Me rritjen e popullaritetit të pajisjeve me valë, shërbimet e të dhënave kanë hyrë në një periudhë të re zhvillimi të shpejtë, e njohur gjithashtu si rritja shpërthyese e shërbimeve të të dhënave. Aktualisht, një numër i madh aplikacionesh po migrojnë gradualisht nga kompjuterët në pajisjet me valë si telefonat celularë që janë të lehtë për t'u mbajtur dhe për t'u përdorur në kohë reale, por kjo situatë ka çuar gjithashtu në një rritje të shpejtë të trafikut të të dhënave dhe në mungesë të burimeve të gjerësisë së brezit. . Sipas statistikave, shpejtësia e të dhënave në treg mund të arrijë Gbps apo edhe Tbps në 10 deri në 15 vitet e ardhshme. Aktualisht, komunikimi THz ka arritur një shpejtësi të dhënash Gbps, ndërsa shkalla e të dhënave Tbps është ende në fazat e hershme të zhvillimit. Një punim përkatës liston përparimin më të fundit në shpejtësinë e të dhënave Gbps bazuar në brezin THz dhe parashikon që Tbps mund të merret nëpërmjet multipleksimit të polarizimit. Prandaj, për të rritur shpejtësinë e transmetimit të të dhënave, një zgjidhje e mundshme është zhvillimi i një brezi të ri frekuencash, i cili është brezi terahertz, i cili është në "zonën boshe" midis mikrovalëve dhe dritës infra të kuqe. Në Konferencën Botërore të Radiokomunikacionit të ITU-së (WRC-19) në 2019, diapazoni i frekuencave 275-450 GHz është përdorur për shërbimet mobile fikse dhe tokësore. Mund të shihet se sistemet e komunikimit me valë terahertz kanë tërhequr vëmendjen e shumë studiuesve.
Valët elektromagnetike teraherz përkufizohen përgjithësisht si brezi frekuencor prej 0.1-10THz (1THz=1012Hz) me një gjatësi vale 0.03-3 mm. Sipas standardit IEEE, valët terahertz përcaktohen si 0.3-10 THz. Figura 1 tregon se brezi i frekuencës terahertz është midis mikrovalëve dhe dritës infra të kuqe.
Fig. 1 Diagrami skematik i brezit të frekuencës THz.
Zhvillimi i Antenave Terahertz
Megjithëse kërkimi i terahercit filloi në shekullin e 19-të, ai nuk u studiua si një fushë e pavarur në atë kohë. Hulumtimi mbi rrezatimin terahertz u përqendrua kryesisht në brezin infra të kuqe të largët. Vetëm nga mesi deri në fund të shekullit të 20-të studiuesit filluan të avancojnë kërkimin e valëve milimetrike në brezin terahertz dhe të kryejnë kërkime të specializuara të teknologjisë terahertz.
Në vitet 1980, shfaqja e burimeve të rrezatimit terahertz bëri të mundur aplikimin e valëve terahertz në sistemet praktike. Që nga shekulli i 21-të, teknologjia e komunikimit me valë është zhvilluar me shpejtësi dhe kërkesa e njerëzve për informacion dhe rritja e pajisjeve të komunikimit kanë paraqitur kërkesa më të rrepta për shpejtësinë e transmetimit të të dhënave të komunikimit. Prandaj, një nga sfidat e teknologjisë së ardhshme të komunikimit është të operojë me një shpejtësi të lartë të dhënash prej gigabit për sekondë në një vend. Nën zhvillimin aktual ekonomik, burimet e spektrit janë bërë gjithnjë e më të pakta. Megjithatë, kërkesat njerëzore për kapacitetin dhe shpejtësinë e komunikimit janë të pafundme. Për problemin e mbingarkesës së spektrit, shumë kompani përdorin teknologjinë me shumë dalje me shumë hyrje (MIMO) për të përmirësuar efikasitetin e spektrit dhe kapacitetin e sistemit përmes multipleksimit hapësinor. Me avancimin e rrjeteve 5G, shpejtësia e lidhjes së të dhënave të çdo përdoruesi do të kalojë Gbps dhe trafiku i të dhënave të stacioneve bazë do të rritet ndjeshëm. Për sistemet tradicionale të komunikimit me valë milimetrike, lidhjet me mikrovalë nuk do të jenë në gjendje të trajtojnë këto rrjedha të mëdha të të dhënave. Përveç kësaj, për shkak të ndikimit të linjës së shikimit, distanca e transmetimit të komunikimit infra të kuqe është e shkurtër dhe vendndodhja e pajisjeve të tij të komunikimit është e fiksuar. Prandaj, valët THz, të cilat janë midis mikrovalëve dhe infra të kuqe, mund të përdoren për të ndërtuar sisteme komunikimi me shpejtësi të lartë dhe për të rritur shpejtësinë e transmetimit të të dhënave duke përdorur lidhjet THz.
Valët Terahertz mund të ofrojnë një gjerësi bande më të gjerë komunikimi dhe diapazoni i frekuencës së tij është rreth 1000 herë më i madh se ai i komunikimeve celulare. Prandaj, përdorimi i THz për të ndërtuar sisteme komunikimi me valë me shpejtësi ultra të lartë është një zgjidhje premtuese për sfidën e shpejtësisë së lartë të të dhënave, e cila ka tërhequr interesin e shumë ekipeve kërkimore dhe industrive. Në shtator 2017, u lëshua standardi i parë i komunikimit me valë THz IEEE 802.15.3d-2017, i cili përcakton shkëmbimin e të dhënave pikë-për-pikë në intervalin më të ulët të frekuencës THz prej 252-325 GHz. Shtresa fizike alternative (PHY) e lidhjes mund të arrijë shpejtësi të dhënash deri në 100 Gbps në gjerësi bande të ndryshme.
Sistemi i parë i suksesshëm i komunikimit THz prej 0,12 THz u krijua në 2004 dhe sistemi i komunikimit THz prej 0,3 THz u realizua në vitin 2013. Tabela 1 liston progresin e kërkimit të sistemeve të komunikimit terahertz në Japoni nga 2004 në 2013.
Tabela 1 Progresi i kërkimit të sistemeve të komunikimit terahertz në Japoni nga 2004 në 2013
Struktura e antenës e një sistemi komunikimi të zhvilluar në 2004 u përshkrua në detaje nga Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT) në 2005. Konfigurimi i antenës u prezantua në dy raste, siç tregohet në Figurën 2.
Figura 2 Diagrami skematik i sistemit të komunikimit pa tel të Japonisë NTT 120 GHz
Sistemi integron konvertimin fotoelektrik dhe antenën dhe miraton dy mënyra pune:
1. Në një mjedis të brendshëm me rreze të afërt, transmetuesi i antenës planar i përdorur në ambiente të mbyllura përbëhet nga një çip fotodiodë bartës me një linjë (UTC-PD), një antenë slot planare dhe një lente silikoni, siç tregohet në Figurën 2(a).
2. Në një mjedis të jashtëm me rreze të gjatë, për të përmirësuar ndikimin e humbjeve të mëdha të transmetimit dhe ndjeshmërisë së ulët të detektorit, antena e transmetuesit duhet të ketë fitim të lartë. Antena ekzistuese terahertz përdor një lente optike Gaussian me një fitim prej më shumë se 50 dBi. Kombinimi i bririt të ushqimit dhe lenteve dielektrike është paraqitur në Figurën 2(b).
Përveç zhvillimit të një sistemi komunikimi 0.12 THz, NTT zhvilloi gjithashtu një sistem komunikimi 0.3 THz në vitin 2012. Nëpërmjet optimizimit të vazhdueshëm, shpejtësia e transmetimit mund të jetë deri në 100 Gbps. Siç mund të shihet nga tabela 1, ai ka dhënë një kontribut të madh në zhvillimin e komunikimit terahertz. Megjithatë, puna kërkimore aktuale ka disavantazhet e frekuencës së ulët të funksionimit, madhësisë së madhe dhe kostos së lartë.
Shumica e antenave terahertz të përdorura aktualisht janë modifikuar nga antenat me valë milimetrike dhe ka pak risi në antenat terahertz. Prandaj, për të përmirësuar performancën e sistemeve të komunikimit terahertz, një detyrë e rëndësishme është optimizimi i antenave terahertz. Tabela 2 liston progresin e kërkimit të komunikimit gjerman THz. Figura 3 (a) tregon një sistem komunikimi pa tel përfaqësues THz që kombinon fotonikën dhe elektronikën. Figura 3 (b) tregon skenën e provës së tunelit të erës. Duke gjykuar nga situata aktuale e kërkimit në Gjermani, kërkimi dhe zhvillimi i tij ka gjithashtu disavantazhe si frekuenca e ulët e funksionimit, kostoja e lartë dhe efikasiteti i ulët.
Tabela 2 Ecuria kërkimore e komunikimit THz në Gjermani
Figura 3 Skena e provës së tunelit me erë
Qendra CSIRO ICT ka iniciuar gjithashtu kërkime mbi sistemet e brendshme të komunikimit me valë THz. Qendra studioi marrëdhënien midis vitit dhe frekuencës së komunikimit, siç tregohet në Figurën 4. Siç mund të shihet nga Figura 4, deri në vitin 2020, kërkimi mbi komunikimet me valë priret në brezin THz. Frekuenca maksimale e komunikimit duke përdorur spektrin e radios rritet rreth dhjetë herë çdo njëzet vjet. Qendra ka bërë rekomandime për kërkesat për antenat THz dhe ka propozuar antena tradicionale si brirët dhe thjerrëzat për sistemet e komunikimit THz. Siç tregohet në figurën 5, dy antena me brirë funksionojnë përkatësisht në 0.84THz dhe 1.7THz, me një strukturë të thjeshtë dhe performancë të mirë të rrezeve Gaussian.
Figura 4 Marrëdhënia ndërmjet vitit dhe frekuencës
RM-BDHA818-20A
RM-DCPHA105145-20
Figura 5 Dy lloje të antenave me brirë
Shtetet e Bashkuara kanë kryer kërkime të gjera mbi emetimin dhe zbulimin e valëve terahertz. Laboratorët e famshëm të kërkimit terahertz përfshijnë Laboratorin e Propulsionit Jet (JPL), Qendrën e Përshpejtuesit Linear Stanford (SLAC), Laboratorin Kombëtar të SHBA (LLNL), Administratën Kombëtare të Aeronautikës dhe Hapësirës (NASA), Fondacionin Kombëtar të Shkencës (NSF), etj. Janë projektuar antena të reja terahertz për aplikime terahertz, të tilla si antena me papion dhe drejtimi i rrezeve të frekuencës antenave. Sipas zhvillimit të antenave terahertz, ne mund të marrim tre ide bazë të projektimit për antenat terahertz aktualisht, siç tregohet në Figurën 6.
Figura 6 Tre ide themelore të projektimit për antenat terahertz
Analiza e mësipërme tregon se megjithëse shumë vende i kanë kushtuar vëmendje të madhe antenave terahertz, ajo është ende në fazën fillestare të eksplorimit dhe zhvillimit. Për shkak të humbjes së lartë të përhapjes dhe përthithjes molekulare, antenat THz zakonisht kufizohen nga distanca dhe mbulimi i transmetimit. Disa studime fokusohen në frekuenca më të ulëta të funksionimit në brezin THz. Hulumtimi ekzistues i antenave terahertz fokusohet kryesisht në përmirësimin e fitimit duke përdorur antenat e lenteve dielektrike, etj., dhe përmirësimin e efikasitetit të komunikimit duke përdorur algoritme të përshtatshme. Përveç kësaj, si të përmirësohet efikasiteti i paketimit të antenave terahertz është gjithashtu një çështje shumë urgjente.
Antenat e përgjithshme THz
Ekzistojnë shumë lloje të antenave THz të disponueshme: antena dipole me zgavra konike, grupe reflektoresh qoshe, dipole papionësh, antena planare me lente dielektrike, antena fotopërçuese për gjenerimin e burimeve të rrezatimit të burimit THz, antena me brirë, antena THz të bazuara në materiale grafeni, etj. materialet e përdorura për të bërë antenat THz, ato mund të ndahen përafërsisht në antenat metalike (kryesisht antenat me brirë), antenat dielektrike (antenat me lente) dhe antenat e materialeve të reja. Ky seksion jep fillimisht një analizë paraprake të këtyre antenave dhe më pas në seksionin vijues, pesë antena tipike THz prezantohen në detaje dhe analizohen në thellësi.
1. Antena metalike
Antena e bririt është një antenë tipike metalike që është projektuar për të punuar në brezin THz. Antena e një marrësi klasik të valëve milimetrike është një bri konik. Antenat e valëzuara dhe me modalitet të dyfishtë kanë shumë përparësi, duke përfshirë modelet e rrezatimit simetrik rrotullues, fitimin e lartë prej 20 deri në 30 dBi dhe nivelin e ulët të polarizimit të kryqëzuar prej -30 dB dhe efikasitetin e bashkimit prej 97% në 98%. Gjerësia e brezit të disponueshëm të dy antenave me brirë është përkatësisht 30%-40% dhe 6%-8%.
Meqenëse frekuenca e valëve terahertz është shumë e lartë, madhësia e antenës së bririt është shumë e vogël, gjë që e bën shumë të vështirë përpunimin e bririt, veçanërisht në hartimin e vargjeve të antenave, dhe kompleksiteti i teknologjisë së përpunimit çon në kosto të tepërt dhe prodhim i kufizuar. Për shkak të vështirësisë në prodhimin e pjesës së poshtme të modelit kompleks të bririt, zakonisht përdoret një antenë e thjeshtë me bri në formën e një briri konik ose konik, i cili mund të zvogëlojë koston dhe kompleksitetin e procesit dhe mund të ruhet performanca e rrezatimit të antenës. mirë.
Një antenë tjetër metalike është një antenë piramidale me valë udhëtuese, e cila përbëhet nga një antenë me valë udhëtuese e integruar në një film dielektrik 1,2 mikron dhe e pezulluar në një zgavër gjatësore të gdhendur në një vaferë silikoni, siç tregohet në figurën 7. Kjo antenë është një strukturë e hapur që është në përputhje me diodat Schottky. Për shkak të strukturës së tij relativisht të thjeshtë dhe kërkesave të ulëta të prodhimit, ai zakonisht mund të përdoret në brezat e frekuencës mbi 0.6 THz. Megjithatë, niveli anësor dhe niveli i polarizimit kryq të antenës janë të larta, ndoshta për shkak të strukturës së saj të hapur. Prandaj, efikasiteti i tij i bashkimit është relativisht i ulët (rreth 50%).
Figura 7 Antenë piramidale me valë udhëtuese
2. Antenë dielektrike
Antena dielektrike është një kombinim i një nënshtrese dielektrike dhe një radiatori antene. Nëpërmjet dizajnit të duhur, antena dielektrike mund të arrijë përputhjen e rezistencës me detektorin dhe ka avantazhet e procesit të thjeshtë, integrimit të lehtë dhe kostos së ulët. Vitet e fundit, studiuesit kanë projektuar disa antena antenash me brez të ngushtë dhe me brez të gjerë që mund të përputhen me detektorët me rezistencë të ulët të antenave dielektrike terahertz: antena flutur, antenë në formë të dyfishtë U, antenë log-periodike dhe antenë sinusoidale log-periodike, si. treguar në figurën 8. Përveç kësaj, mund të dizajnohen gjeometri më komplekse të antenave përmes algoritmeve gjenetike.
Figura 8 Katër lloje të antenave planare
Megjithatë, meqenëse antena dielektrike është e kombinuar me një substrat dielektrik, një efekt i valës sipërfaqësore do të ndodhë kur frekuenca priret në brezin THz. Ky disavantazh fatal do të bëjë që antena të humbasë shumë energji gjatë funksionimit dhe të çojë në një reduktim të ndjeshëm të efikasitetit të rrezatimit të antenës. Siç tregohet në figurën 9, kur këndi i rrezatimit të antenës është më i madh se këndi i ndërprerjes, energjia e saj kufizohet në nënshtresën dielektrike dhe shoqërohet me modalitetin e nënshtresës.
Figura 9 Efekti i valës së sipërfaqes së antenës
Me rritjen e trashësisë së nënshtresës, numri i mënyrave të rendit të lartë rritet dhe bashkimi midis antenës dhe nënshtresës rritet, duke rezultuar në humbje të energjisë. Për të dobësuar efektin e valës sipërfaqësore, ekzistojnë tre skema optimizimi:
1) Ngarkoni një lente në antenë për të rritur fitimin duke përdorur karakteristikat e formimit të rrezeve të valëve elektromagnetike.
2) Zvogëloni trashësinë e nënshtresës për të shtypur gjenerimin e mënyrave të rendit të lartë të valëve elektromagnetike.
3) Zëvendësoni materialin dielektrik të nënshtresës me një hendek brezi elektromagnetik (EBG). Karakteristikat e filtrimit hapësinor të EBG mund të shtypin mënyrat e rendit të lartë.
3. Antena materiale të reja
Përveç dy antenave të mësipërme, ekziston edhe një antenë terahertz e bërë nga materiale të reja. Për shembull, në vitin 2006, Jin Hao et al. propozoi një antenë dipole me nanotube karboni. Siç tregohet në figurën 10 (a), dipoli është bërë nga nanotuba karboni në vend të materialeve metalike. Ai studioi me kujdes vetitë infra të kuqe dhe optike të antenës dipole të nanotubit të karbonit dhe diskutoi karakteristikat e përgjithshme të antenës dipole të nanotubit të karbonit me gjatësi të kufizuar, të tilla si impedanca e hyrjes, shpërndarja e rrymës, fitimi, efikasiteti dhe modeli i rrezatimit. Figura 10 (b) tregon lidhjen midis rezistencës së hyrjes dhe frekuencës së antenës dipole të nanotubit të karbonit. Siç mund të shihet në figurën 10(b), pjesa imagjinare e impedancës hyrëse ka zero të shumta në frekuenca më të larta. Kjo tregon se antena mund të arrijë rezonanca të shumta në frekuenca të ndryshme. Natyrisht, antena e nanotubit të karbonit shfaq rezonancë brenda një diapazoni të caktuar frekuence (frekuenca më të ulëta THz), por nuk është plotësisht në gjendje të rezonojë jashtë këtij diapazoni.
Figura 10 (a) Antenë dipole me nanotube karboni. (b) Kurba e impedancës-frekuencë hyrëse
Në vitin 2012, Samir F. Mahmoud dhe Ayed R. AlAjmi propozuan një strukturë të re antene terahertz të bazuar në nanotuba karboni, e cila përbëhet nga një tufë nanotuba karboni të mbështjellë në dy shtresa dielektrike. Shtresa e brendshme dielektrike është një shtresë shkumë dielektrike, dhe shtresa e jashtme dielektrike është një shtresë metamateriale. Struktura specifike është paraqitur në figurën 11. Përmes testimit, performanca e rrezatimit të antenës është përmirësuar në krahasim me nanotubat karboni me një mur.
Figura 11 Antenë e re terahertz e bazuar në nanotuba karboni
Antenat e reja terahertz të materialeve të propozuara më sipër janë kryesisht tre-dimensionale. Për të përmirësuar gjerësinë e brezit të antenës dhe për të bërë antena konformale, antenat planare të grafenit kanë marrë vëmendje të gjerë. Grafeni ka karakteristika të shkëlqyera dinamike të kontrollit të vazhdueshëm dhe mund të gjenerojë plazmë sipërfaqësore duke rregulluar tensionin e paragjykimit. Plazma sipërfaqësore ekziston në ndërfaqen ndërmjet substrateve konstante dielektrike pozitive (si Si, SiO2, etj.) dhe nënshtresave konstante dielektrike negative (të tilla si metalet e çmuara, grafeni, etj.). Ekziston një numër i madh i "elektroneve të lira" në përçues të tillë si metalet e çmuar dhe grafeni. Këto elektrone të lira quhen edhe plazma. Për shkak të fushës potenciale të natyrshme në përcjellës, këto plazma janë në një gjendje të qëndrueshme dhe nuk shqetësohen nga bota e jashtme. Kur energjia e valës elektromagnetike të incidentit lidhet me këto plazma, plazma do të devijojë nga gjendja e qëndrueshme dhe do të dridhet. Pas konvertimit, mënyra elektromagnetike formon një valë magnetike tërthore në ndërfaqe. Sipas përshkrimit të lidhjes së dispersionit të plazmës së sipërfaqes së metalit nga modeli Drude, metalet nuk mund të bashkohen natyrshëm me valët elektromagnetike në hapësirën e lirë dhe të konvertojnë energjinë. Është e nevojshme të përdoren materiale të tjera për të ngacmuar valët e plazmës sipërfaqësore. Valët e plazmës sipërfaqësore prishen me shpejtësi në drejtimin paralel të ndërfaqes metal-substrat. Kur përcjellësi metalik përçohet në drejtim pingul me sipërfaqen, ndodh një efekt lëkure. Natyrisht, për shkak të madhësisë së vogël të antenës, ka një efekt të lëkurës në brezin e frekuencës së lartë, i cili bën që performanca e antenës të bjerë ndjeshëm dhe nuk mund të përmbushë kërkesat e antenave terahertz. Plazmoni sipërfaqësor i grafenit jo vetëm që ka forcë më të lartë lidhëse dhe humbje më të ulët, por gjithashtu mbështet akordimin e vazhdueshëm elektrik. Përveç kësaj, grafeni ka përçueshmëri komplekse në brezin e terahercit. Prandaj, përhapja e valës së ngadaltë lidhet me modalitetin e plazmës në frekuencat terahertz. Këto karakteristika demonstrojnë plotësisht mundësinë e grafenit për të zëvendësuar materialet metalike në brezin e terahercit.
Bazuar në sjelljen e polarizimit të plazmoneve sipërfaqësore të grafenit, Figura 12 tregon një lloj të ri antenash me shirita dhe propozon formën e brezit të karakteristikave të përhapjes së valëve të plazmës në grafen. Dizajni i brezit të antenave të sintonizueshme ofron një mënyrë të re për të studiuar karakteristikat e përhapjes së antenave të materialit të ri terahertz.
Figura 12 Antenë e re me shirita
Përveç eksplorimit të elementeve të antenës terahertz me materiale të reja të njësisë, antenat terahertz nanopatch grafeni mund të dizajnohen gjithashtu si grupe për të ndërtuar sisteme komunikimi me shumë hyrje terahertz me antena me shumë dalje. Struktura e antenës është paraqitur në Figurën 13. Bazuar në vetitë unike të antenave nanopatch të grafenit, elementët e antenës kanë dimensione në shkallë mikron. Depozitimi i avullit kimik sintetizon drejtpërdrejt imazhe të ndryshme grafeni në një shtresë të hollë nikel dhe i transferon ato në çdo nënshtresë. Duke zgjedhur një numër të përshtatshëm përbërësish dhe duke ndryshuar tensionin e paragjykimit elektrostatik, drejtimi i rrezatimit mund të ndryshohet në mënyrë efektive, duke e bërë sistemin të rikonfigurueshëm.
Figura 13 Vargu i antenave terahertz nanopatch grafeni
Hulumtimi i materialeve të reja është një drejtim relativisht i ri. Inovacioni i materialeve pritet të thyejë kufizimet e antenave tradicionale dhe të zhvillojë një shumëllojshmëri antenash të reja, si metamateriale të rikonfigurueshme, materiale dydimensionale (2D), etj. Megjithatë, kjo lloj antene varet kryesisht nga inovacioni i të rejave. materialeve dhe avancimit të teknologjisë së procesit. Në çdo rast, zhvillimi i antenave terahertz kërkon materiale inovative, teknologji të saktë të përpunimit dhe struktura të reja të projektimit për të përmbushur kërkesat e fitimit të lartë, kostos së ulët dhe gjerësisë së brezit të gjerë të antenave terahertz.
Në vijim prezantohen parimet bazë të tre llojeve të antenave terahertz: antenave metalike, antenave dielektrike dhe antenave të materialeve të reja, dhe analizohen ndryshimet dhe avantazhet dhe disavantazhet e tyre.
1. Antenë metalike: Gjeometria është e thjeshtë, e lehtë për t'u përpunuar, me kosto relativisht të ulët dhe kërkesa të ulëta për materialet e nënshtresës. Megjithatë, antenat metalike përdorin një metodë mekanike për të rregulluar pozicionin e antenës, e cila është e prirur për gabime. Nëse rregullimi nuk është i saktë, performanca e antenës do të ulet shumë. Megjithëse antena metalike është e vogël në madhësi, është e vështirë të montohet me një qark planar.
2. Antena dielektrike: Antena dielektrike ka një rezistencë të ulët hyrëse, është e lehtë për t'u përshtatur me një detektor me rezistencë të ulët dhe është relativisht e thjeshtë për t'u lidhur me një qark planar. Format gjeometrike të antenave dielektrike përfshijnë formën e fluturës, formën e dyfishtë U, formën konvencionale logaritmike dhe formën periodike logaritmike të sinusit. Megjithatë, antenat dielektrike kanë gjithashtu një të metë fatale, përkatësisht efektin e valës sipërfaqësore të shkaktuar nga nënshtresa e trashë. Zgjidhja është të ngarkoni një lente dhe të zëvendësoni substratin dielektrik me një strukturë EBG. Të dyja zgjidhjet kërkojnë risi dhe përmirësim të vazhdueshëm të teknologjisë dhe materialeve të procesit, por performanca e tyre e shkëlqyer (siç është omnidrejtimi dhe shtypja e valëve sipërfaqësore) mund të ofrojnë ide të reja për kërkimin e antenave terahertz.
3. Antena të reja materiale: Aktualisht janë shfaqur antena të reja dipole të bëra nga nanotuba karboni dhe struktura të reja antenash të bëra nga metamateriale. Materialet e reja mund të sjellin përparime të reja në performancë, por premisa është inovacioni i shkencës së materialeve. Aktualisht, kërkimi mbi antenat e materialeve të reja është ende në fazën eksploruese dhe shumë teknologji kyçe nuk janë mjaft të pjekura.
Në përmbledhje, lloje të ndryshme të antenave terahertz mund të zgjidhen sipas kërkesave të projektimit:
1) Nëse kërkohet dizajn i thjeshtë dhe kosto e ulët e prodhimit, mund të zgjidhen antenat metalike.
2) Nëse kërkohet integrim i lartë dhe impedancë e ulët hyrëse, mund të zgjidhen antenat dielektrike.
3) Nëse kërkohet një përparim në performancë, mund të zgjidhen antena të reja materiale.
Modelet e mësipërme gjithashtu mund të rregullohen sipas kërkesave specifike. Për shembull, dy lloje antenash mund të kombinohen për të fituar më shumë avantazhe, por metoda e montimit dhe teknologjia e projektimit duhet të plotësojnë kërkesa më të rrepta.
Për të mësuar më shumë rreth antenave, ju lutemi vizitoni:
Koha e postimit: Gusht-02-2024
