Le àrdachadh mòr-chòrdte air innealan gun uèir, tha seirbheisean dàta air a dhol a-steach do àm ùr de leasachadh luath, ris an canar cuideachd fàs spreadhaidh ann an seirbheisean dàta. Aig an àm seo, tha àireamh mhòr de thagraidhean a ’gluasad mean air mhean bho choimpiutairean gu innealan gun uèir leithid fònaichean-làimhe a tha furasta an giùlan agus an obrachadh ann an àm fìor, ach tha an suidheachadh seo cuideachd air leantainn gu àrdachadh luath ann an trafaic dàta agus gainnead ghoireasan leud-bann . A rèir staitistig, faodaidh an ìre dàta air a’ mhargaidh ruighinn Gbps no eadhon Tbps anns na 10 gu 15 bliadhna a tha romhainn. Aig an àm seo, tha conaltradh THz air ìre dàta Gbps a ruighinn, fhad ‘s a tha ìre dàta Tbps fhathast aig ìre thràth de leasachadh. Tha pàipear co-cheangailte a’ liostadh an adhartais as ùire ann an ìrean dàta Gbps stèidhichte air a ’chòmhlan THz agus a’ ro-innse gum faighear Tbps tro ioma-iomadachadh polarization. Mar sin, gus an ìre tar-chuir dàta àrdachadh, is e fuasgladh comasach còmhlan tricead ùr a leasachadh, is e sin an còmhlan terahertz, a tha anns an “raon bàn” eadar microwave agus solas infridhearg. Aig Co-labhairt Rèidio-conaltraidh Cruinne ITU (WRC-19) ann an 2019, chaidh an raon tricead 275-450GHz a chleachdadh airson seirbheisean gluasadach stèidhichte agus talmhainn. Chithear gu bheil siostaman conaltraidh gun uèir terahertz air aire mòran de luchd-rannsachaidh a tharraing.
Tha tonnan electromagnetic terahertz mar as trice air am mìneachadh mar an còmhlan tricead de 0.1-10THz (1THz = 1012Hz) le tonn-tonn de 0.03-3 mm. A rèir inbhe IEEE, tha tonnan terahertz air am mìneachadh mar 0.3-10THz. Tha Figear 1 a’ sealltainn gu bheil an còmhlan tricead terahertz eadar microwaves agus solas fo-dhearg.
Fig. 1 Diagram sgeamach de chòmhlan tricead THz.
Leasachadh antenna Terahertz
Ged a thòisich rannsachadh terahertz anns an 19mh linn, cha deach a sgrùdadh mar raon neo-eisimeileach aig an àm sin. Bha an rannsachadh air rèididheachd terahertz gu mòr ag amas air a’ chòmhlan fada fo-dhearg. Cha b’ ann gu meadhan gu deireadh an 20mh linn a thòisich luchd-rannsachaidh air rannsachadh tonn millimeters a thoirt air adhart chun chòmhlan terahertz agus a’ dèanamh sgrùdadh sònraichte air teicneòlas terahertz.
Anns na 1980n, nuair a nochd stòran rèididheachd terahertz bha e comasach tonnan terahertz a chuir an sàs ann an siostaman practaigeach. Bhon 21mh linn, tha teicneòlas conaltraidh gun uèir air leasachadh gu luath, agus tha iarrtas dhaoine airson fiosrachadh agus an àrdachadh ann an uidheamachd conaltraidh air riatanasan nas cruaidhe a chuir air adhart a thaobh ìre tar-chuir dàta conaltraidh. Mar sin, is e aon de na dùbhlain a tha an lùib teicneòlas conaltraidh san àm ri teachd a bhith ag obair aig ìre dàta àrd de gigabits gach diog ann an aon àite. Fon leasachadh eaconamach a th’ ann an-dràsta, tha goireasan speactram air fàs nas gann. Ach, tha riatanasan daonna airson comas conaltraidh agus astar gun chrìoch. Airson duilgheadas dùmhlachd speactram, bidh mòran chompanaidhean a’ cleachdadh teicneòlas ioma-chuir a-steach ioma-thoradh (MIMO) gus èifeachdas speactram agus comas siostam a leasachadh tro iomadachadh spàsail. Le adhartachadh lìonraidhean 5G, bidh astar ceangal dàta gach neach-cleachdaidh nas àirde na Gbps, agus bidh trafaic dàta stèiseanan bunaiteach ag àrdachadh gu mòr cuideachd. Airson siostaman conaltraidh tonn millimeter traidiseanta, cha bhith e comasach dha ceanglaichean microwave na sruthan dàta mòra sin a làimhseachadh. A bharrachd air an sin, mar thoradh air buaidh loidhne seallaidh, tha astar tar-chuir conaltraidh fo-dhearg goirid agus tha suidheachadh an uidheamachd conaltraidh aige stèidhichte. Mar sin, faodar tonnan THz, a tha eadar microwave agus infridhearg, a chleachdadh gus siostaman conaltraidh àrd-astar a thogail agus ìrean tar-chuir dàta àrdachadh le bhith a’ cleachdadh ceanglaichean THz.
Faodaidh tonnan Terahertz leud-bann conaltraidh nas fharsainge a thoirt seachad, agus tha an raon tricead aige timcheall air 1000 uair nas àirde na conaltradh gluasadach. Mar sin, tha cleachdadh THz gus siostaman conaltraidh gun uèir ultra-luath a thogail na fhuasgladh gealltanach air dùbhlan ìrean dàta àrd, a tha air ùidh mòran sgiobaidhean rannsachaidh agus ghnìomhachasan a tharraing. San t-Sultain 2017, chaidh a’ chiad ìre conaltraidh gun uèir THz IEEE 802.15.3d-2017 a leigeil ma sgaoil, a tha a’ mìneachadh iomlaid dàta puing gu puing anns an raon tricead THz as ìsle de 252-325 GHz. Faodaidh an ìre corporra eile (PHY) den cheangal ìrean dàta suas ri 100 Gbps a choileanadh aig diofar leud-bann.
Chaidh a’ chiad siostam conaltraidh THz soirbheachail de 0.12 THz a stèidheachadh ann an 2004, agus chaidh siostam conaltraidh THz de 0.3 THz a thoirt gu buil ann an 2013. Tha Clàr 1 a’ liostadh adhartas rannsachaidh siostaman conaltraidh terahertz ann an Iapan bho 2004 gu 2013.
Clàr 1 Rannsachadh adhartas air siostaman conaltraidh terahertz ann an Iapan bho 2004 gu 2013
Chaidh structar antenna siostam conaltraidh a chaidh a leasachadh ann an 2004 a mhìneachadh gu mionaideach le Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT) ann an 2005. Chaidh rèiteachadh antenna a thoirt a-steach ann an dà chùis, mar a chithear ann am Figear 2.
Figear 2 Diagram sgeamach de shiostam conaltraidh gun uèir NTT 120 GHz Iapan
Bidh an siostam a’ fighe a-steach tionndadh photoelectric agus antenna agus a’ gabhail ri dà dhòigh obrach:
1. Ann an àrainneachd dlùth a-staigh, tha an inneal-sgaoilidh antenna planar a thathar a’ cleachdadh a-staigh air a dhèanamh suas de chip aon-loidhne photodiode (UTC-PD), antenna slot planar agus lionsa sileacain, mar a chithear ann am Figear 2(a).
2. Ann an àrainneachd fhada a-muigh, gus buaidh call mòr tar-chuir agus cugallachd ìosal an lorgaire a leasachadh, feumaidh buannachd àrd a bhith aig antenna sgaoilidh. Bidh an antenna terahertz a th’ ann mar-thà a ’cleachdadh lionsa optigeach Gaussian le buannachd nas motha na 50 dBi. Tha an adharc beathachaidh agus an cothlamadh lionsa dielectric ri fhaicinn ann am Figear 2(b).
A bharrachd air a bhith a’ leasachadh siostam conaltraidh 0.12 THz, leasaich NTT siostam conaltraidh 0.3THz ann an 2012. Tro optimization leantainneach, faodaidh an ìre tar-chuir a bhith cho àrd ri 100Gbps. Mar a chithear bho Clàr 1, tha e air cur gu mòr ri leasachadh conaltradh terahertz. Ach, tha na h-eas-bhuannachdan aig an obair rannsachaidh làithreach a thaobh tricead obrachaidh ìosal, meud mòr agus cosgais àrd.
Tha a’ mhòr-chuid de na antennas terahertz a thathas a’ cleachdadh an-dràsta air an atharrachadh bho antennas tonn millimeter, agus chan eil mòran innleachdas ann an antennas terahertz. Mar sin, gus coileanadh siostaman conaltraidh terahertz a leasachadh, is e obair chudromach antennas terahertz a bharrachadh. Tha Clàr 2 a’ liostadh adhartas rannsachaidh ann an conaltradh THz Gearmailteach. Tha Figear 3 (a) a’ sealltainn siostam conaltraidh gun uèir THz riochdachail a’ cothlamadh photonics agus electronics. Tha Figear 3 (b) a' sealltainn sealladh deuchainn an tunail-gaoithe. A’ breithneachadh bhon t-suidheachadh rannsachaidh a th’ ann an-dràsta sa Ghearmailt, tha eas-bhuannachdan aig an rannsachadh agus an leasachadh aice leithid tricead obrachaidh ìosal, cosgais àrd agus èifeachdas ìosal.
Clàr 2 Rannsachadh adhartas air conaltradh THz sa Ghearmailt
Figear 3 Sealladh deuchainn tunail gaoithe
Tha Ionad ICT CSIRO cuideachd air rannsachadh a thòiseachadh air siostaman conaltraidh gun uèir THz a-staigh. Rinn an t-ionad sgrùdadh air a 'cheangal eadar a' bhliadhna agus tricead conaltraidh, mar a chithear ann am Figear 4. Mar a chithear bho Figear 4, ro 2020, tha rannsachadh air conaltradh gun uèir buailteach don chòmhlan THz. Bidh an tricead conaltraidh as àirde a’ cleachdadh an speactram rèidio ag èirigh timcheall air deich tursan gach fichead bliadhna. Tha an t-ionad air molaidhean a dhèanamh mu na riatanasan airson antennas THz agus antennas traidiseanta leithid adhaircean agus lionsan airson siostaman conaltraidh THz. Mar a chithear ann am Figear 5, bidh dà antennas adharc ag obair aig 0.84THz agus 1.7THz fa leth, le structar sìmplidh agus deagh choileanadh giùlan Gaussian.
Figear 4 Dàimh eadar bliadhna agus tricead
RM-BDHA818-20A
RM-DCPHA105145-20
Figear 5 Dà sheòrsa antennas adhairc
Tha na Stàitean Aonaichte air rannsachadh farsaing a dhèanamh air sgaoileadh agus lorg tonnan terahertz. Tha deuchainn-lannan rannsachaidh terahertz ainmeil a’ toirt a-steach an Jet Propulsion Laboratory (JPL), an Stanford Linear Accelerator Centre (SLAC), Saotharlann Nàiseanta na SA (LLNL), an National Aeronautics and Space Administration (NASA), an National Science Foundation (NSF), msaa. Chaidh antennas terahertz ùra a dhealbhadh airson tagraidhean terahertz, leithid antennas bowtie agus antennas stiùiridh beam tricead. A rèir leasachadh antennas terahertz, gheibh sinn trì beachdan dealbhaidh bunaiteach airson antennas terahertz an-dràsta, mar a chithear ann am Figear 6.
Figear 6 Trì beachdan dealbhaidh bunaiteach airson antennas terahertz
Tha an sgrùdadh gu h-àrd a’ sealltainn, ged a tha mòran dhùthchannan air aire mhòr a thoirt do antennas terahertz, gu bheil e fhathast aig a’ chiad ìre sgrùdaidh is leasachaidh. Mar thoradh air call iomadachaidh àrd agus in-ghabhail moileciuil, mar as trice bidh antennas THz cuingealaichte le astar tar-chuir agus còmhdach. Bidh cuid de sgrùdaidhean a’ cuimseachadh air triceadan obrachaidh nas ìsle anns a’ chòmhlan THz. Tha rannsachadh antenna terahertz a th’ ann mar-thà gu mòr ag amas air a bhith a’ leasachadh buannachd le bhith a’ cleachdadh antennas lionsa dielectric, msaa, agus a’ leasachadh èifeachdas conaltraidh le bhith a’ cleachdadh algorithms iomchaidh. A bharrachd air an sin, tha mar a leasaicheas tu èifeachdas pacadh antenna terahertz cuideachd na chùis èiginneach.
Antennas THz coitcheann
Tha iomadh seòrsa de antennas THz rim faighinn: antennas dipole le uamhan bideanach, arrays meòrachaidh oisean, dipoles bowtie, antennas planar lionsa dielectric, antennas photoconductive airson stòran rèididheachd stòr THz a ghineadh, antennas adharc, antennas THz stèidhichte air stuthan graphene, msaa. na stuthan a thathas a’ cleachdadh airson antennas THz a dhèanamh, faodar an roinn gu garbh ann an antennas meatailt (antennas adharc sa mhòr-chuid), antennas dielectric (antennas lionsa), agus antennas stuthan ùra. Tha an roinn seo an-toiseach a’ toirt seachad mion-sgrùdadh air na h-antennas sin, agus an uairsin anns an ath earrainn, tha còig antennas àbhaisteach THz air an toirt a-steach gu mionaideach agus air an sgrùdadh gu domhainn.
1. Antennas meatailt
Tha an antenna adharc na antenna meatailt àbhaisteach a tha air a dhealbhadh gus obrachadh anns a ’chòmhlan THz. Tha an antenna de ghlacadair tonn clasaigeach millimeter na adharc cònach. Tha mòran bhuannachdan aig antennas preasach agus dà-mhodh, a’ gabhail a-steach pàtrain rèididheachd co-chothromach rothlach, buannachd àrd de 20 gu 30 dBi agus ìre tar-polarachaidh ìosal de -30 dB, agus èifeachdas ceangail de 97% gu 98%. Is e na leud-bann a tha rim faighinn den dà antennas adharc 30% -40% agus 6% -8%, fa leth.
Leis gu bheil tricead tonnan terahertz glè àrd, tha meud an antenna adharc glè bheag, a tha ga dhèanamh gu math duilich giollachd an adhairc, gu sònraichte ann an dealbhadh arrays antenna, agus tha iom-fhillteachd an teicneòlais giullachd a ’leantainn gu cus cosgais agus cinneasachadh cuibhrichte. Mar thoradh air an duilgheadas ann a bhith a ’saothrachadh bonn an dealbhadh adharc iom-fhillte, mar as trice bidh antenna adharc sìmplidh ann an cruth adharc bideanach no bideanach, a dh’ fhaodadh cosgais agus iom-fhillteachd pròiseas a lughdachadh, agus faodar coileanadh rèididheachd an antenna a chumail suas. gu math.
Is e antenna meatailt eile antenna pioramaid tonn siubhail, anns a bheil antenna tonn siubhail ceangailte air film dielectric 1.2 micron agus crochte ann an cuas fada air a shnaidheadh air wafer silicon, mar a chithear ann am Figear 7. Tha an antenna seo na structar fosgailte a tha co-chòrdail ri diodes Schottky. Air sgàth an structar a tha gu math sìmplidh agus riatanasan saothrachaidh ìosal, faodar a chleachdadh sa chumantas ann am bannan tricead os cionn 0.6 THz. Ach, tha an ìre sidelobe agus ìre tar-polarization an antenna àrd, is dòcha air sgàth a structar fosgailte. Mar sin, tha an èifeachdas ceangail an ìre mhath ìosal (mu 50%).
Figear 7 Antenna pioramaideach tonn siubhail
2. Dielectric antenna
Tha an antenna dielectric na mheasgachadh de substrate dielectric agus radiator antenna. Tro dhealbhadh ceart, faodaidh an antenna dielectric maidseadh bacadh a choileanadh leis an lorgaire, agus tha na buannachdan aige bho phròiseas sìmplidh, amalachadh furasta, agus cosgais ìosal. Anns na beagan bhliadhnaichean a dh ’fhalbh, tha luchd-rannsachaidh air grunn antennas taobh-teine còmhnard agus bann-leathann a dhealbhadh a dh’ fhaodadh a bhith co-ionnan ri lorgairean bacaidh ìosal de antennas dielectric terahertz: antenna dealan-dè, antenna dùbailte ann an cumadh U, antenna ùine-log, agus antenna sinusoidal ùine-log, mar air a shealltainn ann am Figear 8. A bharrachd air an sin, faodar geoimeatraidh antenna nas iom-fhillte a dhealbhadh tro algorithms ginteil.
Figear 8 Ceithir seòrsaichean antennas planar
Ach, leis gu bheil an antenna dielectric air a chur còmhla ri substrate dielectric, thig buaidh tonn uachdar nuair a bhios tricead buailteach don chòmhlan THz. Bidh an ana-cothrom marbhtach seo ag adhbhrachadh gun caill an antenna tòrr lùth rè obrachadh agus leanaidh e gu lùghdachadh mòr ann an èifeachdas rèididheachd antenna. Mar a chithear ann am Figear 9, nuair a tha ceàrn rèididheachd antenna nas motha na an ceàrn gearraidh, tha a lùth air a chuingealachadh anns an t-substrate dielectric agus còmhla ri modh an t-substrate.
Figear 9 Buaidh tonn uachdar antenna
Mar a bhios tiugh an t-substrate a ’dol am meud, bidh an àireamh de mhodhan àrd-òrdugh a’ dol am meud, agus bidh an ceangal eadar an antenna agus an t-substrate a ’dol am meud, a’ leantainn gu call lùtha. Gus buaidh tonn uachdar a lagachadh, tha trì sgeamaichean optimization ann:
1) Luchdaich lionsa air an antenna gus a ’bhuannachd àrdachadh le bhith a’ cleachdadh feartan beamforming tonnan electromagnetic.
2) Lùghdaich tiugh an t-substrate gus gineadh de mhodhan àrd-òrdugh de thonnan electromagnetic a chumail fodha.
3) Cuir beàrn bann electromagnetic (EBG) an àite an stuth dielectric substrate. Faodaidh feartan sìolaidh spàsail EBG modhan àrd-òrdugh a chumail fodha.
3. Antennas stuth ùr
A bharrachd air an dà antennas gu h-àrd, tha antenna terahertz ann cuideachd air a dhèanamh de stuthan ùra. Mar eisimpleir, ann an 2006, Jin Hao et al. mholainn antenna dipole carbon nanotube. Mar a chithear ann am Figear 10 (a), tha an dipole air a dhèanamh de nanotubes gualain an àite stuthan meatailt. Rinn e sgrùdadh gu faiceallach air feartan fo-dhearg agus optigeach an antenna dipole carbon nanotube agus bheachdaich e air feartan coitcheann an antenna dipole carbon nanotube de dh'fhaid, leithid bacadh cuir a-steach, cuairteachadh gnàthach, buannachd, èifeachdas agus pàtran rèididheachd. Tha Figear 10 (b) a’ sealltainn an dàimh eadar bacadh cuir a-steach agus tricead antenna dipole carbon nanotube. Mar a chithear ann am Figear 10(b), tha ioma neoni aig a’ phàirt mac-meanmnach den bhacadh a-steach aig triceadan nas àirde. Tha seo a’ nochdadh gun urrainn don antenna iomadh ath-shuidheachadh a choileanadh aig diofar triceadan. Gu dearbh, tha an antenna carbon nanotube a ’nochdadh ath-shuidheachadh taobh a-staigh raon tricead sònraichte (tricead THz nas ìsle), ach chan urrainn dha gu tur ath-shuidheachadh taobh a-muigh an raoin seo.
Figear 10 (a) Antenna dipole carbon nanotube. (b) Cur-a-steach lùb bacadh-tricead
Ann an 2012, mhol Samir F. Mahmoud agus Ayed R. AlAjmi structar antenna terahertz ùr stèidhichte air nanotubes gualain, anns a bheil pasgan de nanotubes gualain air am pasgadh ann an dà shreath dielectric. Tha an còmhdach dielectric a-staigh na chòmhdach foam dielectric, agus tha an còmhdach dielectric a-muigh na chòmhdach metamaterial. Tha an structar sònraichte air a shealltainn ann am Figear 11. Tro dheuchainnean, chaidh coileanadh rèididheachd an antenna a leasachadh an coimeas ri nanotuban gualain aon-bhalla.
Figear 11 Antena terahertz ùr stèidhichte air nanotubes gualain
Tha na antennas terahertz stuthan ùra a tha air am moladh gu h-àrd gu ìre mhòr trì-thaobhach. Gus leud-bann an antenna a leasachadh agus antennas conformal a dhèanamh, tha antennas planar graphene air aire fharsaing fhaighinn. Tha feartan smachd leantainneach fiùghantach sàr-mhath aig Graphene agus faodaidh e plasma uachdar a ghineadh le bhith ag atharrachadh bholtachd bias. Tha plasma uachdar ann air an eadar-aghaidh eadar substrates seasmhach dielectric dearbhach (leithid Si, SiO2, msaa) agus fo-stratan seasmhach dielectric àicheil (leithid meatailtean luachmhor, graphene, msaa). Tha àireamh mhòr de "dealanan an-asgaidh" ann an stiùirichean leithid meatailtean luachmhor agus graphene. Canar plasmas ris na dealanan an-asgaidh sin cuideachd. Mar thoradh air an raon a dh’ fhaodadh a bhith anns an stiùiriche, tha na plasmas sin ann an staid sheasmhach agus chan eil an saoghal a-muigh a ’cur dragh orra. Nuair a thèid lùth tonn electromagnetic tachartas a cheangal ris na plasmas sin, falbhaidh na plasmas bhon stàit sheasmhach agus crithidh iad. Às deidh an tionndadh, bidh am modh electromagnetic a ’cruthachadh tonn magnetach transverse aig an eadar-aghaidh. A rèir an tuairisgeul air an dàimh sgaoilidh de phlasma uachdar meatailt leis a’ mhodail Drude, chan urrainn dha meatailtean gu nàdarrach a bhith còmhla ri tonnan electromagnetic ann an àite an-asgaidh agus lùth a thionndadh. Feumar stuthan eile a chleachdadh gus tonnan plasma uachdar a bhrosnachadh. Bidh tonnan plasma uachdar a’ crìonadh gu sgiobalta ann an taobh co-shìnte an eadar-aghaidh meatailt-substrate. Nuair a bhios an stiùiriche meatailt a’ giùlan anns an taobh a tha ceart-cheàrnach ris an uachdar, bidh buaidh craiceann a’ tachairt. Gu dearbh, air sgàth cho beag ‘s a tha an antenna, tha buaidh craiceann anns a’ chòmhlan tricead àrd, a dh ’adhbhraicheas coileanadh antenna a’ tuiteam gu sgiobalta agus nach urrainn dha coinneachadh ri riatanasan antennas terahertz. Chan e a-mhàin gu bheil feachd ceangail nas àirde agus call nas ìsle aig plasmon uachdar graphene, ach tha e cuideachd a’ toirt taic do ghleusadh dealain leantainneach. A bharrachd air an sin, tha giùlan iom-fhillte aig graphene anns a ’chòmhlan terahertz. Mar sin, tha iomadachadh tonn slaodach co-cheangailte ris a’ mhodh plasma aig triceadan terahertz. Tha na feartan sin a’ nochdadh gu h-iomlan comasachd graphene a bhith an àite stuthan meatailt anns a’ chòmhlan terahertz.
Stèidhichte air giùlan polarization plasmons uachdar graphene, tha Figear 12 a ’sealltainn seòrsa ùr de antenna stiallach, agus a’ moladh cumadh bann feartan iomadachaidh tonnan plasma ann an graphene. Tha dealbhadh còmhlan antenna tunable a’ toirt seachad dòigh ùr air sgrùdadh a dhèanamh air feartan iomadachaidh antennas terahertz stuthan ùra.
Figear 12 Antenna stiallach ùr
A bharrachd air a bhith a’ sgrùdadh eileamaidean antenna terahertz stuth ùr aonad, faodar antennas graphene nanopatch terahertz a dhealbhadh cuideachd mar arrays gus siostaman conaltraidh antenna ioma-toradh ioma-chuir a-steach terahertz a thogail. Tha structar an antenna air a shealltainn ann am Figear 13. Stèidhichte air feartan sònraichte antennas graphene nanopatch, tha tomhasan micron aig na h-eileamaidean antenna. Bidh tasgadh bhalbhaichean ceimigeach gu dìreach a’ co-chur diofar ìomhaighean graphene air còmhdach tana nicil agus gan gluasad gu substrate sam bith. Le bhith a’ taghadh àireamh iomchaidh de cho-phàirtean agus ag atharrachadh bholtachd claon electrostatic, faodar an stiùireadh rèididheachd atharrachadh gu h-èifeachdach, a’ dèanamh an siostam ath-dhealbhaichte.
Figear 13 Graphene nanopatch sreath antenna terahertz
Tha rannsachadh stuthan ùra na stiùir gu math ùr. Thathas an dùil gun bris ùr-ghnàthachadh stuthan tro chuingealachaidhean antennas traidiseanta agus gun leasaich e measgachadh de antennas ùra, leithid metamaterials ath-dhealbhaichte, stuthan dà-thaobhach (2D), msaa. stuthan agus adhartachadh teicneòlas pròiseas. Ann an suidheachadh sam bith, tha feum air stuthan ùr-ghnàthach airson leasachadh antennas terahertz, teicneòlas giullachd mionaideach agus structaran dealbhaidh ùr-nodha gus coinneachadh ri feumalachdan buannachd àrd, cosgais ìosal agus leud-bann farsaing antennas terahertz.
Tha na leanas a’ toirt a-steach prionnsapalan bunaiteach trì seòrsaichean antennas terahertz: antennas meatailt, antennas dielectric agus antennas stuthan ùra, agus a’ dèanamh anailis air na h-eadar-dhealachaidhean agus na buannachdan agus na h-eas-bhuannachdan aca.
1. Antenna meatailt: Tha an geoimeatraidh sìmplidh, furasta a phròiseasadh, cosgais gu math ìosal, agus riatanasan ìosal airson stuthan substrate. Ach, bidh antennas meatailt a’ cleachdadh dòigh meacanaigeach gus suidheachadh an antenna atharrachadh, a tha buailteach do mhearachdan. Mura h-eil an atharrachadh ceart, thèid coileanadh an antenna a lughdachadh gu mòr. Ged a tha an antenna meatailt beag ann am meud, tha e duilich a chruinneachadh le cuairt planar.
2. antenna dielectric: Tha cnap-starra cuir a-steach ìosal aig an antenna dielectric, tha e furasta a mhaidseadh le lorgaire bacaidh ìosal, agus tha e an ìre mhath sìmplidh a cheangal ri cuairt planar. Tha cumaidhean geoimeatrach antennas dielectric a’ toirt a-steach cumadh dealan-dè, cumadh U dùbailte, cumadh logarithmach gnàthach agus cumadh sine ùine logarithmach. Ach, tha lochdan marbhtach aig antennas dielectric cuideachd, is e sin buaidh tonn uachdar a tha air adhbhrachadh leis an t-substrate tiugh. Is e am fuasgladh lionsa a luchdachadh agus structar EBG a chuir an àite an t-substrate dielectric. Feumaidh an dà fhuasgladh ùr-ghnàthachadh agus leasachadh leantainneach air teicneòlas pròiseas agus stuthan, ach faodaidh an coileanadh sàr-mhath aca (leithid omnidirectionality agus casg tonn uachdar) beachdan ùra a thoirt seachad airson sgrùdadh antennas terahertz.
3. Antennas stuthan ùra: Aig an àm seo, tha antennas dipole ùra air an dèanamh le nanotubes gualain agus structaran antenna ùra air an dèanamh le metamaterials air nochdadh. Faodaidh stuthan ùra adhartasan coileanaidh ùra a thoirt, ach is e am bun-bheachd ùr-ghnàthachadh saidheans stuthan. Aig an àm seo, tha an rannsachadh air antennas stuthan ùra fhathast aig ìre sgrùdaidh, agus tha mòran de phrìomh theicneòlasan nach eil aibidh gu leòr.
Ann an geàrr-chunntas, faodar diofar sheòrsaichean antennas terahertz a thaghadh a rèir riatanasan dealbhaidh:
1) Ma tha feum air dealbhadh sìmplidh agus cosgais toraidh ìosal, faodar antennas meatailt a thaghadh.
2) Ma tha feum air amalachadh àrd agus bacadh inntrigidh ìosal, faodar antennas dielectric a thaghadh.
3) Ma tha feum air adhartas ann an coileanadh, faodar antennas stuthan ùra a thaghadh.
Faodar na dealbhaidhean gu h-àrd atharrachadh cuideachd a rèir riatanasan sònraichte. Mar eisimpleir, faodar dà sheòrsa antennas a chur còmhla gus barrachd bhuannachdan fhaighinn, ach feumaidh an dòigh cruinneachaidh agus teicneòlas dealbhaidh coinneachadh ri riatanasan nas cruaidhe.
Airson tuilleadh fiosrachaidh mu antennas, tadhal air:
Ùine puist: Lùnastal-02-2024
