د بېسیم وسیلو د زیاتیدونکي شهرت سره، د معلوماتو خدمتونه د چټک پرمختګ یوې نوې دورې ته ننوتلي دي، چې د معلوماتو خدماتو د چاودیدونکي ودې په نوم هم پیژندل کیږي. اوس مهال، ډیری غوښتنلیکونه په تدریجي ډول له کمپیوټرونو څخه بېسیم وسیلو ته لیږدول کیږي لکه ګرځنده تلیفونونه چې په ریښتیني وخت کې لیږدول او چلول اسانه دي، مګر دا وضعیت د معلوماتو ټرافیک کې د چټک زیاتوالي او د بینډ ویت سرچینو کمښت لامل هم شوی دی. د احصایو له مخې، په بازار کې د معلوماتو کچه ممکن په راتلونکو 10 څخه تر 15 کلونو کې Gbps یا حتی Tbps ته ورسیږي. اوس مهال، د THz اړیکه د Gbps ډیټا نرخ ته رسیدلې، پداسې حال کې چې د Tbps ډیټا نرخ لاهم د پراختیا په لومړیو مرحلو کې دی. یوه اړونده مقاله د THz بینډ پراساس د Gbps ډیټا نرخونو کې وروستي پرمختګ لیست کوي او وړاندوینه کوي چې Tbps د قطبي کولو ملټي پلیکسینګ له لارې ترلاسه کیدی شي. له همدې امله، د معلوماتو لیږد نرخ زیاتولو لپاره، یو ممکنه حل دا دی چې یو نوی فریکونسي بینډ رامینځته شي، کوم چې د terahertz بینډ دی، کوم چې د مایکروویو او انفراریډ رڼا ترمنځ "خالي سیمه" کې دی. په ۲۰۱۹ کال کې د ITU نړیوال راډیو مخابراتو کنفرانس (WRC-19) کې، د ۲۷۵-۴۵۰GHz فریکونسۍ رینج د ثابت او ځمکني ګرځنده خدماتو لپاره کارول شوی دی. دا لیدل کیدی شي چې د terahertz بېسیم مخابراتي سیسټمونو د ډیری څیړونکو پام ځانته اړولی دی.
د تیراهرتز الکترومقناطیسي څپې عموما د 0.1-10THz (1THz=1012Hz) د فریکونسۍ بانډ په توګه تعریف شوي چې د 0.03-3 ملي میتر طول موج لري. د IEEE معیار سره سم، د تیراهرتز څپې د 0.3-10THz په توګه تعریف شوي. شکل 1 ښیي چې د تیراهرتز فریکونسۍ بانډ د مایکروویو او انفراریډ رڼا ترمنځ دی.
شکل ۱ د THz فریکونسي بانډ سکیماتیک ډیاګرام.
د تیراهرتز انتنونو پراختیا
که څه هم د تیراهرتز څیړنه په ۱۹ پیړۍ کې پیل شوه، خو په هغه وخت کې د یوې خپلواکې ساحې په توګه نه وه مطالعه شوې. د تیراهرتز وړانګو څیړنه په عمده توګه د لرې انفراریډ بانډ باندې متمرکزه وه. دا د شلمې پیړۍ له نیمایي څخه تر وروستیو پورې نه وه چې څیړونکو د ملی میتر څپې څیړنې د تیراهرتز بانډ ته وړاندې کول او د تیراهرتز ټیکنالوژۍ ځانګړې څیړنې ترسره کول پیل کړل.
په ۱۹۸۰ لسیزه کې، د تیراهرتز وړانګو سرچینو راڅرګندېدو په عملي سیسټمونو کې د تیراهرتز څپو کارول ممکن کړل. د ۲۱ پیړۍ راهیسې، د بېسیم مخابراتي ټیکنالوژۍ په چټکۍ سره وده کړې، او د معلوماتو لپاره د خلکو غوښتنې او د مخابراتي تجهیزاتو زیاتوالي د مخابراتي معلوماتو د لیږد نرخ په اړه ډیرې سختې اړتیاوې وړاندې کړې دي. له همدې امله، د راتلونکي مخابراتي ټیکنالوژۍ یوه ننګونه دا ده چې په یوه ځای کې په هر ثانیه کې د ګیګابایټ لوړ ډیټا نرخ سره کار وکړي. د اوسني اقتصادي پرمختګ لاندې، د سپیکٹرم سرچینې په زیاتیدونکي توګه کمې شوې دي. په هرصورت، د مخابراتي ظرفیت او سرعت لپاره د انسان اړتیاوې بې پایه دي. د سپیکٹرم ګنګسیشن ستونزې لپاره، ډیری شرکتونه د څو ان پټ څو آوټ پټ (MIMO) ټیکنالوژۍ کاروي ترڅو د ځایي ملټي پلیکسینګ له لارې د سپیکٹرم موثریت او سیسټم ظرفیت ښه کړي. د 5G شبکو پرمختګ سره، د هر کارونکي د معلوماتو اتصال سرعت به د Gbps څخه ډیر شي، او د بیس سټیشنونو ډیټا ټرافیک به هم د پام وړ زیات شي. د دودیز ملی میټر څپې مخابراتي سیسټمونو لپاره، مایکروویو لینکونه به د دې لوی ډیټا جریانونو اداره کولو توان ونلري. برسېره پردې، د لید د کرښې د نفوذ له امله، د انفراریډ اړیکو د لیږد واټن لنډ دی او د هغې د مخابراتو تجهیزاتو موقعیت ثابت دی. له همدې امله، د THz څپې، چې د مایکروویو او انفراریډ ترمنځ دي، د THz لینکونو په کارولو سره د لوړ سرعت مخابراتي سیسټمونو جوړولو او د معلوماتو لیږد نرخونو لوړولو لپاره کارول کیدی شي.
د تیراهرتز څپې کولی شي پراخه مخابراتي بینډ ویت چمتو کړي، او د هغې د فریکونسۍ حد د ګرځنده مخابراتو په پرتله شاوخوا 1000 ځله دی. له همدې امله، د الټرا-های-سپیډ بېسیم مخابراتي سیسټمونو جوړولو لپاره د THz کارول د لوړ ډیټا نرخونو ننګونې لپاره یوه هیله بښونکې حل ده، کوم چې د ډیری څیړنیزو ټیمونو او صنعتونو لیوالتیا راجلب کړې. د 2017 په سپتمبر کې، د THz بېسیم مخابراتي معیار IEEE 802.15.3d-2017 لومړی خپور شو، کوم چې د 252-325 GHz د ټیټ THz فریکونسۍ حد کې د نقطې څخه نقطې ډیټا تبادله تعریفوي. د لینک بدیل فزیکي پرت (PHY) کولی شي په مختلفو بینډ ویتونو کې تر 100 Gbps پورې د ډیټا نرخونه ترلاسه کړي.
د 0.12 THz لومړی بریالی THz مخابراتي سیسټم په 2004 کې رامینځته شو، او د 0.3 THz THz مخابراتي سیسټم په 2013 کې پلي شو. جدول 1 په جاپان کې د 2004 څخه تر 2013 پورې د terahertz مخابراتي سیسټمونو د څیړنې پرمختګ لیست کوي.
جدول ۱ په جاپان کې د ۲۰۰۴ څخه تر ۲۰۱۳ پورې د تیراهرتز مخابراتي سیسټمونو د څیړنې پرمختګ
د مخابراتي سیسټم د انتن جوړښت چې په ۲۰۰۴ کال کې رامینځته شو په ۲۰۰۵ کال کې د نیپون ټیلیګراف او ټیلیفون کارپوریشن (NTT) لخوا په تفصیل سره تشریح شو. د انتن ترتیب په دوو قضیو کې معرفي شو، لکه څنګه چې په ۲ شکل کې ښودل شوی.
شکل ۲ د جاپان د NTT ۱۲۰ GHz بېسیم مخابراتي سیسټم سکیماتیک ډیاګرام
دا سیسټم د فوتو الیکټریک بدلون او انتن سره یوځای کوي او دوه کاري طریقې غوره کوي:
۱. په نږدې واټن کې د داخلي چاپیریال کې، د پلانر انټینا ټرانسمیټر چې دننه کارول کیږي د واحد لاین کیریر فوټوډیوډ (UTC-PD) چپ، یو پلانر سلاټ انټینا او سیلیکون لینز څخه جوړ دی، لکه څنګه چې په شکل 2(a) کې ښودل شوي.
۲. په اوږد واټن بهرني چاپیریال کې، د لوی لیږد ضایع کیدو او د کشف کونکي ټیټ حساسیت اغیز ښه کولو لپاره، د لیږدونکي انتن باید لوړ ګټه ولري. موجوده تیراهرتز انتن د 50 dBi څخه ډیر ګټې سره د ګاسیان آپټیکل لینز کاروي. د فیډ سینګ او ډایالټریک لینز ترکیب په شکل 2 (b) کې ښودل شوی.
د 0.12 THz مخابراتي سیسټم د پراختیا سربیره، NTT په 2012 کې د 0.3 THz مخابراتي سیسټم هم رامینځته کړ. د دوامداره اصلاح کولو له لارې، د لیږد کچه تر 100Gbps پورې لوړه کیدی شي. لکه څنګه چې د جدول 1 څخه لیدل کیدی شي، دا د terahertz مخابراتي پراختیا کې لویه ونډه اخیستې ده. په هرصورت، اوسنی څیړنیز کار د ټیټ عملیاتي فریکونسۍ، لوی اندازې او لوړ لګښت نیمګړتیاوې لري.
ډیری تیراهرتز انتنونه چې اوس مهال کارول کیږي د ملی میټر څپې انتنونو څخه تعدیل شوي دي، او په تیراهرتز انتنونو کې لږ نوښت شتون لري. له همدې امله، د تیراهرتز مخابراتي سیسټمونو فعالیت ښه کولو لپاره، یو مهم کار د تیراهرتز انتنونو اصلاح کول دي. جدول 2 د آلمان د THz مخابراتو د څیړنې پرمختګ لیست کوي. شکل 3 (a) د THz بېسیم مخابراتي سیسټم استازیتوب کوي چې فوټونیک او الکترونیک ترکیب کوي. شکل 3 (b) د باد تونل ازموینې صحنه ښیې. په آلمان کې د اوسني څیړنې وضعیت څخه قضاوت کول، د هغې څیړنه او پراختیا هم زیانونه لري لکه ټیټ عملیاتي فریکونسۍ، لوړ لګښت او ټیټ موثریت.
جدول ۲ په جرمني کې د THz مخابراتو د څیړنې پرمختګ
شکل ۳ د باد تونل د ازموینې صحنه
د CSIRO ICT مرکز د THz داخلي بېسیم مخابراتي سیسټمونو په اړه هم څیړنې پیل کړې دي. مرکز د کال او د مخابراتو فریکونسۍ ترمنځ اړیکه مطالعه کړه، لکه څنګه چې په شکل 4 کې ښودل شوي. لکه څنګه چې د شکل 4 څخه لیدل کیدی شي، تر 2020 پورې، د بېسیم مخابراتي څیړنې د THz بانډ ته تمایل لري. د راډیو سپیکٹرم په کارولو سره د مخابراتو اعظمي فریکونسۍ په هرو شلو کلونو کې شاوخوا لس ځله زیاتیږي. مرکز د THz انتنونو اړتیاو په اړه سپارښتنې کړې او د THz مخابراتي سیسټمونو لپاره دودیز انتنونه لکه سینګونه او لینزونه وړاندیز کړي دي. لکه څنګه چې په شکل 5 کې ښودل شوي، دوه سینګ انتنونه په ترتیب سره په 0.84THz او 1.7THz کې کار کوي، د ساده جوړښت او ښه ګاوسین بیم فعالیت سره.
شکل ۴ د کال او فریکونسۍ ترمنځ اړیکه
د RM-BDHA818-20A لپاره تفتیش وسپارئ، موږ به په 24 ساعتونو کې له تاسو سره اړیکه ونیسو.
د RM-DCPHA105145-20 لپاره تفتیش وسپارئ، موږ به په 24 ساعتونو کې له تاسو سره اړیکه ونیسو.
شکل ۵ د هارن انتن دوه ډوله
متحده ایالاتو د تیراهرتز څپو د اخراج او کشف په اړه پراخه څیړنې ترسره کړې دي. د تیراهرتز مشهور څیړنیز لابراتوارونه د جیټ پروپلشن لابراتوار (JPL)، د سټینفورډ لاینیر اکسیلیټر مرکز (SLAC)، د متحده ایالاتو ملي لابراتوار (LLNL)، د ملي هوایی چلند او فضا اداره (NASA)، د ملي ساینس بنسټ (NSF)، او نور شامل دي. د تیراهرتز غوښتنلیکونو لپاره نوي تیراهرتز انتنونه ډیزاین شوي، لکه د بوټي انتنونه او د فریکونسي بیم سټیرینګ انتنونه. د تیراهرتز انتنونو د پراختیا له مخې، موږ کولی شو اوس مهال د تیراهرتز انتنونو لپاره درې اساسي ډیزاین نظرونه ترلاسه کړو، لکه څنګه چې په 6 شکل کې ښودل شوي.
شکل ۶ د تیراهرتز انتنونو لپاره درې اساسي ډیزاین نظرونه
پورته تحلیل ښیي چې که څه هم ډیری هیوادونو د تیراهرتز انتنونو ته ډیره پاملرنه کړې، خو دا لاهم د لومړني سپړنې او پراختیا په مرحله کې دی. د لوړ تکثیر ضایع کیدو او مالیکولر جذب له امله، د THz انتنونه معمولا د لیږد واټن او پوښښ له مخې محدود وي. ځینې مطالعې د THz بانډ کې د ټیټ عملیاتي فریکونسۍ تمرکز کوي. د تیراهرتز انتن موجوده څیړنه په عمده توګه د ډایالټریک لینز انتنونو او نورو په کارولو سره د ګټې ښه کولو او د مناسب الګوریتمونو په کارولو سره د مخابراتو موثریت ښه کولو باندې تمرکز کوي. سربیره پردې، د تیراهرتز انتن بسته بندۍ موثریت څنګه ښه کول هم یوه ډیره عاجله مسله ده.
عمومي THz انتنونه
د THz انتنونو ډیری ډولونه شتون لري: د مخروطي غارونو سره ډایپول انتنونه، د کونج انعکاس کونکي صفونه، د بوټي ډایپولونه، ډایالټریک لینز پلانر انتنونه، د THz سرچینې وړانګو سرچینو تولید لپاره فوتو کنډکټیو انتنونه، هارن انتنونه، د ګرافین موادو پراساس THz انتنونه، او داسې نور. د THz انتنونو جوړولو لپاره کارول شوي موادو له مخې، دوی تقریبا په فلزي انتنونو (په عمده توګه هارن انتنونه)، ډایالټریک انتنونه (لینز انتنونه)، او نوي مادي انتنونو ویشل کیدی شي. دا برخه لومړی د دې انتنونو لومړنۍ تحلیل وړاندې کوي، او بیا په راتلونکې برخه کې، پنځه عادي THz انتنونه په تفصیل سره معرفي کیږي او په ژوره توګه تحلیل کیږي.
۱. فلزي انتنونه
هارن انتن یو ځانګړی فلزي انتن دی چې د THz بانډ کې د کار کولو لپاره ډیزاین شوی. د کلاسیک ملی میټر ویو ریسیور انتن مخروطي هارن دی. کورګیټډ او ډبل موډ انتنونه ډیری ګټې لري، پشمول د گردشي سمیټریک وړانګو نمونې، د 20 څخه تر 30 dBi لوړ ګټه او د -30 dB ټیټ کراس پولرائزیشن کچه، او د 97٪ څخه تر 98٪ پورې د کوپلینګ موثریت. د دوه هارن انتنونو شته بینډ ویتونه په ترتیب سره 30٪ -40٪ او 6٪ -8٪ دي.
څرنګه چې د terahertz څپو فریکونسي ډیره لوړه ده، د هارن انتن اندازه ډیره کوچنۍ ده، کوم چې د هارن پروسس کول خورا ستونزمن کوي، په ځانګړې توګه د انتن صفونو ډیزاین کې، او د پروسس ټیکنالوژۍ پیچلتیا د ډیر لګښت او محدود تولید لامل کیږي. د پیچلي هارن ډیزاین د ښکته برخې په جوړولو کې د ستونزو له امله، د مخروطي یا مخروطي هارن په بڼه یو ساده هارن انتن معمولا کارول کیږي، کوم چې کولی شي لګښت او د پروسې پیچلتیا کمه کړي، او د انتن د وړانګو فعالیت ښه ساتل کیدی شي.
بل فلزي انتن د سفري څپې پرامډ انتن دی، چې د سفري څپې انتن څخه جوړ دی چې په 1.2 مایکرون ډایالټریک فلم کې مدغم شوی او په سیلیکون ویفر کې د اوږدوالي غار کې ځړول شوی، لکه څنګه چې په شکل 7 کې ښودل شوی. دا انتن یو خلاص جوړښت دی چې د Schottky ډایډونو سره مطابقت لري. د خپل نسبتا ساده جوړښت او ټیټ تولید اړتیاو له امله، دا عموما د 0.6 THz څخه پورته فریکونسي بانډونو کې کارول کیدی شي. په هرصورت، د انتن د سایډلوب کچه او د کراس پولرائزیشن کچه لوړه ده، شاید د هغې د خلاص جوړښت له امله. له همدې امله، د دې د نښلولو موثریت نسبتا ټیټ دی (شاوخوا 50٪).
شکل ۷ د سفر څپې هرميډل انتن
۲. ډایالټریک انتن
ډایالټریک انتن د ډایالټریک سبسټریټ او انتن ریډیټر ترکیب دی. د مناسب ډیزاین له لارې، ډایالټریک انتن کولی شي د کشف کونکي سره د امپیډنس مطابقت ترلاسه کړي، او د ساده پروسې، اسانه ادغام، او ټیټ لګښت ګټې لري. په وروستیو کلونو کې، څیړونکو ډیری تنگ بانډ او براډبنډ اړخ اور انتنونه ډیزاین کړي دي چې کولی شي د تیراهرتز ډایالټریک انتنونو د ټیټ امپیډنس کشف کونکو سره سمون ولري: تیتلی انتن، دوه ګونی U-شکل انتن، د لاګ-پیریوډیک انتن، او د لاګ-پیریوډیک سینوسایډل انتن، لکه څنګه چې په شکل 8 کې ښودل شوي. سربیره پردې، د انتن ډیر پیچلي جیومیټریز د جینیاتي الګوریتمونو له لارې ډیزاین کیدی شي.
شکل ۸ د پلانر انتن څلور ډولونه
خو، څرنګه چې ډایالټریک انتن د ډایالټریک سبسټریټ سره یوځای شوی، نو د سطحې څپې اغیز به هغه وخت رامینځته شي کله چې فریکونسي THz بانډ ته تمایل ولري. دا وژونکی زیان به د انتن د عملیاتو په جریان کې ډیره انرژي له لاسه ورکړي او د انتن د وړانګو موثریت کې د پام وړ کمښت لامل شي. لکه څنګه چې په شکل 9 کې ښودل شوي، کله چې د انتن د وړانګو زاویه د کټ آف زاویې څخه لویه وي، نو د هغې انرژي په ډایالټریک سبسټریټ کې محدوده وي او د سبسټریټ حالت سره یوځای کیږي.
شکل 9 د انتن سطحې څپې اغیز
لکه څنګه چې د سبسټریټ ضخامت زیاتیږي، د لوړ ترتیب حالتونو شمیر زیاتیږي، او د انټینا او سبسټریټ ترمنځ نښلول زیاتیږي، چې په پایله کې د انرژۍ ضایع کیږي. د سطحې څپې اغیزې کمزورې کولو لپاره، د اصلاح کولو درې سکیمونه شتون لري:
۱) د الکترومقناطیسي څپو د بیم جوړونې ځانګړتیاو په کارولو سره ګټه زیاتولو لپاره په انتن باندې لینز ولګوئ.
۲) د سبسټریټ ضخامت کم کړئ ترڅو د الکترومقناطیسي څپو د لوړ ترتیب حالتونو تولید ودروي.
۳) د سبسټریټ ډایالټریک مواد د الکترو مقناطیسي بینډ ګیپ (EBG) سره بدل کړئ. د EBG فضايي فلټر کولو ځانګړتیاوې کولی شي د لوړ ترتیب حالتونه ودروي.
۳. نوي مادي انتنونه
د پورته دوو انتنونو سربیره، د نویو موادو څخه جوړ شوی terahertz انتن هم شتون لري. د مثال په توګه، په 2006 کې، جین هاو او نورو د کاربن نانوټیوب ډایپول انتن وړاندیز وکړ. لکه څنګه چې په شکل 10 (a) کې ښودل شوي، ډایپول د فلزي موادو پرځای د کاربن نانوټیوبونو څخه جوړ شوی دی. هغه د کاربن نانوټیوب ډایپول انتن د انفراریډ او نظري ملکیتونو په دقت سره مطالعه وکړه او د محدود اوږدوالي کاربن نانوټیوب ډایپول انتن عمومي ځانګړتیاو په اړه یې بحث وکړ، لکه د ننوتلو خنډ، د اوسني ویش، لاسته راوړنه، موثریت او د وړانګو نمونه. شکل 10 (b) د کاربن نانوټیوب ډایپول انتن د ننوتلو خنډ او فریکونسۍ ترمنځ اړیکه ښیې. لکه څنګه چې په شکل 10 (b) کې لیدل کیدی شي، د ننوتلو خنډ خیالي برخه په لوړو فریکونسیو کې ډیری صفرونه لري. دا په ګوته کوي چې انتن کولی شي په مختلفو فریکونسیو کې ډیری ریزونانسونه ترلاسه کړي. په څرګنده توګه، د کاربن نانوټیوب انتن د یو ټاکلي فریکونسۍ حد (ټيټ THz فریکونسۍ) دننه ریزونانس څرګندوي، مګر په بشپړ ډول د دې حد څخه بهر د ریزونانس کولو توان نلري.
شکل ۱۰ (الف) د کاربن نانوټیوب ډایپول انتن. (ب) د ننوتلو خنډ-فریکونسي منحنی
په ۲۰۱۲ کال کې، سمیر ایف محمود او ایاد آر العجمي د کاربن نانوټیوبونو پر بنسټ د تیراهرتز انتن یو نوی جوړښت وړاندیز کړ، چې د کاربن نانوټیوبونو یو بنډل پکې شامل دی چې په دوه ډایالټریک طبقو کې پوښل شوی دی. داخلي ډایالټریک طبقه د ډایالټریک فوم طبقه ده، او بهرنۍ ډایالټریک طبقه د میټامیټریل طبقه ده. ځانګړی جوړښت په شکل ۱۱ کې ښودل شوی. د ازموینې له لارې، د انتن د وړانګو فعالیت د واحد دیوال کاربن نانوټیوبونو په پرتله ښه شوی دی.
شکل ۱۱ د کاربن نانوټیوبونو پر بنسټ نوی تیراهرتز انتن
پورته وړاندیز شوي نوي مادي تیراهرتز انتنونه په عمده توګه درې اړخیز دي. د انتن د بینډ ویت ښه کولو او کنفارمل انتنونو جوړولو لپاره، پلانر ګرافین انتنونو پراخه پاملرنه ترلاسه کړې. ګرافین غوره متحرک دوامداره کنټرول ځانګړتیاوې لري او کولی شي د تعصب ولټاژ تنظیم کولو سره د سطحې پلازما تولید کړي. د سطحې پلازما د مثبت ډایالټریک ثابت سبسټریټونو (لکه Si، SiO2، او نور) او منفي ډایالټریک ثابت سبسټریټونو (لکه قیمتي فلزات، ګرافین، او نور) ترمنځ په انٹرفیس کې شتون لري. د قیمتي فلزاتو او ګرافین په څیر کنډکټرونو کې د "وړیا الکترونونو" لوی شمیر شتون لري. دا وړیا الکترونونه هم پلازما بلل کیږي. په کنډکټر کې د موروثي احتمالي ساحې له امله، دا پلازما په مستحکم حالت کې دي او د بهرنۍ نړۍ لخوا نه ګډوډ کیږي. کله چې د پیښې الکترو مقناطیسي څپې انرژي د دې پلازما سره یوځای شي، پلازما به د ثابت حالت څخه انحراف وکړي او وایبریټ شي. د تبادلې وروسته، الکترو مقناطیسي حالت په انٹرفیس کې یو انتقالي مقناطیسي څپې جوړوي. د ډروډ ماډل لخوا د فلزي سطحې پلازما د خپریدو اړیکې توضیحاتو سره سم، فلزات نشي کولی په طبیعي ډول په خالي ځای کې د الکترو مقناطیسي څپو سره جوړه شي او انرژي بدله کړي. د سطحې پلازما څپو د هڅولو لپاره د نورو موادو کارول اړین دي. د سطحې پلازما څپې د فلزي سبسټریټ انٹرفیس په موازي لوري کې په چټکۍ سره تخریب کیږي. کله چې د فلزي کنډکټر د سطحې سره په عمودي لوري کې حرکت کوي، د پوستکي اغیز رامینځته کیږي. په څرګنده توګه، د انتن د کوچنۍ اندازې له امله، د لوړ فریکونسۍ بانډ کې د پوستکي اغیز شتون لري، کوم چې د انتن فعالیت په چټکۍ سره راټیټوي او نشي کولی د تیراهرتز انتن اړتیاوې پوره کړي. د ګرافین سطحي پلازمون نه یوازې لوړ پابند ځواک او ټیټ زیان لري، بلکې د دوامداره بریښنایی ټونینګ ملاتړ هم کوي. سربیره پردې، ګرافین د تیراهرتز بانډ کې پیچلي چالکتیا لري. له همدې امله، د ورو څپې تکثیر د تیراهرتز فریکونسیو کې د پلازما حالت سره تړاو لري. دا ځانګړتیاوې په بشپړ ډول د تیراهرتز بانډ کې د فلزي موادو ځای په ځای کولو لپاره د ګرافین امکان څرګندوي.
د ګرافین سطحي پلازمونونو د قطبي کولو چلند پراساس، شکل ۱۲ د پټې انتن یو نوی ډول ښیي، او په ګرافین کې د پلازما څپو د تکثیر ځانګړتیاوو د بانډ شکل وړاندیز کوي. د ټون ایبل انټینا بینډ ډیزاین د نوي موادو تیراهرتز انتنونو د تکثیر ځانګړتیاوو مطالعې لپاره یوه نوې لاره چمتو کوي.
شکل ۱۲ نوی پټی انتن
د نوي واحد موادو تیراهرتز انټینا عناصرو سپړلو سربیره، د ګرافین نانوپیچ تیراهرتز انټینا هم د تیراهرتز ملټي ان پټ ملټي آوټ پټ انټینا مخابراتي سیسټمونو جوړولو لپاره د صفونو په توګه ډیزاین کیدی شي. د انټینا جوړښت په شکل 13 کې ښودل شوی. د ګرافین نانوپیچ انټینا د ځانګړو ملکیتونو پراساس، د انټینا عناصر د مایکرون پیمانه ابعاد لري. کیمیاوي بخار زیرمه په مستقیم ډول د ګرافین مختلف عکسونه په یوه پتلي نکل طبقه کې ترکیب کوي او هر سبسټریټ ته یې لیږدوي. د اجزاو مناسب شمیر غوره کولو او د الیکټروسټاټیک تعصب ولټاژ بدلولو سره، د وړانګو سمت په مؤثره توګه بدلیدلی شي، چې سیسټم بیا تنظیم کیدی شي.
شکل ۱۳ د ګرافین نانوپیچ تیراهرتز انتن صف
د نویو موادو څیړنه یوه نسبتا نوې لار ده. تمه کیږي چې د موادو نوښت به د دودیزو انتنونو محدودیتونه مات کړي او د نوي انتنونو ډولونه رامینځته کړي، لکه د بیا تنظیم وړ میټامیټریلونه، دوه اړخیزه (2D) مواد، او نور. په هرصورت، دا ډول انتن په عمده توګه د نویو موادو نوښت او د پروسې ټیکنالوژۍ پرمختګ پورې اړه لري. په هر حالت کې، د تیراهرتز انتنونو پراختیا نوښتګر موادو، دقیق پروسس ټیکنالوژۍ او نوي ډیزاین جوړښتونو ته اړتیا لري ترڅو د تیراهرتز انتنونو لوړ ګټې، ټیټ لګښت او پراخه بینډ ویت اړتیاوې پوره کړي.
لاندې د درې ډوله تیراهرتز انتنونو اساسي اصول معرفي کوي: فلزي انتنونه، ډایالټریک انتنونه او نوي مادي انتنونه، او د دوی توپیرونه او ګټې او زیانونه تحلیلوي.
۱. فلزي انتن: جیومیټري ساده، د پروسس کولو لپاره اسانه، نسبتا ټیټ لګښت، او د سبسټریټ موادو لپاره ټیټ اړتیاوې دي. په هرصورت، فلزي انتنونه د انتن موقعیت تنظیم کولو لپاره میخانیکي میتود کاروي، کوم چې د غلطیو سره مخ دی. که چیرې تنظیم سم نه وي، د انتن فعالیت به خورا کم شي. که څه هم فلزي انتن په اندازې کې کوچنی دی، د پلانر سرکټ سره راټولول ستونزمن دي.
۲. ډایالټریک انتن: ډایالټریک انتن ټیټ ان پټ امپیډینس لري، د ټیټ امپیډینس کشف کونکي سره سمون کول اسانه دي، او د پلانر سرکټ سره د نښلولو لپاره نسبتا ساده دي. د ډایالټریک انتنونو جیومیټریک شکلونو کې د تیتلی شکل، دوه ګونی U شکل، دودیز لوګاریتمیک شکل او لوګاریتمیک دوراني ساین شکل شامل دي. په هرصورت، ډایالټریک انتنونه هم یو وژونکی نیمګړتیا لري، یعنې د سطحې څپې اغیز چې د موټی سبسټریټ له امله رامینځته کیږي. حل دا دی چې لینز بار کړئ او ډایالټریک سبسټریټ د EBG جوړښت سره بدل کړئ. دواړه حلونه نوښت او د پروسې ټیکنالوژۍ او موادو دوامداره پرمختګ ته اړتیا لري، مګر د دوی غوره فعالیت (لکه هر اړخیزیت او د سطحې څپې فشار) کولی شي د تیراهرتز انتنونو څیړنې لپاره نوي نظرونه چمتو کړي.
۳. نوي مادي انتنونه: اوس مهال، د کاربن نانوټیوبونو څخه جوړ شوي نوي ډایپول انتنونه او د میټامیټریلونو څخه جوړ شوي نوي انتن جوړښتونه راڅرګند شوي دي. نوي مواد کولی شي د فعالیت نوي پرمختګونه راوړي، مګر اساس د موادو ساینس نوښت دی. اوس مهال، د نوي مادي انتنونو په اړه څیړنه لاهم د پلټنې په مرحله کې ده، او ډیری کلیدي ټیکنالوژي کافي نه دي.
په لنډه توګه، د تیراهرتز انتن مختلف ډولونه د ډیزاین اړتیاو سره سم غوره کیدی شي:
۱) که ساده ډیزاین او ټیټ تولید لګښت ته اړتیا وي، نو فلزي انتنونه غوره کیدی شي.
۲) که چیرې لوړ ادغام او ټیټ ان پټ امپیډنس ته اړتیا وي، نو ډایالټریک انتنونه غوره کیدی شي.
۳) که چیرې په فعالیت کې پرمختګ ته اړتیا وي، نو نوي مادي انتنونه غوره کیدی شي.
پورته ډیزاینونه هم د ځانګړو اړتیاو سره سم تنظیم کیدی شي. د مثال په توګه، دوه ډوله انتنونه د ډیرو ګټو ترلاسه کولو لپاره یوځای کیدی شي، مګر د اسمبلۍ طریقه او ډیزاین ټیکنالوژي باید ډیرې سختې اړتیاوې پوره کړي.
د انتنونو په اړه د نورو معلوماتو لپاره، مهرباني وکړئ لیدنه وکړئ:
د پوسټ وخت: اګست-۰۲-۲۰۲۴
