образование: Международная научно-техническая конференция. Электронный сборник научных статей по материалам конференции В 3-х томах, Алматы, Казань, 20–21 октября 2022 года. Vol. 1. – Казань: Казанский государственный энергетический университет, 2023. – P. 528-537. – EDN DLNMNW.
[15] Р. Т. Қасым, А. С. Толегенова, Л. А. Соболева, А. Болатбеков, Т. Г. Сериков. Интерфейстер арасындағы ақпаратты ультра кең жолақты көп антенналы сымсыз тасымалдаудың моделі. Торайғыров университетінің хабаршысы. ISSN 2710-3420. Энергетикалық сериясы. № 2. 2023. стр. 178-185 https://doi.org/10.48081/ILUB9413
[16] Б. Тұрдыбек, Т. Г. Сериков, Р. Т. Касым, Қ. Ә. Өжікенов, А. А. Тленшиева. Портативті ЭКГ-нің интерфейстері арасында оңтайландырылған гибридті фракталдық антеннамен сымсыз байланыс орнату. Торайғыров университетінің хабаршысы. ISSN 2710-3420. Энергетикалық сериясы. № 2. 2023. стр. 389-403. https://doi.org/10.48081/DDLW7317
[17] А. С. Толегенова, Т. Г. Сериков, А. О. Карабасов, Р. Т. Қасым, Б. Тұрдыбек. Кең жолақты антеннаның көмегімен көп чипті деректерді беру тиімділігін арттыру. Торайғыров университетінің хабаршысы. ISSN 2710-3420. Энергетикалық сериясы. № 4. 2023. Стр. 337-346. https://doi.org/10.48081/XCCW5875
[18] Р. Т. Қасым, Б. Тұрдыбек, А. Т. Жетписбаева, А. Ж. Ерденов, Т. Г. Сериков. Кең жолақты сымсыз чипаралық байланыс арнасының параметрлерін жақсарту үшін математикалық моделін құру. Торайғыров университетінің хабаршысы. ISSN 2710-3420. Энергетикалық сериясы. № 1. 2023. Стр. 217-228. doi.org/10.48081/HSEY4196
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2025 Ruslan Kassym
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
