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Die fraktale Handy-Antenne


Nathan Cohen, Radioastronom an der Universität Boston, bog vor mehreren Jahren Drähte zu zackigen Formen wie der Sierpi´nski-Kurve oder der Kochschen Schneeflockenkurve. Dadurch brachte er nicht nur die Drahtlänge auf wesentlich kleinerem Raum unter, sondern durch die gegenseitige Beeinflussung der eng benachbarten Drähte entstehen Kapazitäten und Induktivitäten, die sich für das Abstimmen der Antenne oder die Erweiterung ihres Frequenzbereichs günstig auswirken können.

Eine Weiterentwicklung dieser Idee ist die Antenne in Form eines fraktalen Quadrates (Bild). Man zerlege ein Quadrat in 3x3 Teilquadrate, stanze das mittlere aus, verfahre mit den restlichen acht Teilquadraten nach demselben Muster, und so weiter. Das Plättchen paßt ins Innere eines Mobiltelephons, ist billiger als der übliche Gummistummel, gleichwohl leistungsfähiger und für weitaus mehr Frequenzen geeignet.

Eine teilweise Begründung für diese angenehmen Eigenschaften lieferten Cohen und sein Kollege Robert Hohlfeld in der Zeitschrift „Fractals“ (März 1999). Um alle Frequenzen gleich gut zu empfangen, muß eine Antenne erstens punktsymmetrisch sein und zweitens selbstähnlich, das heißt in allen Größenmaßstäben ungefähr gleich erscheinen. Und Selbstähnlichkeit ist eine charakteristische Eigenschaft von Fraktalen.


Aus: Spektrum der Wissenschaft 2 / 2000, Seite 107
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH

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