Fraktale Antennen

Dieser Begriff war mir vor kurzem auch das erste Mal im Bezug auf Antennen untergekommen und machte mich neugierig.
Fraktale sind in der Technik keine geraden Leiter, sondern bilden sich mäanderförmig aus und sind dadurch in ihrer Längenausdehnung wesentlich kürzer.
Sie kommen auch in der Natur vor, bei Küstenverläufen,Ästen und Wolkenbildung.
Wie aber kann man das auf die Antennentechnik umsetzen?
Dabei fiel mir ein Beitrag von Prof. Dr.Hans-Hellmuth Cuno (DL2CH) in die Hände, den ich versuche, hier mal zum Besten zu geben.
Man unterteilt eine gerade Linie in drei gleich lange Stücke und formt das mittlere Stück in eine dreiecksförmigen Auswuchs um,diese Prozedur wendet man auf alle Teilstücke an und wiederholt das immer wieder.
So entsteht ein unendlich fein gekräuselter Verlauf, der in allen Belangen überall gleich aussieht.
Bei jedem Schritt wird die linke Kurve (Kochkurve - siehe Bild) um den Faktor 1,333 und die rechte Kurve um den Faktor 2 länger.
Das könnte sich unendlich fortsetzen, aber die endliche Breite setzt dem ein Ende.

Es gibt sogar eine Firma "Fractal Antenna Systems" von N1IR, wo solche fraktalen Antennen hergestellt werden und dazu die fraktalen Dachkapazitäten.
Solche Antennen weisen eine größere Breitbandigkeit auf und sind bei gleichbleibender Frequenz wesentlich kürzer, ohne dabei abstrahlungstechnische Einbußen hinnehmen zu müssen.
Eine fraktale Quad für das 10 m-Band hat z.B. nur eine Kantenlänge von 1,20 m gehabt und wies minimale Verluste gegenüber einer Fullsize-Version auf, war im gleichem Atemzug aber allen anderen Kurzversionen gegenüber deutlich überlegen.
Desweiteren weisen diese Antennen Nebenresonanzen auf, die nicht nur bei Harmonischen der Grundwelle liegen, was praktisch bedeutet, daß Mehrband-Versionen ohne verlustbehaftete Traps o.ä. möglich sind.
Großer Vorteil ist die Beinflußbarkeit des Fußpunktwiderstandes, so daß Anpassnetzwerke entfallen können!
Nachteil ist wiederum, daß dem Ganzen eine Grenze gesetzt ist, die Kräuselung muß anscheinend einen Mindestbruchteil der Wellenlänge betragen, sonst läßt die Wirkung dieser Antennen sehr stark nach.

Der Professor machte dann selbst einen Versuch, indem er für 70 cm eine Rechteckkurve in Platinen einätzen ließ und ober- und Unterseite miteinander verband, um sie dann an einen Balun anzuschließen, also ein 70 cm Dipol.
Beim Messen mit einer Reflektionsfaktor-Meßbrücke wurde eine etwas erhöhte Resonanzfrequenz festgestellt, die aber durch kurze Stücke Lötauglitze korrigiert werden konnte.

Die Reflexionsdämpfung liegt im Bereich von 425 - 440 Mhz.
Die weitreichenden Möglichkeiten könnte man nun in vielen Experimenten noch näher betrachten, aber DL2CH dachte weiter und stellte sich eine Drahtantenne vor (Dipol), die in ihren Dipolästen ein Stück Fraktal beinhalten würden und somit nur die Hälfte an Spannweite hätten, das könnte man mit speziellen Spreizern schon realisieren.
Damit hätten die platzgeschädigten HAMs wieder eine Möglichkeit, vernünpftig funktionierende Drahtantennen platzsparend aufzuhängen.
Na dann...
Euer Tom