Kablosuz cihazların artan popülaritesiyle birlikte, veri hizmetleri de veri hizmetlerinin patlayıcı büyümesi olarak bilinen yeni bir hızlı gelişme dönemine girmiştir. Şu anda, çok sayıda uygulama, taşıması kolay ve gerçek zamanlı olarak çalıştırılabilen cep telefonları gibi kablosuz cihazlara kademeli olarak bilgisayarlardan geçiş yapmaktadır; ancak bu durum, veri trafiğinde hızlı bir artışa ve bant genişliği kaynaklarında bir kıtlığa da yol açmıştır. İstatistiklere göre, piyasadaki veri hızı önümüzdeki 10-15 yıl içinde Gbps'ye hatta Tbps'ye ulaşabilir. Şu anda, THz iletişimi Gbps veri hızına ulaşmışken, Tbps veri hızı hala gelişmenin erken aşamalarındadır. İlgili bir makale, THz bandına dayalı Gbps veri hızlarındaki son gelişmeleri listelemekte ve polarizasyon çoklama yoluyla Tbps'nin elde edilebileceğini öngörmektedir. Bu nedenle, veri iletim hızını artırmak için uygulanabilir bir çözüm, mikrodalgalar ve kızılötesi ışık arasındaki "boş alanda" bulunan terahertz bandı gibi yeni bir frekans bandı geliştirmektir. 2019'daki ITU Dünya Radyokomünikasyon Konferansı'nda (WRC-19), sabit ve karasal mobil hizmetler için 275-450 GHz frekans aralığının kullanıldığı görülmüştür. Bu durum, terahertz kablosuz iletişim sistemlerinin birçok araştırmacının dikkatini çektiğini göstermektedir.
Terahertz elektromanyetik dalgalar genellikle 0,1-10 THz (1 THz = 10¹² Hz) frekans bandı ve 0,03-3 mm dalga boyu ile tanımlanır. IEEE standardına göre terahertz dalgaları 0,3-10 THz olarak tanımlanır. Şekil 1, terahertz frekans bandının mikrodalgalar ve kızılötesi ışık arasında olduğunu göstermektedir.
Şekil 1. THz frekans bandının şematik diyagramı.
Terahertz Antenlerinin Geliştirilmesi
Terahertz araştırmaları 19. yüzyılda başlamış olsa da, o dönemde bağımsız bir alan olarak incelenmemiştir. Terahertz radyasyonu üzerine yapılan araştırmalar ağırlıklı olarak uzak kızılötesi banda odaklanmıştır. Araştırmacılar, milimetre dalga araştırmalarını terahertz bandına taşımaya ve özel terahertz teknolojisi araştırmaları yapmaya ancak 20. yüzyılın ortalarından sonlarına doğru başlamışlardır.
1980'lerde terahertz radyasyon kaynaklarının ortaya çıkması, terahertz dalgalarının pratik sistemlerde uygulanmasını mümkün kıldı. 21. yüzyıldan itibaren kablosuz iletişim teknolojisi hızla gelişti ve insanların bilgiye olan talebi ve iletişim ekipmanlarındaki artış, iletişim verilerinin iletim hızına ilişkin daha katı gereksinimler ortaya koydu. Bu nedenle, geleceğin iletişim teknolojisinin zorluklarından biri, tek bir konumda gigabit/saniye gibi yüksek bir veri hızında çalışmaktır. Mevcut ekonomik gelişme altında, spektrum kaynakları giderek daha kıt hale geldi. Bununla birlikte, insanların iletişim kapasitesi ve hızına yönelik gereksinimleri sonsuzdur. Spektrum tıkanıklığı sorunu için birçok şirket, spektrum verimliliğini ve sistem kapasitesini uzamsal çoklama yoluyla iyileştirmek için çoklu giriş çoklu çıkış (MIMO) teknolojisini kullanmaktadır. 5G ağlarının gelişmesiyle birlikte, her kullanıcının veri bağlantı hızı Gbps'yi aşacak ve baz istasyonlarının veri trafiği de önemli ölçüde artacaktır. Geleneksel milimetre dalga iletişim sistemleri için mikrodalga bağlantıları bu devasa veri akışlarını kaldıramayacaktır. Ayrıca, görüş hattının etkisi nedeniyle kızılötesi iletişimin iletim mesafesi kısadır ve iletişim ekipmanının konumu sabittir. Bu nedenle, mikrodalgalar ve kızılötesi arasında yer alan THz dalgaları, THz bağlantıları kullanılarak yüksek hızlı iletişim sistemleri kurmak ve veri iletim hızlarını artırmak için kullanılabilir.
Terahertz dalgaları daha geniş bir iletişim bant genişliği sağlayabilir ve frekans aralığı mobil iletişimin yaklaşık 1000 katıdır. Bu nedenle, THz kullanarak ultra yüksek hızlı kablosuz iletişim sistemleri kurmak, yüksek veri hızları sorununa umut vadeden bir çözüm olup birçok araştırma ekibinin ve endüstrinin ilgisini çekmiştir. Eylül 2017'de, 252-325 GHz arasındaki düşük THz frekans aralığında noktadan noktaya veri alışverişini tanımlayan ilk THz kablosuz iletişim standardı IEEE 802.15.3d-2017 yayınlandı. Bağlantının alternatif fiziksel katmanı (PHY), farklı bant genişliklerinde 100 Gbps'ye kadar veri hızlarına ulaşabilir.
0,12 THz frekansında ilk başarılı THz iletişim sistemi 2004 yılında kurulmuş, 0,3 THz frekansında ise THz iletişim sistemi 2013 yılında gerçekleştirilmiştir. Tablo 1, 2004-2013 yılları arasında Japonya'daki terahertz iletişim sistemleri alanındaki araştırma ilerlemesini göstermektedir.
Tablo 1. Japonya'da 2004-2013 yılları arasında terahertz iletişim sistemleri alanındaki araştırma ilerlemesi.
2004 yılında geliştirilen bir iletişim sisteminin anten yapısı, Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT) tarafından 2005 yılında detaylı olarak açıklanmıştır. Anten konfigürasyonu, Şekil 2'de gösterildiği gibi iki durumda tanıtılmıştır.
Şekil 2. Japonya'nın NTT 120 GHz kablosuz iletişim sisteminin şematik diyagramı.
Sistem, fotoelektrik dönüştürme ve anteni entegre eder ve iki çalışma modu benimser:
1. Yakın mesafeli iç mekan ortamında, iç mekanlarda kullanılan düzlemsel anten vericisi, Şekil 2(a)'da gösterildiği gibi tek hatlı taşıyıcı fotodiyot (UTC-PD) çipi, düzlemsel yarık anten ve silikon mercekten oluşmaktadır.
2. Uzun mesafeli dış mekan ortamında, büyük iletim kaybının ve dedektörün düşük hassasiyetinin etkisini iyileştirmek için verici antenin yüksek kazanıma sahip olması gerekir. Mevcut terahertz anteni, 50 dBi'den fazla kazanıma sahip bir Gauss optik lens kullanmaktadır. Besleme boynuzu ve dielektrik lens kombinasyonu Şekil 2(b)'de gösterilmiştir.
NTT, 0,12 THz iletişim sisteminin geliştirilmesinin yanı sıra, 2012 yılında 0,3 THz iletişim sistemini de geliştirdi. Sürekli optimizasyon sayesinde, iletim hızı 100 Gbps'ye kadar çıkabiliyor. Tablo 1'den de görülebileceği gibi, terahertz iletişiminin gelişimine büyük katkı sağlamıştır. Bununla birlikte, mevcut araştırma çalışmalarının düşük çalışma frekansı, büyük boyut ve yüksek maliyet gibi dezavantajları bulunmaktadır.
Günümüzde kullanılan terahertz antenlerinin çoğu milimetre dalga antenlerinden modifiye edilmiştir ve terahertz antenlerinde çok az yenilik bulunmaktadır. Bu nedenle, terahertz iletişim sistemlerinin performansını iyileştirmek için önemli bir görev, terahertz antenlerinin optimize edilmesidir. Tablo 2, Alman THz iletişiminin araştırma ilerlemesini listelemektedir. Şekil 3 (a), fotonik ve elektroniği birleştiren temsili bir THz kablosuz iletişim sistemini göstermektedir. Şekil 3 (b) ise rüzgar tüneli test sahnesini göstermektedir. Almanya'daki mevcut araştırma durumuna bakıldığında, araştırma ve geliştirmenin düşük çalışma frekansı, yüksek maliyet ve düşük verimlilik gibi dezavantajları da bulunmaktadır.
Tablo 2 Almanya'da THz iletişimi alanındaki araştırma ilerlemesi
Şekil 3 Rüzgar tüneli test sahnesi
CSIRO Bilgi ve İletişim Teknolojileri Merkezi, THz iç mekan kablosuz iletişim sistemleri üzerine de araştırmalara başlamıştır. Merkez, Şekil 4'te gösterildiği gibi, yıl ve iletişim frekansı arasındaki ilişkiyi incelemiştir. Şekil 4'ten de görülebileceği gibi, 2020 yılı itibariyle kablosuz iletişim araştırmaları THz bandına doğru yönelmektedir. Radyo spektrumunu kullanan maksimum iletişim frekansı her yirmi yılda yaklaşık on kat artmaktadır. Merkez, THz antenleri için gereksinimler konusunda önerilerde bulunmuş ve THz iletişim sistemleri için boynuz ve mercek gibi geleneksel antenler önermiştir. Şekil 5'te gösterildiği gibi, iki boynuz anten sırasıyla 0,84 THz ve 1,7 THz'de çalışmakta olup, basit bir yapıya ve iyi bir Gauss ışın performansına sahiptir.
Şekil 4. Yıl ve frekans arasındaki ilişki
RM-BDHA818-20A
RM-DCPHA105145-20
Şekil 5 İki tip boynuz anten
Amerika Birleşik Devletleri, terahertz dalgalarının yayılımı ve tespiti konusunda kapsamlı araştırmalar yürütmüştür. Ünlü terahertz araştırma laboratuvarları arasında Jet İtki Laboratuvarı (JPL), Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi (SLAC), ABD Ulusal Laboratuvarı (LLNL), Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), Ulusal Bilim Vakfı (NSF) vb. yer almaktadır. Terahertz uygulamaları için kelebek antenler ve frekans ışın yönlendirme antenleri gibi yeni terahertz antenleri tasarlanmıştır. Terahertz antenlerinin gelişimine göre, Şekil 6'da gösterildiği gibi, şu anda terahertz antenleri için üç temel tasarım fikri elde edebiliriz.
Şekil 6. Terahertz antenleri için üç temel tasarım fikri.
Yukarıdaki analiz, birçok ülkenin terahertz antenlerine büyük ilgi göstermesine rağmen, bu alanın hala ilk araştırma ve geliştirme aşamasında olduğunu göstermektedir. Yüksek yayılım kaybı ve moleküler soğurma nedeniyle, THz antenleri genellikle iletim mesafesi ve kapsama alanı ile sınırlıdır. Bazı çalışmalar THz bandındaki daha düşük çalışma frekanslarına odaklanmaktadır. Mevcut terahertz anten araştırmaları esas olarak dielektrik lens antenleri vb. kullanarak kazancı iyileştirmeye ve uygun algoritmalar kullanarak iletişim verimliliğini artırmaya odaklanmaktadır. Ayrıca, terahertz anten paketleme verimliliğinin nasıl artırılacağı da çok acil bir konudur.
Genel THz antenleri
THz antenlerinin birçok çeşidi mevcuttur: konik boşluklu dipol antenler, köşe reflektör dizileri, kelebek dipoller, dielektrik mercekli düzlemsel antenler, THz kaynak radyasyonu üreten fotokondüktif antenler, korna antenler, grafen malzemelere dayalı THz antenler vb. THz antenlerinin yapımında kullanılan malzemelere göre kabaca metal antenler (esas olarak korna antenler), dielektrik antenler (mercek antenler) ve yeni malzeme antenler olarak sınıflandırılabilirler. Bu bölümde öncelikle bu antenlerin ön analizi verilecek, ardından bir sonraki bölümde beş tipik THz anteni ayrıntılı olarak tanıtılacak ve derinlemesine analiz edilecektir.
1. Metal antenler
Boynuz anten, THz bandında çalışmak üzere tasarlanmış tipik bir metal antendir. Klasik bir milimetre dalga alıcısının anteni konik bir boynuzdur. Oluklu ve çift modlu antenler, dönme simetrik radyasyon desenleri, 20 ila 30 dBi yüksek kazanç ve -30 dB düşük çapraz polarizasyon seviyesi ve %97 ila %98 kuplaj verimliliği dahil olmak üzere birçok avantaja sahiptir. İki boynuz antenin kullanılabilir bant genişlikleri sırasıyla %30-%40 ve %6-%8'dir.
Terahertz dalgalarının frekansı çok yüksek olduğundan, boynuz antenin boyutu çok küçüktür; bu da özellikle anten dizilerinin tasarımında boynuzun işlenmesini çok zorlaştırır ve işleme teknolojisinin karmaşıklığı aşırı maliyete ve sınırlı üretime yol açar. Karmaşık boynuz tasarımının alt kısmının üretimindeki zorluk nedeniyle, genellikle konik veya üçgen boynuz şeklinde basit bir boynuz anten kullanılır; bu da maliyeti ve işleme karmaşıklığını azaltırken antenin radyasyon performansını iyi bir şekilde koruyabilir.
Bir diğer metal anten ise, Şekil 7'de gösterildiği gibi, 1,2 mikron dielektrik film üzerine entegre edilmiş ve silikon bir levha üzerine oyulmuş uzunlamasına bir boşlukta asılı duran bir seyahat dalgası anteninden oluşan bir seyahat dalgası piramit antenidir. Bu anten, Schottky diyotlarla uyumlu açık bir yapıya sahiptir. Nispeten basit yapısı ve düşük üretim gereksinimleri nedeniyle, genellikle 0,6 THz'nin üzerindeki frekans bantlarında kullanılabilir. Bununla birlikte, antenin yan lob seviyesi ve çapraz polarizasyon seviyesi, muhtemelen açık yapısından dolayı yüksektir. Bu nedenle, kuplaj verimliliği nispeten düşüktür (yaklaşık %50).
Şekil 7 Seyahat eden dalga piramidal anten
2. Dielektrik anten
Dielektrik anten, dielektrik bir alt tabaka ve bir anten radyatörünün birleşimidir. Uygun tasarım sayesinde, dielektrik anten dedektörle empedans eşleşmesi sağlayabilir ve basit işlem, kolay entegrasyon ve düşük maliyet avantajlarına sahiptir. Son yıllarda, araştırmacılar terahertz dielektrik antenlerin düşük empedanslı dedektörleriyle eşleşebilen çeşitli dar bantlı ve geniş bantlı yan ateşlemeli antenler tasarlamışlardır: Şekil 8'de gösterildiği gibi kelebek anten, çift U şeklinde anten, log-periyodik anten ve log-periyodik sinüzoidal anten. Ayrıca, genetik algoritmalar aracılığıyla daha karmaşık anten geometrileri tasarlanabilir.
Şekil 8. Dört tip düzlemsel anten.
Ancak, dielektrik anten dielektrik bir alt tabaka ile birleştirildiğinden, frekans THz bandına yaklaştığında yüzey dalgası etkisi meydana gelir. Bu ölümcül dezavantaj, antenin çalışma sırasında çok fazla enerji kaybetmesine ve antenin radyasyon verimliliğinde önemli bir azalmaya yol açar. Şekil 9'da gösterildiği gibi, anten radyasyon açısı kesme açısından büyük olduğunda, enerjisi dielektrik alt tabakada hapsolur ve alt tabaka moduyla birleşir.
Şekil 9 Anten yüzey dalgası etkisi
Yüzey tabakasının kalınlığı arttıkça, yüksek dereceli modların sayısı artar ve anten ile yüzey tabakası arasındaki etkileşim artarak enerji kaybına neden olur. Yüzey dalgası etkisini zayıflatmak için üç optimizasyon şeması mevcuttur:
1) Elektromanyetik dalgaların ışın şekillendirme özelliklerinden yararlanarak kazancı artırmak için antene bir mercek takın.
2) Elektromanyetik dalgaların yüksek dereceli modlarının oluşumunu engellemek için alt tabakanın kalınlığını azaltın.
3) Alt tabaka dielektrik malzemesini elektromanyetik bant aralığı (EBG) ile değiştirin. EBG'nin uzamsal filtreleme özellikleri yüksek dereceli modları bastırabilir.
3. Yeni malzeme antenleri
Yukarıdaki iki antene ek olarak, yeni malzemelerden yapılmış bir terahertz anteni de bulunmaktadır. Örneğin, 2006 yılında Jin Hao ve arkadaşları bir karbon nanotüp dipol anteni önerdiler. Şekil 10(a)'da gösterildiği gibi, dipol metal malzemeler yerine karbon nanotüplerden yapılmıştır. Karbon nanotüp dipol anteninin kızılötesi ve optik özelliklerini dikkatlice incelemiş ve giriş empedansı, akım dağılımı, kazanç, verimlilik ve radyasyon deseni gibi sonlu uzunluktaki karbon nanotüp dipol anteninin genel özelliklerini tartışmıştır. Şekil 10(b), karbon nanotüp dipol anteninin giriş empedansı ile frekans arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Şekil 10(b)'de görülebileceği gibi, giriş empedansının sanal kısmı daha yüksek frekanslarda birden fazla sıfıra sahiptir. Bu, antenin farklı frekanslarda birden fazla rezonansa ulaşabileceğini göstermektedir. Açıkça, karbon nanotüp anteni belirli bir frekans aralığında (düşük THz frekansları) rezonans sergiler, ancak bu aralığın dışında tamamen rezonansa giremez.
Şekil 10 (a) Karbon nanotüp dipol anteni. (b) Giriş empedansı-frekans eğrisi
2012 yılında Samir F. Mahmoud ve Ayed R. AlAjmi, iki dielektrik katmanla sarılmış bir karbon nanotüp demetinden oluşan, karbon nanotüplere dayalı yeni bir terahertz anten yapısı önerdiler. İç dielektrik katman bir dielektrik köpük katmanı, dış dielektrik katman ise bir metamalzeme katmanıdır. Spesifik yapı Şekil 11'de gösterilmiştir. Testler sonucunda, antenin radyasyon performansının tek duvarlı karbon nanotüplere kıyasla iyileştirildiği görülmüştür.
Şekil 11 Karbon nanotüplere dayalı yeni terahertz anteni
Yukarıda önerilen yeni malzeme terahertz antenleri esas olarak üç boyutludur. Antenin bant genişliğini iyileştirmek ve uyumlu antenler oluşturmak için düzlemsel grafen antenler yaygın ilgi görmektedir. Grafen, mükemmel dinamik sürekli kontrol özelliklerine sahiptir ve önyargı voltajını ayarlayarak yüzey plazması oluşturabilir. Yüzey plazması, pozitif dielektrik sabitli alt tabakalar (Si, SiO2 vb.) ve negatif dielektrik sabitli alt tabakalar (değerli metaller, grafen vb.) arasındaki arayüzde bulunur. Değerli metaller ve grafen gibi iletkenlerde çok sayıda "serbest elektron" vardır. Bu serbest elektronlara plazma da denir. İletkendeki doğal potansiyel alan nedeniyle, bu plazmalar kararlı bir durumdadır ve dış dünyadan etkilenmezler. Gelen elektromanyetik dalga enerjisi bu plazmalara bağlandığında, plazmalar kararlı durumdan sapar ve titreşir. Dönüşümden sonra, elektromanyetik mod arayüzde enine manyetik dalga oluşturur. Drude modelinin metal yüzey plazmasının dağılım ilişkisi açıklamasına göre, metaller serbest uzayda elektromanyetik dalgalarla doğal olarak etkileşime giremez ve enerjiyi dönüştüremez. Yüzey plazma dalgalarını uyarmak için başka malzemeler kullanmak gereklidir. Yüzey plazma dalgaları, metal-alt tabaka arayüzünün paralel yönünde hızla sönümlenir. Metal iletken yüzeye dik yönde iletkenlik gösterdiğinde, bir yüzey etkisi meydana gelir. Açıkçası, antenin küçük boyutu nedeniyle, yüksek frekans bandında bir yüzey etkisi oluşur, bu da anten performansının keskin bir şekilde düşmesine ve terahertz antenlerinin gereksinimlerini karşılayamamasına neden olur. Grafenin yüzey plazmonu sadece daha yüksek bağlanma kuvvetine ve daha düşük kayba sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda sürekli elektriksel ayarlamayı da destekler. Ek olarak, grafen terahertz bandında karmaşık iletkenliğe sahiptir. Bu nedenle, yavaş dalga yayılımı, terahertz frekanslarında plazma moduyla ilişkilidir. Bu özellikler, grafenin terahertz bandında metal malzemelerin yerini almasının fizibilitesini tam olarak göstermektedir.
Şekil 12, grafen yüzey plazmonlarının polarizasyon davranışına dayanarak yeni bir şerit anten türünü göstermekte ve grafende plazma dalgalarının yayılma özelliklerinin bant şeklini önermektedir. Ayarlanabilir anten bandının tasarımı, yeni malzeme terahertz antenlerinin yayılma özelliklerini incelemek için yeni bir yol sağlamaktadır.
Şekil 12 Yeni şerit anten
Yeni malzeme terahertz anten elemanlarını keşfetmenin yanı sıra, grafen nanopatch terahertz antenler, terahertz çok girişli çok çıkışlı anten iletişim sistemleri oluşturmak için diziler halinde de tasarlanabilir. Anten yapısı Şekil 13'te gösterilmiştir. Grafen nanopatch antenlerin benzersiz özelliklerine dayanarak, anten elemanları mikron ölçekli boyutlara sahiptir. Kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle ince bir nikel tabakası üzerinde farklı grafen görüntüleri doğrudan sentezlenir ve bunlar herhangi bir alt tabakaya aktarılır. Uygun sayıda bileşen seçilerek ve elektrostatik önyargı voltajı değiştirilerek, radyasyon yönü etkili bir şekilde değiştirilebilir ve sistem yeniden yapılandırılabilir hale gelir.
Şekil 13 Grafen nanopatch terahertz anten dizisi
Yeni malzemelerin araştırılması nispeten yeni bir alandır. Malzeme inovasyonunun, geleneksel antenlerin sınırlamalarını aşması ve yeniden yapılandırılabilir metamalzemeler, iki boyutlu (2D) malzemeler vb. gibi çeşitli yeni antenler geliştirmesi beklenmektedir. Bununla birlikte, bu tür antenler esas olarak yeni malzemelerin inovasyonuna ve işlem teknolojisinin ilerlemesine bağlıdır. Her durumda, terahertz antenlerinin geliştirilmesi, terahertz antenlerinin yüksek kazanç, düşük maliyet ve geniş bant genişliği gereksinimlerini karşılamak için yenilikçi malzemeler, hassas işleme teknolojisi ve yeni tasarım yapıları gerektirir.
Aşağıda, üç tip terahertz antenin (metal antenler, dielektrik antenler ve yeni malzeme antenler) temel prensipleri tanıtılmakta ve bunların farklılıkları, avantajları ve dezavantajları analiz edilmektedir.
1. Metal anten: Geometrisi basittir, işlenmesi kolaydır, maliyeti nispeten düşüktür ve alt tabaka malzemeleri için gereksinimleri azdır. Bununla birlikte, metal antenler antenin konumunu ayarlamak için mekanik bir yöntem kullanır, bu da hatalara yatkındır. Ayarlama doğru yapılmazsa, antenin performansı büyük ölçüde azalır. Metal anten küçük boyutlu olmasına rağmen, düzlemsel bir devre ile birleştirilmesi zordur.
2. Dielektrik Anten: Dielektrik anten düşük giriş empedansına sahiptir, düşük empedanslı dedektörlerle eşleştirilmesi kolaydır ve düzlemsel bir devre ile bağlantısı nispeten basittir. Dielektrik antenlerin geometrik şekilleri arasında kelebek şekli, çift U şekli, geleneksel logaritmik şekil ve logaritmik periyodik sinüs şekli bulunur. Bununla birlikte, dielektrik antenlerin de ölümcül bir kusuru vardır; bu da kalın alt tabakadan kaynaklanan yüzey dalgası etkisidir. Çözüm, bir mercek yüklemek ve dielektrik alt tabakayı bir EBG yapısıyla değiştirmektir. Her iki çözüm de süreç teknolojisi ve malzemelerin yenilenmesini ve sürekli iyileştirilmesini gerektirir, ancak mükemmel performansları (çok yönlülük ve yüzey dalgası bastırma gibi) terahertz anten araştırmaları için yeni fikirler sağlayabilir.
3. Yeni Malzeme Antenleri: Şu anda, karbon nanotüplerden yapılmış yeni dipol antenler ve metamalzemelerden yapılmış yeni anten yapıları ortaya çıkmıştır. Yeni malzemeler, performansta yeni atılımlar sağlayabilir, ancak ön koşul malzeme biliminin yenilikçi olmasıdır. Şu anda, yeni malzeme antenleri üzerine yapılan araştırmalar hala keşif aşamasındadır ve birçok temel teknoloji yeterince olgunlaşmamıştır.
Özetle, tasarım gereksinimlerine göre farklı terahertz anten türleri seçilebilir:
1) Basit tasarım ve düşük üretim maliyeti gerekiyorsa, metal antenler tercih edilebilir.
2) Yüksek entegrasyon ve düşük giriş empedansı gerekiyorsa, dielektrik antenler seçilebilir.
3) Performansta bir atılım gerekiyorsa, yeni malzeme antenler seçilebilir.
Yukarıdaki tasarımlar, özel gereksinimlere göre de ayarlanabilir. Örneğin, daha fazla avantaj elde etmek için iki farklı anten türü birleştirilebilir, ancak montaj yöntemi ve tasarım teknolojisi daha katı gereksinimleri karşılamalıdır.
Antenler hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen şu adresi ziyaret edin:
Yayın tarihi: 02-08-2024
