Simsiz cihazların artan populyarlığı ilə məlumat xidmətləri yeni sürətli inkişaf dövrünə qədəm qoydu, bu da məlumat xidmətlərinin partlayıcı böyüməsi olaraq bilinir. Hazırda çoxlu sayda proqramlar tədricən kompüterlərdən real vaxt rejimində daşınması və idarə olunması asan cib telefonları kimi simsiz cihazlara keçir, lakin bu vəziyyət həm də məlumat trafikinin sürətlə artmasına və ötürmə qabiliyyəti resurslarının çatışmazlığına səbəb olub. . Statistikaya görə, bazarda məlumat ötürmə sürəti yaxın 10-15 il ərzində Gbps və ya hətta Tbps-ə çata bilər. Hazırda THz rabitəsi Gbps məlumat sürətinə çatmışdır, Tbps məlumat sürəti isə hələ inkişafın ilkin mərhələsindədir. Müvafiq sənəd THz diapazonuna əsaslanan Gbps məlumat sürətlərindəki ən son irəliləyişləri sadalayır və Tbps-in qütbləşmə multipleksasiyası vasitəsilə əldə edilə biləcəyini proqnozlaşdırır. Buna görə də, məlumat ötürmə sürətini artırmaq üçün mümkün həll yolu mikrodalğalar və infraqırmızı işıq arasında "boş sahədə" olan terahertz diapazonu olan yeni tezlik diapazonunun hazırlanmasıdır. 2019-cu ildə BTİ Ümumdünya Radiorabitə Konfransında (WRC-19) stasionar və quru mobil rabitə xidmətləri üçün 275-450GHz tezlik diapazonundan istifadə edilmişdir. Terahertz simsiz rabitə sistemlərinin bir çox tədqiqatçıların diqqətini cəlb etdiyi görülə bilər.
Terahertz elektromaqnit dalğaları ümumiyyətlə 0,03-3 mm dalğa uzunluğu ilə 0,1-10THz (1THz=1012Hz) tezlik diapazonu kimi müəyyən edilir. IEEE standartına görə, terahertz dalğaları 0,3-10 THz olaraq təyin olunur. Şəkil 1 terahertz tezlik diapazonunun mikrodalğalar və infraqırmızı işıq arasında olduğunu göstərir.
Şəkil 1 THz tezlik diapazonunun sxematik diaqramı.
Terahertz antenalarının inkişafı
Terahertz tədqiqatı 19-cu əsrdə başlasa da, o dövrdə müstəqil bir sahə kimi öyrənilməmişdir. Terahertz şüalanması ilə bağlı tədqiqatlar əsasən uzaq infraqırmızı zolaq üzərində cəmlənmişdir. Yalnız 20-ci əsrin ortalarından sonlarına qədər tədqiqatçılar millimetr dalğası tədqiqatını terahertz zolağına qədər irəlilətməyə başladılar və xüsusi terahertz texnologiyası üzrə tədqiqatlar apardılar.
1980-ci illərdə terahertz şüalanma mənbələrinin yaranması terahertz dalğalarının praktik sistemlərdə tətbiqini mümkün etdi. 21-ci əsrdən etibarən simsiz rabitə texnologiyası sürətlə inkişaf etmiş, insanların informasiyaya tələbatı və rabitə avadanlığının artması rabitə məlumatlarının ötürülmə sürəti ilə bağlı daha sərt tələblər irəli sürmüşdür. Buna görə də, gələcək rabitə texnologiyasının problemlərindən biri bir yerdə saniyədə gigabit yüksək məlumat sürətində işləməkdir. Mövcud iqtisadi inkişaf şəraitində spektr resursları getdikcə daha az olur. Bununla belə, insanın ünsiyyət qabiliyyəti və sürəti üçün tələbləri sonsuzdur. Spektr tıxacları problemi üçün bir çox şirkətlər məkan multipleksləmə vasitəsilə spektrin səmərəliliyini və sistem tutumunu yaxşılaşdırmaq üçün çox girişli çox çıxış (MIMO) texnologiyasından istifadə edirlər. 5G şəbəkələrinin inkişafı ilə hər bir istifadəçinin məlumatlara qoşulma sürəti Gbit/s-ni keçəcək və baza stansiyalarının məlumat trafiki də xeyli artacaq. Ənənəvi millimetr dalğalı rabitə sistemləri üçün mikrodalğalı bağlantılar bu nəhəng məlumat axınlarını idarə edə bilməyəcək. Bundan əlavə, görmə xəttinin təsiri ilə infraqırmızı rabitənin ötürülmə məsafəsi qısadır və onun rabitə avadanlığının yeri sabitdir. Buna görə də, mikrodalğalar və infraqırmızı arasında olan THz dalğaları THz bağlantılarından istifadə edərək yüksək sürətli rabitə sistemləri qurmaq və məlumat ötürmə sürətlərini artırmaq üçün istifadə edilə bilər.
Terahertz dalğaları daha geniş rabitə bant genişliyi təmin edə bilər və onun tezlik diapazonu mobil rabitədən təxminən 1000 dəfə çoxdur. Buna görə də, ultra yüksək sürətli simsiz rabitə sistemlərinin qurulması üçün THz-dən istifadə bir çox tədqiqat qrupunun və sənayenin marağına səbəb olan yüksək məlumat sürəti probleminin perspektivli həllidir. 2017-ci ilin sentyabrında ilk THz simsiz rabitə standartı IEEE 802.15.3d-2017 buraxıldı ki, bu da 252-325 GHz aşağı THz tezlik diapazonunda nöqtədən nöqtəyə məlumat mübadiləsini təyin edir. Bağlantının alternativ fiziki təbəqəsi (PHY) müxtəlif bant genişliklərində 100 Gbps-ə qədər məlumat sürətinə nail ola bilər.
İlk uğurlu 0,12 THz THz rabitə sistemi 2004-cü ildə yaradılmış, 0,3 THz THz rabitə sistemi isə 2013-cü ildə həyata keçirilmişdir. Cədvəl 1-də 2004-cü ildən 2013-cü ilə qədər Yaponiyada terahertz rabitə sistemlərinin tədqiqat tərəqqisi verilmişdir.
Cədvəl 1 2004-cü ildən 2013-cü ilə qədər Yaponiyada terahertz rabitə sistemlərinin tədqiqinin gedişi
2004-cü ildə hazırlanmış rabitə sisteminin antenna strukturu 2005-ci ildə Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT) tərəfindən ətraflı təsvir edilmişdir. Antenna konfiqurasiyası Şəkil 2-də göstərildiyi kimi iki halda təqdim edilmişdir.
Şəkil 2 Yaponiyanın NTT 120 GHz simsiz rabitə sisteminin sxematik diaqramı
Sistem fotoelektrik çevrilmə və antenanı birləşdirir və iki iş rejimini qəbul edir:
1. Yaxın məsafəli qapalı mühitdə qapalı məkanda istifadə edilən planar antenna ötürücüsü Şəkil 2(a)-da göstərildiyi kimi bir xəttli fotodiod (UTC-PD) çipindən, planar yuva antennasından və silikon lensdən ibarətdir.
2. Uzun məsafəli xarici mühitdə böyük ötürmə itkisinin və detektorun aşağı həssaslığının təsirini yaxşılaşdırmaq üçün ötürücü antenası yüksək qazanc əldə etməlidir. Mövcud terahertz antenası 50 dBi-dən çox qazanclı Qauss optik lensindən istifadə edir. Besləyici buynuz və dielektrik linzaların birləşməsi Şəkil 2(b)-də göstərilmişdir.
0,12 THz kommunikasiya sistemini inkişaf etdirməklə yanaşı, NTT 2012-ci ildə 0,3 THz rabitə sistemini də inkişaf etdirdi. Davamlı optimallaşdırma sayəsində ötürmə sürəti 100 Gbps-ə qədər yüksək ola bilər. Cədvəl 1-dən göründüyü kimi, terahertz rabitəsinin inkişafına böyük töhfə vermişdir. Bununla belə, hazırkı tədqiqat işinin aşağı əməliyyat tezliyi, böyük ölçü və yüksək qiymət kimi mənfi cəhətləri var.
Hal-hazırda istifadə edilən terahertz antenalarının əksəriyyəti millimetr dalğalı antenalardan dəyişdirilib və terahertz antenalarında çox az yenilik var. Buna görə də, terahertz rabitə sistemlərinin işini yaxşılaşdırmaq üçün mühüm vəzifə terahertz antenalarını optimallaşdırmaqdır. Cədvəl 2-də Alman THz rabitəsinin tədqiqat tərəqqi siyahısı verilmişdir. Şəkil 3 (a) fotonika və elektronikanı birləşdirən THz simsiz rabitə sistemini göstərir. Şəkil 3 (b) külək tunelinin sınaq səhnəsini göstərir. Almaniyadakı mövcud tədqiqat vəziyyətinə əsasən, onun tədqiqat və inkişafının aşağı əməliyyat tezliyi, yüksək qiymət və aşağı səmərəlilik kimi mənfi cəhətləri də var.
Cədvəl 2 Almaniyada THz rabitəsinin tədqiqat gedişi
Şəkil 3 Külək tunelinin sınaq səhnəsi
CSIRO İKT Mərkəzi həmçinin THz qapalı simsiz rabitə sistemləri üzrə tədqiqatlara başlayıb. Mərkəz Şəkil 4-də göstərildiyi kimi il və rabitə tezliyi arasındakı əlaqəni öyrənib. Şəkil 4-dən göründüyü kimi, 2020-ci ilə qədər simsiz rabitə üzrə tədqiqatlar THz diapazonuna meyl edir. Radio spektrindən istifadə edərək maksimum rabitə tezliyi hər iyirmi ildən bir on dəfə artır. Mərkəz THz antenalarına olan tələblərə dair tövsiyələr verdi və THz rabitə sistemləri üçün buynuzlar və linzalar kimi ənənəvi antenalar təklif etdi. Şəkil 5-də göstərildiyi kimi, sadə quruluşa və yaxşı Qauss şüası performansına malik iki buynuzlu antena müvafiq olaraq 0.84THz və 1.7THz-də işləyir.
Şəkil 4 İl və tezlik arasında əlaqə
RM-BDHA818-20A
RM-DCPHA105145-20
Şəkil 5 İki növ buynuz antena
Amerika Birləşmiş Ştatları terahertz dalğalarının emissiyası və aşkarlanması ilə bağlı geniş araşdırmalar aparıb. Məşhur terahertz tədqiqat laboratoriyalarına Reaktiv Sürət Laboratoriyası (JPL), Stanford Xətti Sürətləndirici Mərkəzi (SLAC), ABŞ Milli Laboratoriyası (LLNL), Milli Aeronavtika və Kosmos Administrasiyası (NASA), Milli Elm Fondu (NSF) və s. Terahertz tətbiqləri üçün yeni terahertz antenaları, məsələn, papyon antenaları və tezlik şüası ilə idarə olunan antenalar hazırlanmışdır. Terahertz antenalarının inkişafına görə, Şəkil 6-da göstərildiyi kimi, hazırda terahertz antenaları üçün üç əsas dizayn ideyası əldə edə bilərik.
Şəkil 6 Terahertz antenaları üçün üç əsas dizayn ideyası
Yuxarıdakı təhlil göstərir ki, bir çox ölkələr terahertz antenalarına böyük diqqət yetirsələr də, o, hələ də ilkin kəşfiyyat və inkişaf mərhələsindədir. Yüksək yayılma itkisi və molekulyar udma səbəbindən THz antenaları adətən ötürmə məsafəsi və əhatə dairəsi ilə məhdudlaşır. Bəzi tədqiqatlar THz diapazonunda daha aşağı əməliyyat tezliklərinə diqqət yetirir. Mövcud terahertz antenna tədqiqatları əsasən dielektrik linza antenalarından və s. istifadə etməklə qazancın yaxşılaşdırılmasına və müvafiq alqoritmlərdən istifadə etməklə rabitənin səmərəliliyinin artırılmasına yönəlib. Bundan əlavə, terahertz antena qablaşdırmasının səmərəliliyinin necə artırılması da çox aktual məsələdir.
Ümumi THz antenaları
Mövcud THz antenalarının bir çox növləri var: konusvari boşluqlu dipol antenalar, künc reflektor massivləri, papyonlu dipollar, dielektrik linzalı planar antenalar, THz radiasiya mənbələrini yaratmaq üçün fotokeçirici antenalar, buynuz antenalar, qrafen materiallarına əsaslanan THz antenalar və s. THz antenalarını hazırlamaq üçün istifadə olunan materiallara görə, onlar təxminən metal antenalara (əsasən buynuz antenalara), dielektrik antenalara (linza antenaları) və yeni material antenalarına bölünə bilər. Bu bölmədə əvvəlcə bu antenaların ilkin təhlili verilir, sonra isə növbəti hissədə beş tipik THz antenası ətraflı şəkildə təqdim edilir və dərindən təhlil edilir.
1. Metal antenalar
Buynuz antenası THz diapazonunda işləmək üçün nəzərdə tutulmuş tipik bir metal antennadır. Klassik millimetr dalğa qəbuledicisinin antenası konusvari buynuzdur. Oluklu və ikili rejimli antenalar bir çox üstünlüklərə malikdir, o cümlədən fırlanma simmetrik şüalanma nümunələri, 20-30 dBi yüksək qazanc və aşağı çarpaz polarizasiya səviyyəsi -30 dB və 97% -dən 98% -ə qədər birləşmə səmərəliliyi. İki buynuz antenanın mövcud bant genişliyi müvafiq olaraq 30%-40% və 6%-8% təşkil edir.
Terahertz dalğalarının tezliyi çox yüksək olduğundan, buynuz antennasının ölçüsü çox kiçikdir, bu, xüsusilə antenna massivlərinin dizaynında buynuzun işlənməsini çox çətinləşdirir və emal texnologiyasının mürəkkəbliyi həddindən artıq xərclərə və məhdud istehsal. Mürəkkəb buynuz konstruksiyasının dibini hazırlamaqda çətinlik çəkdiyinə görə, adətən, konik və ya konusvari buynuz şəklində sadə buynuz antennadan istifadə olunur ki, bu da xərcləri və prosesin mürəkkəbliyini azalda bilər və antenanın radiasiya performansı qorunub saxlanıla bilər. yaxşı.
Başqa bir metal antena Şəkil 7-də göstərildiyi kimi, 1,2 mikron dielektrik plyonkaya inteqrasiya olunmuş və Şəkil 7-də göstərildiyi kimi, silikon vafli üzərində həkk olunmuş uzununa boşluqda asılmış hərəkət edən dalğa antenasından ibarət səyahət dalğası piramida antenasıdır. Schottky diodları ilə uyğun gəlir. Nisbətən sadə quruluşu və aşağı istehsal tələblərinə görə, ümumiyyətlə 0,6 THz-dən yuxarı tezlik diapazonlarında istifadə edilə bilər. Bununla belə, antenanın yan lob səviyyəsi və çarpaz qütbləşmə səviyyəsi yüksəkdir, yəqin ki, onun açıq quruluşu ilə əlaqədardır. Buna görə də, onun birləşmə səmərəliliyi nisbətən aşağıdır (təxminən 50%).
Şəkil 7 Səyahət dalğası piramidal antenna
2. Dielektrik antenna
Dielektrik antena dielektrik substrat və anten radiatorunun birləşməsidir. Düzgün dizayn sayəsində dielektrik antenna detektorla empedans uyğunluğuna nail ola bilər və sadə proses, asan inteqrasiya və aşağı qiymət üstünlüklərinə malikdir. Son illərdə tədqiqatçılar terahertz dielektrik antenaların aşağı empedanslı detektorlarına uyğunlaşa bilən bir neçə dar və genişzolaqlı yan yanğın antenaları hazırlamışlar: kəpənək antenası, ikiqat U-formalı antenna, log-periodik antenna və log-periodik sinusoidal antenna. Şəkil 8-də göstərilmişdir. Bundan əlavə, daha mürəkkəb anten həndəsələri genetik alqoritmlər vasitəsilə layihələndirilə bilər.
Şəkil 8 Dörd növ planar antenalar
Bununla belə, dielektrik antenna dielektrik substratla birləşdirildiyi üçün tezlik THz diapazonuna meyl etdikdə səth dalğası effekti yaranacaq. Bu ölümcül çatışmazlıq iş zamanı antenanın çox enerji itirməsinə səbəb olacaq və antenanın radiasiya səmərəliliyinin əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına səbəb olacaq. Şəkil 9-da göstərildiyi kimi, antenanın şüalanma bucağı kəsilmə bucağından böyük olduqda, onun enerjisi dielektrik substratda məhdudlaşır və substrat rejimi ilə birləşdirilir.
Şəkil 9 Anten səthi dalğa effekti
Substratın qalınlığı artdıqca yüksək səviyyəli rejimlərin sayı artır və antenna ilə substrat arasındakı birləşmə artır və nəticədə enerji itkisi baş verir. Səth dalğasının təsirini zəiflətmək üçün üç optimallaşdırma sxemi var:
1) Elektromaqnit dalğalarının şüa əmələ gətirən xüsusiyyətlərindən istifadə edərək qazancı artırmaq üçün antennaya linza yükləyin.
2) Elektromaqnit dalğalarının yüksək nizamlı rejimlərinin yaranmasının qarşısını almaq üçün substratın qalınlığını azaldın.
3) Substratın dielektrik materialını elektromaqnit band boşluğu (EBG) ilə əvəz edin. EBG-nin məkan filtrləmə xüsusiyyətləri yüksək nizamlı rejimləri sıxışdıra bilər.
3. Yeni material antenalar
Yuxarıda göstərilən iki antena ilə yanaşı, yeni materiallardan hazırlanmış terahertz antenası da var. Məsələn, 2006-cı ildə Jin Hao et al. karbon nanoboru dipol antennasını təklif etdi. Şəkil 10 (a)-da göstərildiyi kimi, dipol metal materialların əvəzinə karbon nanoborucuqlarından hazırlanmışdır. O, karbon nanoboru dipol antennasının infraqırmızı və optik xassələrini diqqətlə öyrəndi və sonlu uzunluqlu karbon nanoboru dipol antennasının giriş empedansı, cərəyan paylanması, qazanc, səmərəlilik və radiasiya nümunəsi kimi ümumi xüsusiyyətlərini müzakirə etdi. Şəkil 10 (b) karbon nanoboru dipol antennasının giriş empedansı və tezliyi arasındakı əlaqəni göstərir. Şəkil 10(b)-də göründüyü kimi, giriş empedansının xəyali hissəsi daha yüksək tezliklərdə çoxlu sıfırlara malikdir. Bu, antenanın müxtəlif tezliklərdə çoxlu rezonansa nail ola biləcəyini göstərir. Aydındır ki, karbon nanoboru antenası müəyyən tezlik diapazonunda (aşağı THz tezliklərdə) rezonans nümayiş etdirir, lakin bu diapazondan kənarda tamamilə rezonans verə bilmir.
Şəkil 10 (a) Karbon nanoboru dipol antenası. (b) Giriş empedansı-tezlik əyrisi
2012-ci ildə Samir F.Mahmud və Ayed R.AlAjmi iki dielektrik təbəqəyə bükülmüş karbon nanoborucuqlarından ibarət karbon nanoborucuqlarına əsaslanan yeni terahertz antenna strukturunu təklif etdilər. Daxili dielektrik təbəqə dielektrik köpük təbəqəsidir, xarici dielektrik təbəqə isə metamaterial təbəqədir. Xüsusi struktur Şəkil 11-də göstərilmişdir. Sınaqlar vasitəsilə antenanın radiasiya performansı təkdivarlı karbon nanoborucuqları ilə müqayisədə yaxşılaşdırılmışdır.
Şəkil 11 Karbon nanoborucuqlarına əsaslanan yeni terahertz antenası
Yuxarıda təklif olunan yeni material terahertz antenaları əsasən üçölçülüdür. Antenanın bant genişliyini yaxşılaşdırmaq və uyğun antenalar etmək üçün planar qrafen antenalarına geniş diqqət yetirilmişdir. Qrafen əla dinamik davamlı idarəetmə xüsusiyyətlərinə malikdir və əyilmə gərginliyini tənzimləməklə səth plazmasını yarada bilər. Səth plazması müsbət dielektrik davamlı substratlar (məsələn, Si, SiO2 və s.) və mənfi dielektrik davamlı substratlar (məsələn, qiymətli metallar, qrafen və s.) arasındakı interfeysdə mövcuddur. Qiymətli metallar və qrafen kimi keçiricilərdə çoxlu sayda "sərbəst elektron" var. Bu sərbəst elektronlara plazma da deyilir. Dirijorun xas potensial sahəsinə görə, bu plazmalar sabit vəziyyətdədir və xarici dünya tərəfindən narahat edilmir. Gələn elektromaqnit dalğa enerjisi bu plazmalara birləşdirildikdə, plazma sabit vəziyyətdən kənara çıxacaq və titrəyəcək. Konversiyadan sonra elektromaqnit rejimi interfeysdə eninə maqnit dalğası əmələ gətirir. Drude modeli ilə metal səth plazmasının dispersiya əlaqəsinin təsvirinə görə, metallar təbii olaraq boş məkanda elektromaqnit dalğaları ilə birləşə və enerjiyə çevrilə bilməz. Səth plazma dalğalarını həyəcanlandırmaq üçün başqa materiallardan istifadə etmək lazımdır. Səth plazma dalğaları metal-substrat interfeysinin paralel istiqamətində sürətlə çürüyür. Metal keçirici səthə perpendikulyar istiqamətdə hərəkət etdikdə dəri effekti yaranır. Aydındır ki, antenanın kiçik ölçüsünə görə yüksək tezlik diapazonunda dəri effekti var ki, bu da antenanın performansının kəskin şəkildə azalmasına səbəb olur və terahertz antenalarının tələblərinə cavab verə bilmir. Qrafenin səthi plazmonu nəinki daha yüksək bağlama gücünə və daha az itkiyə malikdir, həm də davamlı elektrik tənzimlənməsini dəstəkləyir. Bundan əlavə, qrafen terahertz zolağında mürəkkəb keçiriciliyə malikdir. Buna görə də, yavaş dalğaların yayılması terahertz tezliklərində plazma rejimi ilə bağlıdır. Bu xüsusiyyətlər terahertz diapazonunda metal materialları əvəz etmək üçün qrafenin mümkünlüyünü tam nümayiş etdirir.
Qrafen səthi plazmonlarının qütbləşmə davranışına əsaslanaraq, Şəkil 12 yeni növ zolaq antennasını göstərir və qrafendə plazma dalğalarının yayılma xüsusiyyətlərinin zolaq formasını təklif edir. Tənzimlənən antena bandının dizaynı yeni material terahertz antenalarının yayılma xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün yeni bir yol təqdim edir.
Şəkil 12 Yeni zolaq antenası
Vahid yeni material terahertz antena elementlərini araşdırmaqdan əlavə, qrafen nanopatch terahertz antenaları da terahertz çox girişli çox çıxışlı antenna rabitə sistemləri qurmaq üçün massivlər kimi dizayn edilə bilər. Antenanın strukturu Şəkil 13-də göstərilmişdir. Qrafen nanopatch antenalarının unikal xüsusiyyətlərinə əsaslanaraq, antenanın elementləri mikron miqyaslı ölçülərə malikdir. Kimyəvi buxarın çökməsi nazik nikel qatında müxtəlif qrafen təsvirlərini birbaşa sintez edir və onları istənilən substrata ötürür. Müvafiq sayda komponent seçmək və elektrostatik əyilmə gərginliyini dəyişdirməklə, radiasiya istiqaməti effektiv şəkildə dəyişdirilə bilər, bu da sistemi yenidən konfiqurasiya edilə bilər.
Şəkil 13 Qrafen nanopatch terahertz antenna massivi
Yeni materialların tədqiqi nisbətən yeni bir istiqamətdir. Materialların innovasiyasının ənənəvi antenaların məhdudiyyətlərini aşması və yenidən konfiqurasiya edilə bilən metamateriallar, iki ölçülü (2D) materiallar və s. kimi müxtəlif yeni antenaların inkişaf etdirilməsi gözlənilir. Bununla belə, bu tip antena əsasən yeni antenaların innovasiyasından asılıdır. materiallar və proses texnologiyasının inkişafı. Hər halda, terahertz antenalarının inkişafı üçün innovativ materiallar, dəqiq emal texnologiyası və terahertz antenalarının yüksək qazancı, aşağı qiyməti və geniş bant genişliyi tələblərinə cavab verən yeni dizayn strukturları tələb olunur.
Aşağıda üç növ terahertz antenalarının əsas prinsipləri təqdim olunur: metal antenalar, dielektrik antenalar və yeni material antenalar, onların fərqləri, üstünlükləri və çatışmazlıqları təhlil edilir.
1. Metal antenna: Həndəsə sadədir, emal etmək asandır, nisbətən aşağı qiymətə və substrat materialları üçün aşağı tələblərə malikdir. Bununla belə, metal antenalar səhvlərə meylli olan antenin mövqeyini tənzimləmək üçün mexaniki üsuldan istifadə edirlər. Tənzimləmə düzgün deyilsə, antenanın performansı çox azalacaq. Metal antenanın ölçüsü kiçik olsa da, planar dövrə ilə yığılması çətindir.
2. Dielektrik antenna: Dielektrik antenna aşağı giriş empedansına malikdir, aşağı empedans detektoru ilə uyğunlaşmaq asandır və planar dövrə ilə əlaqə qurmaq nisbətən sadədir. Dielektrik antenaların həndəsi formalarına kəpənək forması, ikiqat U forması, şərti loqarifmik forma və loqarifmik dövri sinus forması daxildir. Bununla belə, dielektrik antenaların da ölümcül bir qüsuru var, yəni qalın substratın yaratdığı səth dalğası effekti. Həll linza yükləmək və dielektrik substratı EBG strukturu ilə əvəz etməkdir. Hər iki həll yolu innovasiya və proses texnologiyası və materiallarının davamlı təkmilləşdirilməsini tələb edir, lakin onların əla performansı (məsələn, hərtərəflilik və səth dalğalarının basdırılması) terahertz antenalarının tədqiqi üçün yeni ideyalar təmin edə bilər.
3. Yeni material antenalar: Hazırda karbon nanoborucuqlarından hazırlanmış yeni dipol antenalar və metamateriallardan hazırlanmış yeni antena strukturları meydana çıxıb. Yeni materiallar yeni performans sıçrayışları gətirə bilər, lakin əsas əsas material elminin yeniliyidir. Hazırda yeni maddi antenalar üzrə tədqiqatlar hələ də kəşfiyyat mərhələsindədir və bir çox əsas texnologiyalar kifayət qədər yetkin deyil.
Xülasə, dizayn tələblərinə uyğun olaraq müxtəlif növ terahertz antenaları seçilə bilər:
1) Sadə dizayn və aşağı istehsal xərcləri tələb olunarsa, metal antenalar seçilə bilər.
2) Yüksək inteqrasiya və aşağı giriş empedansı tələb olunarsa, dielektrik antenalar seçilə bilər.
3) Performansda irəliləyiş tələb olunarsa, yeni material antenaları seçilə bilər.
Yuxarıdakı dizaynlar da xüsusi tələblərə uyğun olaraq tənzimlənə bilər. Məsələn, daha çox üstünlük əldə etmək üçün iki növ antena birləşdirilə bilər, lakin montaj üsulu və dizayn texnologiyası daha ciddi tələblərə cavab verməlidir.
Antenalar haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün müraciət edin:
Göndərmə vaxtı: 02 avqust 2024-cü il
