El diseño de la antena de onda de terahertz funciona dentro del rango de frecuencia de terahertz.,Alcance desde0.1A10Terahertz。Este rango de frecuencia tiene características y aplicaciones únicas.,Por lo tanto, es necesario diseñar cuidadosamente las antenas para este rango.。
Desafíos en el diseño de antenas de terahertz
El diseño de antenas en el rango de frecuencia de terahertz enfrenta muchos desafíos.。A la frecuencia del terahertz,Longitud de onda extremadamente corta,Por lo general, dentro del rango submilimétrico。Esto requiere que el tamaño de la antena sea muy pequeño.。Sin embargo,La miniaturización de la antena a un tamaño tan pequeño puede causar problemas como la Alta pérdida de Ohm y la dificultad de emparejamiento de resistencia.。Los materiales utilizados en las antenas de terahertz requieren bajas pérdidas en estas altas frecuencias。Materiales conductores comunes(Como el cobre)Puede que no sea adecuado,Porque el efecto de profundidad de la piel aumenta a la frecuencia de terahertz。Se están explorando nuevos materiales como el Grafeno o algunos polímeros altamente conductores para aplicaciones de antenas de terahertz.。Otro desafío es el proceso de fabricación。La fabricación precisa de pequeñas antenas de terahertz requiere tecnología avanzada de fabricación de micro y nano.。
Tipo de antena de onda terahertz
Hay varios tipos de antenas de onda terahertz。Un tipo común es la antena plana,Se fabrica en un sustrato plano。Las antenas planas se pueden diseñar en varias formas,Por ejemplo, una antena de chip、Antena de brecha y antena espiral。Por ejemplo,La antena de chip está compuesta por un chip conductor en un sustrato dieléctrico.。Son relativamente fáciles de fabricar,Y se puede diseñar para trabajar a una frecuencia específica de terahertz。Otro tipo es la antena de cuerno,Generalmente se utiliza para patrones de radiación que requieren mayor concentración y alta ganancia.。La antena del altavoz se puede diseñar para tener varios anchos y ganancias de haz。Además,Y una matriz de antenas en el rango de terahertz。Al combinar varios elementos de antena,Los conjuntos de antenas se pueden utilizar para realizar funciones de control de haz,Esto es muy útil en aplicaciones como los sistemas de imagen y comunicación de terahertz。
Aplicación
La antena de onda terahertz tiene una amplia gama de aplicaciones.。En los controles de Seguridad,El sistema de imágenes de terahertz que utiliza una antena de terahertz puede detectar objetos ocultos debajo o dentro de la ropa sin radiación ionizante.。En el campo biomédico,Antena de terahertz para tecnología de imagen no invasiva,Para detectar enfermedades o Monitorear procesos biológicos。Las comunicaciones de terahertz también son un campo emergente。Con la creciente demanda de transmisión de datos de alta velocidad,La frecuencia del terahertz ofrece potencial para los enlaces de comunicación con tasas de datos extremadamente altas。Las antenas de terahertz también se utilizan en aplicaciones espectrales,Análisis de la composición química del material mediante la detección de la absorción y emisión de ondas de terahertz。
Desarrollo futuro
El futuro de las antenas de onda terahertz es mejorar aún más su rendimiento.、Reducir las pérdidas y mejorar la integración con otros componentes。En la actualidad,La gente está estudiando y desarrollando materiales y tecnologías de fabricación más eficientes.。Además,También es necesario desarrollar diseños de antenas más avanzados,Para hacer frente mejor a los desafíos únicos del rango de frecuencia del terahertz。Con el crecimiento de la demanda de aplicaciones en terahertz,Las antenas de onda terahertz jugarán un papel clave en la realización de estas aplicaciones。
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