Bi zêdebûna populerbûna cîhazên bêtêl re, xizmetên daneyan ketine serdemeke nû ya pêşketina bilez, ku wekî mezinbûna teqîner a xizmetên daneyan jî tê zanîn. Niha, hejmareke mezin ji sepanan hêdî hêdî ji komputeran ber bi cîhazên bêtêl ên wekî telefonên mobîl ên ku hilgirtin û xebitandina wan di wextê rast de hêsan e, ve diçin, lê ev rewş jî bûye sedema zêdebûneke bilez a trafîka daneyan û kêmbûna çavkaniyên bandwidthê. Li gorî îstatîstîkan, rêjeya daneyan li sûkê dibe ku di 10 heta 15 salên bê de bigihîje Gbps an jî Tbps. Niha, ragihandina THz gihîştiye rêjeya daneyan a Gbps, lê rêjeya daneyan a Tbps hîn jî di qonaxên destpêkê yên pêşketinê de ye. Gotarek têkildar pêşketinên herî dawî di rêjeyên daneyan ên Gbps de li ser bingeha benda THz navnîş dike û pêşbînî dike ku Tbps dikare bi rêya piralîzasyona polarîzasyonê were bidestxistin. Ji ber vê yekê, ji bo zêdekirina rêjeya veguhestina daneyan, çareseriyek gengaz ew e ku benda frekansê ya nû were pêşxistin, ku ew benda terahertz e, ku di "qada vala" de di navbera mîkropêlan û ronahiya înfrared de ye. Di Konferansa Radyo-ragihandinê ya Cîhanî ya ITU (WRC-19) a sala 2019an de, rêza frekansê ya 275-450GHz ji bo xizmetên sabît û mobîl ên bejayî hatiye bikaranîn. Diyar e ku pergalên ragihandinê yên bêtêl ên terahertz bala gelek lêkolîneran kişandiye.
Pêlên elektromagnetîk ên terahertz bi gelemperî wekî benda frekansê ya 0.1-10THz (1THz=1012Hz) bi dirêjahiya pêlê ya 0.03-3 mm têne pênasekirin. Li gorî standarda IEEE, pêlên terahertz wekî 0.3-10THz têne pênasekirin. Wêne 1 nîşan dide ku benda frekansê ya terahertz di navbera mîkropêlan û ronahiya înfrared de ye.
Wêne 1 Diyagrama şematîk a benda frekansa THz.
Pêşxistina Antenên Terahertz
Her çend lêkolînên terahertz di sedsala 19an de dest pê kirin jî, wê demê ew wekî qadeke serbixwe nehatibû lêkolînkirin. Lêkolînên li ser tîrêjên terahertz bi giranî li ser banda dûr-înfrared bûn. Heta nîvê heta dawiya sedsala 20an lêkolîneran dest bi pêşvebirina lêkolînên pêlên milîmetreyî bo banda terahertz nekir û lêkolînên taybetî yên teknolojiya terahertz kirin.
Di salên 1980an de, derketina holê ya çavkaniyên tîrêjên terahertz sepandina pêlên terahertz di pergalên pratîkî de gengaz kir. Ji sedsala 21an vir ve, teknolojiya ragihandinê ya bêtêl bi lez pêş ketiye, û daxwaza mirovan ji bo agahdariyê û zêdebûna alavên ragihandinê daxwazên hişktir li ser rêjeya veguhestina daneyên ragihandinê derxistine holê. Ji ber vê yekê, yek ji pirsgirêkên teknolojiya ragihandinê ya pêşerojê ew e ku bi rêjeyek daneya bilind a gîgabît di çirkeyê de li yek cîhekî bixebite. Di bin pêşkeftina aborî ya heyî de, çavkaniyên spektrumê her ku diçe kêm dibin. Lêbelê, hewcedariyên mirovan ji bo kapasîteya ragihandinê û leza bêdawî ne. Ji bo pirsgirêka qerebalixiya spektrumê, gelek pargîdanî teknolojiya pir-têketinê ya pir-derketinê (MIMO) bikar tînin da ku bi rêya piralîkirina fezayî karîgeriya spektrumê û kapasîteya pergalê baştir bikin. Bi pêşveçûna torên 5G re, leza girêdana daneyan a her bikarhêner dê ji Gbps derbas bibe, û trafîka daneyan a stasyonên bingehîn jî dê bi girîngî zêde bibe. Ji bo pergalên ragihandinê yên pêlên mîlîmetreyî yên kevneşopî, girêdanên mîkropêlê dê nikaribin van herikên daneyên mezin birêve bibin. Herwiha, ji ber bandora xeta dîtinê, mesafeya veguhestina ragihandina înfrared kurt e û cihê alavên ragihandinê yên wê sabît e. Ji ber vê yekê, pêlên THz, ku di navbera mîkropêl û înfraredê de ne, dikarin ji bo avakirina pergalên ragihandinê yên bilez û zêdekirina rêjeyên veguhestina daneyan bi karanîna girêdanên THz werin bikar anîn.
Pêlên terahertz dikarin bandfirehiya ragihandinê ya firehtir peyda bikin, û rêjeya frekansê ya wê nêzîkî 1000 carî ji ya ragihandina mobîl e. Ji ber vê yekê, karanîna THz ji bo avakirina pergalên ragihandinê yên bêtêl ên bilez çareseriyek sozdar e ji bo pirsgirêka rêjeyên daneyên bilind, ku bala gelek tîmên lêkolînê û pîşesaziyan kişandiye. Di Îlona 2017an de, yekem standarda ragihandina bêtêl a THz IEEE 802.15.3d-2017 hate berdan, ku danûstandina daneyan ji xalek berbi xalek di rêjeya frekansê ya THz ya nizmtir a 252-325 GHz de destnîşan dike. Qata fîzîkî ya alternatîf (PHY) ya girêdanê dikare rêjeyên daneyan heta 100 Gbps di bandfirehiyên cûda de bi dest bixe.
Yekem sîstema ragihandinê ya serkeftî ya THz a 0.12 THz di sala 2004an de hate damezrandin, û sîstema ragihandinê ya THz a 0.3 THz di sala 2013an de hate pêkanîn. Tabloya 1 pêşketina lêkolînê ya pergalên ragihandinê yên terahertz li Japonyayê ji sala 2004an heta 2013an nîşan dide.
Tabloya 1 Pêşveçûna lêkolînê ya pergalên ragihandinê yên terahertz li Japonya ji 2004 heta 2013
Pêkhateya antenê ya pergaleke ragihandinê ya ku di sala 2004an de hatiye pêşxistin, di sala 2005an de ji aliyê Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT) ve bi hûrgilî hatiye vegotin. Şêweya antenê di du rewşan de hatiye destnîşan kirin, wekî ku di Wêne 2 de tê nîşandan.
Wêne 2 Diyagrama şematîk a sîstema ragihandinê ya bêtêl a NTT 120 GHz ya Japonya
Sîstem veguherîna fotoelektrîkî û antenna yek dike û du modên xebatê qebûl dike:
1. Di hawîrdorek hundirîn a nêzîk de, veguhezkarê antenna planar a ku di hundir de tê bikar anîn ji çîpek fotodîodek hilgirê xêzek yekane (UTC-PD), antenek slotek planar û lensek silîkonî pêk tê, wekî ku di Wêne 2(a) de tê xuyang kirin.
2. Di hawîrdorek derveyî ya dûr-menzîl de, ji bo baştirkirina bandora windabûna veguhestinê ya mezin û hesasiyeta kêm a detektorê, divê antenna veguhezkar xwedî destkeftiyek bilind be. Antena terahertz a heyî lenzek optîkî ya Gaussian bi destkeftiyek ji 50 dBi zêdetir bikar tîne. Têkeliya qorna xwarinê û lenza dîelektrîk di Wêne 2(b) de tê nîşandan.
Ji bilî pêşxistina pergaleke ragihandinê ya 0.12 THz, NTT di sala 2012an de pergaleke ragihandinê ya 0.3 THz jî pêşxist. Bi rêya baştirkirina berdewam, rêjeya veguhestinê dikare bigihîje 100 Gbps. Wekî ku ji Tabloya 1ê tê dîtin, wê beşdarîyeke mezin di pêşxistina ragihandina terahertz de kiriye. Lêbelê, xebata lêkolînê ya heyî xwedî dezavantajên frekansa xebitandinê ya nizm, mezinahiya mezin û lêçûna bilind e.
Piraniya antênên terahertz ên ku niha têne bikar anîn ji antênên pêla mîlîmetreyî hatine guhertin, û di antênên terahertz de nûjeniyek hindik heye. Ji ber vê yekê, ji bo baştirkirina performansa pergalên ragihandinê yên terahertz, karekî girîng ew e ku antên terahertz werin çêtirkirin. Tabloya 2 pêşveçûna lêkolînê ya ragihandina THz a Almanî nîşan dide. Wêne 3 (a) pergalek ragihandinê ya bêhêl a THz ya temsîlkar nîşan dide ku fotonîk û elektronîkê bi hev re dike yek. Wêne 3 (b) dîmena ceribandina tunela bayê nîşan dide. Li gorî rewşa lêkolînê ya heyî li Almanya, lêkolîn û pêşkeftina wê dezavantajên wekî frekansa xebitandinê ya nizm, lêçûna bilind û karîgeriya nizm jî hene.
Tabloya 2 Pêşveçûna lêkolînê ya ragihandina THz li Almanya
Wêne 3 Dîmena ceribandina tunela bayê
Navenda ICT ya CSIRO her wiha li ser pergalên ragihandina bêtêl ên hundirîn ên THz lêkolîn daye destpêkirin. Navendê têkiliya di navbera salê û frekansa ragihandinê de lêkolîn kiriye, wekî ku di Wêne 4 de tê xuyang kirin. Wekî ku ji Wêne 4 tê dîtin, heta sala 2020-an, lêkolîna li ser ragihandina bêtêl ber bi benda THz ve diçe. Frekansa ragihandinê ya herî zêde bi karanîna spektruma radyoyê her bîst salan carekê bi qasî deh caran zêde dibe. Navendê li ser pêdiviyên ji bo antenên THz pêşniyar kiriye û antenên kevneşopî yên wekî qorn û lens ji bo pergalên ragihandinê yên THz pêşniyar kiriye. Wekî ku di Wêne 5 de tê xuyang kirin, du antenên qorn bi rêzê ve li 0.84THz û 1.7THz dixebitin, bi avahiyek hêsan û performansa tîrêjê Gaussian a baş.
Wêne 4 Têkiliya di navbera sal û frekansê de
RM-BDHA818-20A
RM-DCPHA105145-20
Wêne 5 Du cureyên antenên qornê
Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê li ser derxistin û tespîtkirina pêlên terahertz lêkolînên berfireh kirine. Laboratuarên lêkolînê yên terahertz ên navdar Laboratuwara Jet Propulsion (JPL), Navenda Lezkera Xêzik a Stanford (SLAC), Laboratuwara Neteweyî ya Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê (LLNL), Rêveberiya Hewayî û Fezayê ya Neteweyî (NASA), Weqfa Zanistê ya Neteweyî (NSF), û hwd. Antenên terahertz ên nû ji bo sepanên terahertz hatine sêwirandin, wekî antenên bowtie û antenên rêvekirina tîrêjên frekansê. Li gorî pêşkeftina antenên terahertz, em dikarin sê ramanên sêwirana bingehîn ji bo antenên terahertz ên niha bistînin, wekî ku di Wêne 6 de tê xuyang kirin.
Wêne 6 Sê ramanên sêwirana bingehîn ji bo antenên terahertz
Analîza jorîn nîşan dide ku her çend gelek welatan girîngiyek mezin dane antenên terahertz jî, ew hîn jî di qonaxa destpêkê ya lêgerîn û pêşveçûnê de ne. Ji ber windabûna belavbûnê ya bilind û vegirtina molekulî, antenên THz bi gelemperî ji hêla mesafeya veguhastinê û vegirtinê ve têne sînordar kirin. Hin lêkolîn li ser frekansên xebitandinê yên nizm di benda THz de disekinin. Lêkolîna antenên terahertz ên heyî bi giranî li ser baştirkirina qezencê bi karanîna antenên lensên dîelektrîk, û hwd., û baştirkirina karîgeriya ragihandinê bi karanîna algorîtmayên guncan disekine. Wekî din, ka meriv çawa karîgeriya pakkirina antenên terahertz baştir dike jî mijarek pir lezgîn e.
Antenên THz ên giştî
Gelek celeb antenên THz hene: antenên dîpol bi kavilên konîk, rêzikên reflektorên quncikê, dîpolên bowtie, antenên planar ên lensên dîelektrîk, antenên fotokonduktor ji bo çêkirina çavkaniyên tîrêjê yên çavkaniya THz, antenên qiloç, antenên THz yên li ser bingeha materyalên grafînê, û hwd. Li gorî materyalên ku ji bo çêkirina antenên THz têne bikar anîn, ew dikarin bi giranî werin dabeş kirin bo antenên metal (bi piranî antenên qiloç), antenên dîelektrîk (antenên lens), û antenên materyalên nû. Ev beş pêşî analîzek pêşîn a van antenan dide, û dûv re di beşa din de, pênc antenên THz yên tîpîk bi hûrgulî têne nasandin û bi kûrahî têne analîz kirin.
1. Antenên metalî
Antena qorneyê anteneke metalî ya tîpîk e ku ji bo xebitandina di benda THz de hatiye çêkirin. Antena wergirekî pêlên mîlîmetreyî yê klasîk qorneyeke konîk e. Antenên pêçayî û du-modî gelek avantaj hene, di nav de şêweyên tîrêjê yên zivirî-sîmetrîk, qezenca bilind a 20 heta 30 dBi û asta nizm a polarîzasyona xaçerêyî ya -30 dB, û karîgeriya girêdanê ya 97% heta 98%. Firehiyên berdest ên her du antena qorneyê bi rêzê ve 30%-40% û 6%-8% ne.
Ji ber ku frekansa pêlên terahertz pir zêde ye, mezinahiya antenna qornê pir piçûk e, ku pêvajoya qornê pir dijwar dike, nemaze di sêwirana rêzikên antennê de, û tevliheviya teknolojiya pêvajoyê dibe sedema lêçûnek zêde û hilberîna sînorkirî. Ji ber dijwarbûna çêkirina binê sêwirana qornê ya tevlihev, bi gelemperî antenek qornê ya sade di şiklê qornê konîk an konîk de tê bikar anîn, ku dikare lêçûn û tevliheviya pêvajoyê kêm bike, û performansa tîrêjê ya antennê dikare baş were parastin.
Anteneke din a metalî anteneke pîramîda pêla rêwî ye, ku ji anteneke pêla rêwî pêk tê ku li ser fîlmek dîelektrîk a 1.2 mîkron hatiye entegrekirin û di valahiyek dirêj de ku li ser waferek silîkonê hatiye kolandin, wekî ku di Wêne 7 de tê xuyang kirin, daliqandî ye. Ev anten avahiyek vekirî ye ku bi dîodên Schottky re hevaheng e. Ji ber avahiya wê ya nisbeten hêsan û hewcedariyên çêkirinê yên kêm, ew bi gelemperî dikare di bandên frekansê yên li jor 0.6 THz de were bikar anîn. Lêbelê, asta lobên alî û asta polarîzasyona xaçerê ya antenê bilind in, dibe ku ji ber avahiya wê ya vekirî be. Ji ber vê yekê, karîgeriya wê ya girêdanê nisbeten kêm e (nêzîkî 50%).
Wêne 7 Antena pîramîdî ya pêla rêwî
2. Antena dîelektrîk
Antena dîelektrîk tevlîheviyek ji substratek dîelektrîk û radyatorek antenê ye. Bi sêwirana rast, antena dîelektrîk dikare lihevhatina împedansê bi detektorê re bi dest bixe, û xwedî avantajên pêvajoya hêsan, entegrasyona hêsan, û lêçûna kêm e. Di salên dawî de, lêkolîneran çend antenên agirê alî yên tengbend û fireband sêwirandine ku dikarin bi detektorên împedansa kêm a antenên dîelektrîk ên terahertz re li hev bikin: antenên perperok, antenên ducarî yên bi şiklê U, antenên log-periyodîk, û antenên sînusoîdal ên log-periyodîk, wekî ku di Wêne 8-an de tê xuyang kirin. Wekî din, geometrîyên antenên tevlihevtir dikarin bi rêya algorîtmayên genetîkî werin sêwirandin.
Wêne 8 Çar cureyên antenên planar
Lêbelê, ji ber ku antenna dîelektrîk bi substratek dîelektrîk re tê hev kirin, dema ku frekans ber bi benda THz ve diçe, bandorek pêla rûvî çêdibe. Ev dezavantaja kujer dê bibe sedema ku anten di dema xebitandinê de gelek enerjiyê winda bike û bibe sedema kêmbûnek girîng di karîgeriya tîrêjiya antenê de. Wekî ku di Şekil 9 de tê xuyang kirin, dema ku goşeya tîrêjiya antenê ji goşeya qutkirinê mezintir be, enerjiya wê di substrata dîelektrîk de tê sînordar kirin û bi moda substratê ve tê girêdan.
Wêne 9 Bandora pêla rûyê antenê
Her ku qalindahiya substratê zêde dibe, hejmara modên rêza bilind zêde dibe, û girêdana di navbera anten û substratê de zêde dibe, ku di encamê de windabûna enerjiyê çêdibe. Ji bo qelskirina bandora pêla rûberî, sê şêwazên çêtirkirinê hene:
1) Ji bo zêdekirina qazancê bi karanîna taybetmendiyên tîrêjçêkirina pêlên elektromagnetîk, lenzekê li antenê bar bikin.
2) Ji bo tepeserkirina çêbûna modên bilind ên pêlên elektromagnetîk, qalindahiya substratê kêm bikin.
3) Materyalê dîelektrîk ê substratê bi valahiya benda elektromanyetîk (EBG) biguherînin. Taybetmendiyên fîlterkirina fezayî yên EBG dikarin modên rêza bilind bitepisînin.
3. Antenên ji materyalên nû
Ji bilî herdu antenên jorîn, anteneke terahertz jî heye ku ji materyalên nû hatiye çêkirin. Bo nimûne, di sala 2006an de, Jin Hao û hevkarên wî anteneke dîpol a nanolûleya karbonê pêşniyar kirin. Wekî ku di Wêne 10 (a) de tê xuyang kirin, dîpol ji nanolûleyên karbonê li şûna materyalên metalî hatiye çêkirin. Wî bi baldarî taybetmendiyên înfrared û optîkî yên anteneke dîpol a nanolûleya karbonê lêkolîn kir û taybetmendiyên giştî yên anteneke dîpol a nanolûleya karbonê ya bi dirêjahiya dawî, wekî împedansa têketinê, belavkirina herikê, qezenc, karîgerî û şêweya tîrêjê nîqaş kir. Wêne 10 (b) têkiliya di navbera împedansa têketinê û frekansa anteneke dîpol a nanolûleya karbonê de nîşan dide. Wekî ku di Wêne 10 (b) de tê dîtin, beşa xeyalî ya împedansa têketinê di frekansên bilindtir de gelek sifir hene. Ev nîşan dide ku anten dikare di frekansên cûda de gelek rezonans bi dest bixe. Bê guman, anteneke nanolûleya karbonê di nav rêzek frekansê ya diyarkirî de rezonansê nîşan dide (frekansên THz yên nizmtir), lê bi tevahî nikare li derveyî vê rêzê rezonansê bike.
Wêne 10 (a) Antena dîpol a nanolûbeya karbonê. (b) Xêza împedans-frekansa têketinê
Di sala 2012an de, Samir F. Mahmoud û Ayed R. AlAjmi avahiyek antenna terahertz a nû li ser bingeha nanolûleyên karbonê pêşniyar kirin, ku ji komek nanolûleyên karbonê yên ku di du tebeqeyên dîelektrîk de pêçayî pêk tê. Tebeqeya dîelektrîk a hundirîn tebeqeyek kefê dîelektrîk e, û tebeqeya dîelektrîk a derve tebeqeyek metamateryal e. Avahiya taybetî di Wêne 11an de tê nîşandan. Bi rêya ceribandinê, performansa tîrêjê ya antenê li gorî nanolûleyên karbonê yên yek-dîwar baştir bûye.
Wêne 11 Anteneke terahertz a nû li ser bingeha nanolûleyên karbonê
Antenên terahertz ên materyalê yên nû yên ku li jor hatine pêşniyarkirin, bi piranî sê-alî ne. Ji bo baştirkirina bandwidthê antenê û çêkirina antenên konformal, antenên grafînê yên planar bala berfireh kişandine. Grafîn xwedî taybetmendiyên kontrola dînamîk a domdar a hêja ye û dikare bi verastkirina voltaja alîgirê plazmaya rûvî çêbike. Plazmaya rûvî li ser rûbera di navbera substratên dîelektrîk ên sabît ên erênî (wek Si, SiO2, hwd.) û substratên dîelektrîk ên sabît ên neyînî (wek metalên hêja, grafîn, hwd.) de heye. Di rêberan de wekî metalên hêja û grafîn hejmareke mezin ji "elektronên azad" hene. Van elektronên azad jî wekî plazma têne binavkirin. Ji ber qada potansiyel a xwerû di rêber de, ev plazma di rewşek sabît de ne û ji hêla cîhana derve ve nayên xirab kirin. Dema ku enerjiya pêla elektromagnetîk a qewimî bi van plazmayan ve girêdayî ye, plazma dê ji rewşa sabît dûr bikevin û bilerizin. Piştî veguherînê, moda elektromagnetîk pêlek magnetîkî ya transversal li rûberê çêdike. Li gorî danasîna têkiliya belavbûna plazmaya rûyê metal ji hêla modela Drude ve, metal nikarin bi xwezayî bi pêlên elektromagnetîk di cîhê azad de werin hev û enerjiyê veguherînin. Pêdivî ye ku ji bo teşwîqkirina pêlên plazmaya rûyê materyalên din werin bikar anîn. Pêlên plazmaya rûyê di rêça paralel a navbera metal-substratê de bi lez kêm dibin. Dema ku rêberê metal di rêça perpendîkular a rûyê de rêve dibe, bandorek çerm çêdibe. Bê guman, ji ber mezinahiya piçûk a antenê, di benda frekansa bilind de bandorek çerm heye, ku dibe sedema daketina performansa antenê bi tundî û nikare hewcedariyên antenên terahertz bicîh bîne. Plazmona rûyê grafînê ne tenê xwedan hêza girêdanê ya bilindtir û windabûna kêmtir e, lê di heman demê de piştgirîya mîhengkirina elektrîkê ya domdar jî dike. Wekî din, grafîn di benda terahertz de xwedan guhêztinek tevlihev e. Ji ber vê yekê, belavbûna pêlên hêdî bi moda plazmayê di frekansên terahertz de ve girêdayî ye. Ev taybetmendî bi tevahî gengaziya grafînê nîşan didin ku materyalên metal di benda terahertz de biguhezîne.
Li gorî tevgera polarîzasyonê ya plazmonên rûyê grafînê, Wêne 12 cureyekî nû yê antenên şerîtê nîşan dide, û şeklê bendê ya taybetmendiyên belavbûna pêlên plazmayê di grafînê de pêşniyar dike. Sêwirana benda antenên mîhengbar rêyek nû peyda dike ji bo lêkolîna taybetmendiyên belavbûna antenên terahertz ên materyalê nû.
Wêne 12 Antena şerîta nû
Ji bilî lêkolîna elementên antenên terahertz ên ji materyalên nû, antenên terahertz ên nanopatch ên grafînê dikarin wekî rêzan jî werin sêwirandin da ku pergalên ragihandinê yên antenên pir-ketinî yên pir-derketinî yên terahertz ava bikin. Avahiya antenê di Wêne 13 de tê nîşandan. Li gorî taybetmendiyên bêhempa yên antenên nanopatch ên grafînê, elementên antenê xwedî pîvanên mîkronî ne. Depokirina buhara kîmyewî rasterast wêneyên grafînê yên cûda li ser qatek nîkelê ya zirav sentez dike û wan vediguhezîne her substratê. Bi hilbijartina hejmareke guncaw a pêkhateyan û guhertina voltaja alîgirê elektrostatîk, rêça tîrêjê dikare bi bandor were guhertin, ku pergalê ji nû ve mîheng bike.
Wêne 13 Rêza antenên terahertz ên nanopatchên grafînê
Lêkolîna materyalên nû rêyek nisbeten nû ye. Tê payîn ku nûjenkirina materyalan sînordariyên antenên kevneşopî bişkîne û cûrbecûr antenên nû, wekî metamateryalên ji nû ve mîhengkirî, materyalên du-alî (2D), û hwd. pêş bixe. Lêbelê, ev celeb anten bi giranî bi nûjenkirina materyalên nû û pêşkeftina teknolojiya pêvajoyê ve girêdayî ye. Di her rewşê de, pêşkeftina antenên terahertz hewceyê materyalên nûjen, teknolojiya pêvajoyê ya rast û avahiyên sêwirana nû ye da ku hewcedariyên qezenca bilind, lêçûna kêm û bandfirehiya fireh a antenên terahertz bicîh bîne.
Li jêr prensîbên bingehîn ên sê cureyên antena terahertz têne nasîn: antena metalî, antena dîelektrîk û antena ji materyalên nû, û cûdahî, avantaj û dezavantajên wan têne analîzkirin.
1. Antena metalî: Geometrî sade ye, pêvajo hêsan e, lêçûnek nisbeten kêm e, û hewcedariyên wê ji bo materyalên substratê kêm in. Lêbelê, antenên metalî rêbazek mekanîkî bikar tînin da ku pozîsyona antenê rast bikin, ku meyla xeletiyan heye. Ger sererastkirin rast nebe, performansa antenê dê pir kêm bibe. Her çend antena metalî piçûk be jî, bi çerxek planar ve komkirina wê dijwar e.
2. Antena dîelektrîk: Antena dîelektrîk xwedî împedanseke têketinê ya nizm e, bi detektoreke împedanseke nizm re lihevhatî ye, û girêdana wê bi çerxeyek planar re nisbeten hêsan e. Şêweyên geometrîk ên antena dîelektrîk şeklê perperokê, şeklê U-ya duqat, şeklê logarîtmîk a kevneşopî û şeklê sînusê ya periyodîk a logarîtmîk hene. Lêbelê, antenên dîelektrîk jî kêmasiyeke wan a giran heye, ango bandora pêla rûberî ya ji ber substrata stûr çêdibe. Çareserî ew e ku lensek were barkirin û substrata dîelektrîk bi avahiyek EBG were guhertin. Her du çareserî jî nûjenî û başkirina domdar a teknolojiya pêvajoyê û materyalan hewce dikin, lê performansa wan a hêja (wek mînak hemîalî û tepeserkirina pêla rûberî) dikare ramanên nû ji bo lêkolîna antena terahertz peyda bike.
3. Antenên ji materyalên nû: Niha, antenên dîpol ên nû yên ji nanolûleyên karbonê û avahiyên antenên nû yên ji metamateryalan derketine holê. Materyalên nû dikarin pêşketinên performansê yên nû bînin, lê bingeh nûjeniya zanista materyalan e. Niha, lêkolîna li ser antenên ji materyalên nû hîn jî di qonaxa lêgerînê de ye, û gelek teknolojiyên sereke têra xwe gihîştî nînin.
Bi kurtasî, li gorî hewcedariyên sêwirandinê, celebên cûda yên antenên terahertz dikarin werin hilbijartin:
1) Heke sêwirana hêsan û lêçûna hilberîna kêm hewce be, antenên metal dikarin werin hilbijartin.
2) Heke entegrasyoneke bilind û împedansa têketinê ya nizm hewce be, antenên dîelektrîk dikarin werin hilbijartin.
3) Ger pêşveçûnek di performansê de hewce be, antenên materyalê nû dikarin werin hilbijartin.
Sêwiranên jorîn dikarin li gorî hewcedariyên taybetî jî werin sererast kirin. Bo nimûne, du celeb anten dikarin werin hevgirtin da ku bêtir avantaj bi dest bixin, lê rêbaza montajê û teknolojiya sêwirandinê divê li gorî hewcedariyên dijwartir be.
Ji bo bêtir agahdarî li ser antennayan, ji kerema xwe serdana bikin:
Dema şandinê: Tebax-02-2024
