ಆಂಟೆನಾ ವಿಮರ್ಶೆ: ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಮೆಟಾಸರ್ಫೇಸ್ ಮತ್ತು ಆಂಟೆನಾ ವಿನ್ಯಾಸದ ವಿಮರ್ಶೆ

ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್‌ಗಳ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು 1970 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಬೆನೈಟ್ ಬಿ. ಮ್ಯಾಂಡೆಲ್‌ಬ್ರೊಟ್ ಪರಿಚಯಿಸಿದರು, ಆದಾಗ್ಯೂ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯ ಮೂಲವನ್ನು ಕ್ಯಾಂಟರ್ (1870), ವಾನ್ ಕೋಚ್ (1904), ಸಿಯರ್‌ಪಿನ್ಸ್ಕಿ (1915) ನಂತಹ ಅನೇಕ ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರ ಹಿಂದಿನ ಕೆಲಸದಿಂದ ಗುರುತಿಸಬಹುದು. ), ಜೂಲಿಯಾ (1918), ಫಾಟೌ (1926), ಮತ್ತು ರಿಚರ್ಡ್ಸನ್ (1953)
ಬೆನೈಟ್ ಬಿ. ಮ್ಯಾಂಡೆಲ್‌ಬ್ರೋಟ್ ಅವರು ಮರಗಳು, ಪರ್ವತಗಳು ಮತ್ತು ಕರಾವಳಿಗಳಂತಹ ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಕೃತಿಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಯೂಕ್ಲಿಡಿಯನ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯಿಂದ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗದ ಅನಿಯಮಿತ ಮತ್ತು ಛಿದ್ರಗೊಂಡ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಅವರು ಲ್ಯಾಟಿನ್ ವಿಶೇಷಣ "ಫ್ರಾಕ್ಟಸ್" ನಿಂದ "ಫ್ರಾಕ್ಟಲ್" ಪದವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದರು, ಅಂದರೆ "ಮುರಿದ" ಅಥವಾ "ಮುರಿತ", ಅಂದರೆ ಮುರಿದ ಅಥವಾ ಅನಿಯಮಿತ ತುಣುಕುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಜೊತೆಗೆ, ಅವರು ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಗಳು ಮತ್ತು ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು, ಇದು ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಮ್ಯಾಂಡೆಲ್‌ಬ್ರೋಟ್ ಸೆಟ್‌ನ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು, ಇದು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಅನಂತ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಮಾದರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಹುಶಃ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಮತ್ತು ದೃಷ್ಟಿಗೆ ಆಕರ್ಷಕ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಆಕಾರವಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 1 ಡಿ ನೋಡಿ).
ಮ್ಯಾಂಡೆಲ್‌ಬ್ರೋಟ್‌ನ ಕೆಲಸವು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರಿದೆ, ಆದರೆ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್, ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ, ಅರ್ಥಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಕಲೆಯಂತಹ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂ-ಸದೃಶ ರಚನೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಅವರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ, ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್‌ಗಳು ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ನವೀನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳು ಅವುಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ನ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿವೆ:
1. ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅನಿಮೇಷನ್, ನೈಜ ಮತ್ತು ದೃಷ್ಟಿಗೆ ಆಕರ್ಷಕವಾದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಭೂದೃಶ್ಯಗಳು, ಮರಗಳು, ಮೋಡಗಳು ಮತ್ತು ಟೆಕಶ್ಚರ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವುದು;
2. ಡಿಜಿಟಲ್ ಫೈಲ್‌ಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಡೇಟಾ ಕಂಪ್ರೆಷನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ;
3. ಇಮೇಜ್ ಮತ್ತು ಸಿಗ್ನಲ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಚಿತ್ರಗಳಿಂದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯುವುದು, ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಇಮೇಜ್ ಕಂಪ್ರೆಷನ್ ಮತ್ತು ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದು;
4. ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ, ಸಸ್ಯಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿನ ನರಕೋಶಗಳ ಸಂಘಟನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ;
5. ಆಂಟೆನಾ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮತ್ತು ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್, ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್/ಮಲ್ಟಿ-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಮತ್ತು ನವೀನ ಮೆಟಾಸರ್ಫೇಸ್‌ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವುದು.
ಪ್ರಸ್ತುತ, ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯು ವಿವಿಧ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ, ಕಲಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಮತ್ತು ನವೀನ ಬಳಕೆಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸಿದೆ.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ (EM) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ಆಂಟೆನಾಗಳಿಂದ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಸೆಲೆಕ್ಟಿವ್ ಸರ್ಫೇಸ್‌ಗಳವರೆಗೆ (FSS) ಮಿನಿಯೇಟರೈಸೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಆಕಾರಗಳು ತುಂಬಾ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆಂಟೆನಾಗಳಲ್ಲಿ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಉದ್ದವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ರಚನೆಯ ಒಟ್ಟಾರೆ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಆಕಾರಗಳ ಸ್ವಯಂ-ಸದೃಶ ಸ್ವಭಾವವು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಹು-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಥವಾ ಬ್ರಾಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅನುರಣನ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್‌ಗಳ ಅಂತರ್ಗತ ಮಿನಿಯೇಟರೈಸೇಶನ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಪ್ರತಿಫಲಕರೇಗಳು, ಹಂತ ಹಂತದ ಆಂಟೆನಾಗಳು, ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಬರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಮೆಟಾಸರ್ಫೇಸ್‌ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಆಕರ್ಷಕವಾಗಿವೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಅತಿ ಚಿಕ್ಕ ರಚನೆಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ತರಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವುದು ಅಥವಾ ಅತಿ ಚಿಕ್ಕ ಅಂಶ ಅಂತರದೊಂದಿಗೆ ಅರೇಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಉತ್ತಮ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಕೋನೀಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದ ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ, ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಮತ್ತು ಮೆಟಾಸರ್ಫೇಸ್ಗಳು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಬಹಳಷ್ಟು ಗಮನ ಸೆಳೆದಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಆಕರ್ಷಕ ಸಂಶೋಧನಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ. ಎರಡೂ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಸಂವಹನಗಳು, ರಾಡಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂವೇದನೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅನನ್ಯ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವಾಗ ಅವುಗಳ ಸ್ವಯಂ-ಸದೃಶ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಮೊಬೈಲ್ ಸಾಧನಗಳು, RFID ಟ್ಯಾಗ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಂತಹ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ-ನಿರ್ಬಂಧಿತ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ.
ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಮತ್ತು ಮೆಟಾಸರ್ಫೇಸ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯು ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಸಂವಹನಗಳು, ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ರೇಡಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್, ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ವರ್ಧಿತ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಬಹು ಆವರ್ತನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಮಿನಿಯೇಟರೈಸ್ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ವಸ್ತು ರೋಗನಿರ್ಣಯಕ್ಕಾಗಿ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಸಂವೇದಕಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಈ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಹೊಸ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು, ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಅನ್ವೇಷಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸಿದೆ.
ಈ ಕಾಗದವು ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಮತ್ತು ಮೆಟಾಸರ್ಫೇಸ್‌ಗಳ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್-ಆಧಾರಿತ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಮತ್ತು ಮೆಟಾಸರ್ಫೇಸ್‌ಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿ, ಅವುಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ನವೀನ ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಘಟಕಗಳ ಸಮಗ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ರಚನೆಗಳ ಸವಾಲುಗಳು ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.