ດ້ວຍຄວາມນິຍົມທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອຸປະກອນໄຮ້ສາຍ, ການບໍລິການຂໍ້ມູນໄດ້ເຂົ້າສູ່ໄລຍະເວລາໃໝ່ຂອງການພັດທະນາຢ່າງໄວວາ, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າການເຕີບໂຕຢ່າງໄວວາຂອງການບໍລິການຂໍ້ມູນ. ໃນປະຈຸບັນ, ແອັບພລິເຄຊັນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍກຳລັງຄ່ອຍໆຍ້າຍຈາກຄອມພິວເຕີໄປສູ່ອຸປະກອນໄຮ້ສາຍເຊັ່ນ: ໂທລະສັບມືຖືທີ່ງ່າຍຕໍ່ການພົກພາ ແລະ ໃຊ້ງານໃນເວລາຈິງ, ແຕ່ສະຖານະການນີ້ຍັງໄດ້ນຳໄປສູ່ການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາຂອງການຈະລາຈອນຂໍ້ມູນ ແລະ ການຂາດແຄນຊັບພະຍາກອນແບນວິດ. ອີງຕາມສະຖິຕິ, ອັດຕາຂໍ້ມູນໃນຕະຫຼາດອາດຈະບັນລຸ Gbps ຫຼືແມ່ນແຕ່ Tbps ໃນ 10 ຫາ 15 ປີຂ້າງໜ້າ. ໃນປະຈຸບັນ, ການສື່ສານ THz ໄດ້ບັນລຸອັດຕາຂໍ້ມູນ Gbps, ໃນຂະນະທີ່ອັດຕາຂໍ້ມູນ Tbps ຍັງຢູ່ໃນໄລຍະຕົ້ນຂອງການພັດທະນາ. ເອກະສານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງລະບຸຄວາມຄືບໜ້າລ່າສຸດໃນອັດຕາຂໍ້ມູນ Gbps ໂດຍອີງໃສ່ແຖບ THz ແລະ ຄາດຄະເນວ່າ Tbps ສາມາດໄດ້ຮັບຜ່ານການ multiplexing ໂພລາໄລເຊຊັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອເພີ່ມອັດຕາການສົ່ງຂໍ້ມູນ, ວິທີແກ້ໄຂທີ່ເປັນໄປໄດ້ແມ່ນການພັດທະນາແຖບຄວາມຖີ່ໃໝ່, ເຊິ່ງແມ່ນແຖບ terahertz, ເຊິ່ງຢູ່ໃນ "ພື້ນທີ່ຫວ່າງ" ລະຫວ່າງໄມໂຄເວຟ ແລະ ແສງອິນຟາເຣດ. ໃນກອງປະຊຸມວິທະຍຸສື່ສານໂລກ ITU (WRC-19) ໃນປີ 2019, ລະດັບຄວາມຖີ່ 275-450GHz ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການບໍລິການໂທລະສັບມືຖືຄົງທີ່ ແລະ ທາງບົກ. ສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍ terahertz ໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຂອງນັກຄົ້ນຄວ້າຫຼາຍຄົນ.
ຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າເທຣາເຮີດສ໌ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຖືກນິຍາມວ່າເປັນແຖບຄວາມຖີ່ 0.1-10THz (1THz = 1012Hz) ທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນ 0.03-3 ມມ. ອີງຕາມມາດຕະຖານ IEEE, ຄື້ນເທຣາເຮີດສ໌ແມ່ນຖືກນິຍາມວ່າເປັນ 0.3-10THz. ຮູບທີ 1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແຖບຄວາມຖີ່ເທຣາເຮີດສ໌ແມ່ນຢູ່ລະຫວ່າງໄມໂຄເວຟ ແລະ ແສງອິນຟາເຣດ.
ຮູບທີ 1 ແຜນວາດສະແດງຄື້ນຄວາມຖີ່ THz.
ການພັດທະນາຂອງເສົາອາກາດ Terahertz
ເຖິງແມ່ນວ່າການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບຄື້ນເຕຣາເຮີດໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນໃນສະຕະວັດທີ 19, ແຕ່ມັນບໍ່ໄດ້ຖືກສຶກສາເປັນຂົງເຂດເອກະລາດໃນເວລານັ້ນ. ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບລັງສີເຕຣາເຮີດສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຸມໃສ່ແຖບອິນຟາເຣດໄກ. ຈົນຮອດກາງຫາທ້າຍສະຕະວັດທີ 20 ນັກຄົ້ນຄວ້າຈຶ່ງເລີ່ມພັດທະນາການຄົ້ນຄວ້າຄື້ນມິນລິແມັດໄປສູ່ແຖບເຕຣາເຮີດ ແລະ ດຳເນີນການຄົ້ນຄວ້າເຕັກໂນໂລຊີເຕຣາເຮີດພິເສດ.
ໃນຊຸມປີ 1980, ການເກີດຂຶ້ນຂອງແຫຼ່ງກຳເນີດລັງສີເທຣາເຮີດສ໌ໄດ້ເຮັດໃຫ້ການນຳໃຊ້ຄື້ນເທຣາເຮີດສ໌ໃນລະບົບຕົວຈິງເປັນໄປໄດ້. ນັບຕັ້ງແຕ່ສະຕະວັດທີ 21, ເຕັກໂນໂລຊີການສື່ສານໄຮ້ສາຍໄດ້ພັດທະນາຢ່າງໄວວາ, ແລະຄວາມຕ້ອງການຂອງປະຊາຊົນສຳລັບຂໍ້ມູນຂ່າວສານ ແລະ ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອຸປະກອນການສື່ສານໄດ້ວາງຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດຫຼາຍຂຶ້ນກ່ຽວກັບອັດຕາການສົ່ງຂໍ້ມູນການສື່ສານ. ດັ່ງນັ້ນ, ໜຶ່ງໃນສິ່ງທ້າທາຍຂອງເຕັກໂນໂລຊີການສື່ສານໃນອະນາຄົດແມ່ນການດຳເນີນງານໃນອັດຕາຂໍ້ມູນທີ່ສູງຂອງກິກະບິດຕໍ່ວິນາທີໃນສະຖານທີ່ດຽວ. ພາຍໃຕ້ການພັດທະນາເສດຖະກິດໃນປະຈຸບັນ, ຊັບພະຍາກອນຄື້ນຄວາມຖີ່ໄດ້ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ຂາດແຄນຫຼາຍຂຶ້ນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມຕ້ອງການຂອງມະນຸດສຳລັບຄວາມສາມາດ ແລະ ຄວາມໄວໃນການສື່ສານແມ່ນບໍ່ມີທີ່ສິ້ນສຸດ. ສຳລັບບັນຫາຄວາມແອອັດຂອງຄື້ນຄວາມຖີ່, ບໍລິສັດຫຼາຍແຫ່ງໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີ multiple-input multiple-output (MIMO) ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຄື້ນຄວາມຖີ່ ແລະ ຄວາມສາມາດຂອງລະບົບຜ່ານການ multiplexing ທາງພື້ນທີ່. ດ້ວຍຄວາມກ້າວໜ້າຂອງເຄືອຂ່າຍ 5G, ຄວາມໄວໃນການເຊື່ອມຕໍ່ຂໍ້ມູນຂອງຜູ້ໃຊ້ແຕ່ລະຄົນຈະເກີນ Gbps, ແລະ ການຈະລາຈອນຂໍ້ມູນຂອງສະຖານີຖານກໍ່ຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ສຳລັບລະບົບການສື່ສານຄື້ນມິນລິແມັດແບບດັ້ງເດີມ, ການເຊື່ອມຕໍ່ໄມໂຄເວຟຈະບໍ່ສາມາດຈັດການກັບກະແສຂໍ້ມູນຂະໜາດໃຫຍ່ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້. ນອກຈາກນັ້ນ, ເນື່ອງຈາກອິດທິພົນຂອງສາຍຕາ, ໄລຍະທາງການສົ່ງສັນຍານຂອງການສື່ສານອິນຟາເຣດຈຶ່ງສັ້ນ ແລະ ສະຖານທີ່ຂອງອຸປະກອນສື່ສານຂອງມັນແມ່ນຄົງທີ່. ດັ່ງນັ້ນ, ຄື້ນ THz, ເຊິ່ງຢູ່ລະຫວ່າງໄມໂຄເວຟ ແລະ ອິນຟາເຣດ, ສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອສ້າງລະບົບການສື່ສານຄວາມໄວສູງ ແລະ ເພີ່ມອັດຕາການສົ່ງຂໍ້ມູນໂດຍການໃຊ້ລິ້ງ THz.
ຄື້ນເທຣາເຮີດສາມາດໃຫ້ແບນວິດການສື່ສານທີ່ກວ້າງຂວາງກວ່າ, ແລະລະດັບຄວາມຖີ່ຂອງມັນແມ່ນປະມານ 1000 ເທົ່າຂອງການສື່ສານມືຖື. ດັ່ງນັ້ນ, ການໃຊ້ THz ເພື່ອສ້າງລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍຄວາມໄວສູງເປັນທາງອອກທີ່ດີຕໍ່ສິ່ງທ້າທາຍຂອງອັດຕາຂໍ້ມູນທີ່ສູງ, ເຊິ່ງໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຂອງທີມງານຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ອຸດສາຫະກຳຫຼາຍແຫ່ງ. ໃນເດືອນກັນຍາ 2017, ມາດຕະຖານການສື່ສານໄຮ້ສາຍ THz ທຳອິດ IEEE 802.15.3d-2017 ໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກມາ, ເຊິ່ງກຳນົດການແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນຈຸດຕໍ່ຈຸດໃນຊ່ວງຄວາມຖີ່ THz ຕ່ຳກວ່າ 252-325 GHz. ຊັ້ນທາງກາຍະພາບທາງເລືອກ (PHY) ຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ສາມາດບັນລຸອັດຕາຂໍ້ມູນສູງເຖິງ 100 Gbps ທີ່ແບນວິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ລະບົບການສື່ສານ THz ຄວາມຖີ່ 0.12 THz ທີ່ປະສົບຜົນສຳເລັດຄັ້ງທຳອິດໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນປີ 2004, ແລະລະບົບການສື່ສານ THz ຄວາມຖີ່ 0.3 THz ໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ໃນປີ 2013. ຕາຕະລາງທີ 1 ສະແດງຄວາມຄືບໜ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າຂອງລະບົບການສື່ສານເທຣາເຮີດສ໌ໃນປະເທດຍີ່ປຸ່ນຕັ້ງແຕ່ປີ 2004 ຫາ 2013.
ຕາຕະລາງທີ 1 ຄວາມຄືບໜ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າຂອງລະບົບການສື່ສານເທຣາເຮີດສ໌ໃນປະເທດຍີ່ປຸ່ນຕັ້ງແຕ່ປີ 2004 ຫາ 2013
ໂຄງສ້າງເສົາອາກາດຂອງລະບົບການສື່ສານທີ່ພັດທະນາໃນປີ 2004 ໄດ້ຖືກອະທິບາຍລາຍລະອຽດໂດຍບໍລິສັດ Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT) ໃນປີ 2005. ການຕັ້ງຄ່າເສົາອາກາດໄດ້ຖືກນຳສະເໜີໃນສອງກໍລະນີ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2.
ຮູບທີ 2 ແຜນວາດສະແດງລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍ NTT 120 GHz ຂອງຍີ່ປຸ່ນ
ລະບົບດັ່ງກ່າວປະສົມປະສານການປ່ຽນແປງແສງໄຟຟ້າ ແລະ ເສົາອາກາດ ແລະ ຮັບຮອງເອົາສອງຮູບແບບການເຮັດວຽກ:
1. ໃນສະພາບແວດລ້ອມພາຍໃນໄລຍະໃກ້, ເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານເສົາອາກາດແບບຮາບພຽງທີ່ໃຊ້ພາຍໃນປະກອບດ້ວຍຊິບໂຟໂຕໄດໂອດຕົວນຳສາຍດຽວ (UTC-PD), ເສົາອາກາດແບບຮາບພຽງ ແລະ ເລນຊິລິໂຄນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2(a).
2. ໃນສະພາບແວດລ້ອມກາງແຈ້ງໄລຍະຍາວ, ເພື່ອປັບປຸງອິດທິພົນຂອງການສູນເສຍການສົ່ງສັນຍານຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ຄວາມອ່ອນໄຫວຕ່ຳຂອງເຄື່ອງກວດຈັບ, ເສົາອາກາດເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານຕ້ອງມີກຳໄລສູງ. ເສົາອາກາດເທຣາເຮີດສ໌ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວໃຊ້ເລນແສງ Gaussian ທີ່ມີກຳໄລຫຼາຍກວ່າ 50 dBi. ການລວມກັນຂອງແກນປ້ອນ ແລະ ເລນໄດອີເລັກຕຣິກແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2(b).
ນອກເໜືອໄປຈາກການພັດທະນາລະບົບການສື່ສານ 0.12 THz, NTT ຍັງໄດ້ພັດທະນາລະບົບການສື່ສານ 0.3THz ໃນປີ 2012. ຜ່ານການເພີ່ມປະສິດທິພາບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ອັດຕາການສົ່ງຂໍ້ມູນສາມາດສູງເຖິງ 100Gbps. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຕາຕະລາງທີ 1, ມັນໄດ້ປະກອບສ່ວນຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ການພັດທະນາການສື່ສານ terahertz. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວຽກງານຄົ້ນຄວ້າໃນປະຈຸບັນມີຂໍ້ເສຍປຽບຄືຄວາມຖີ່ປະຕິບັດການຕໍ່າ, ຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ.
ເສົາອາກາດເທຣາເຮີດສ໌ສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ໃຊ້ໃນປະຈຸບັນແມ່ນຖືກດັດແປງມາຈາກເສົາອາກາດຄື້ນມິນລິແມັດ, ແລະ ມີນະວັດຕະກໍາໜ້ອຍໃນເສົາອາກາດເທຣາເຮີດສ໌. ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງລະບົບການສື່ສານເທຣາເຮີດສ໌, ວຽກງານທີ່ສໍາຄັນຄືການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງເສົາອາກາດເທຣາເຮີດສ໌. ຕາຕະລາງທີ 2 ລະບຸຄວາມຄືບໜ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າການສື່ສານ THz ຂອງເຢຍລະມັນ. ຮູບທີ 3 (ກ) ສະແດງໃຫ້ເຫັນລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍ THz ທີ່ເປັນຕົວແທນທີ່ລວມເອົາໂຟໂຕນິກ ແລະ ເອເລັກໂຕຣນິກ. ຮູບທີ 3 (ຂ) ສະແດງໃຫ້ເຫັນສະຖານະການທົດສອບອຸໂມງລົມ. ໂດຍພິຈາລະນາຈາກສະຖານະການຄົ້ນຄວ້າໃນປະຈຸບັນໃນເຢຍລະມັນ, ການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ການພັດທະນາຂອງມັນຍັງມີຂໍ້ເສຍປຽບເຊັ່ນ: ຄວາມຖີ່ປະຕິບັດການຕໍ່າ, ຕົ້ນທຶນສູງ ແລະ ປະສິດທິພາບຕໍ່າ.
ຕາຕະລາງທີ 2 ຄວາມຄືບໜ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າການສື່ສານ THz ໃນເຢຍລະມັນ
ຮູບທີ 3 ພາບການທົດລອງອຸໂມງລົມ
ສູນ CSIRO ICT ຍັງໄດ້ລິເລີ່ມການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍພາຍໃນ THz. ສູນດັ່ງກ່າວໄດ້ສຶກສາຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງປີ ແລະ ຄວາມຖີ່ຂອງການສື່ສານ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 4. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບທີ 4, ຮອດປີ 2020, ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບການສື່ສານໄຮ້ສາຍມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຢູ່ໃນແຖບ THz. ຄວາມຖີ່ການສື່ສານສູງສຸດໂດຍໃຊ້ຄື້ນຄວາມຖີ່ວິທະຍຸເພີ່ມຂຶ້ນປະມານສິບເທົ່າທຸກໆຊາວປີ. ສູນໄດ້ໃຫ້ຄຳແນະນຳກ່ຽວກັບຄວາມຕ້ອງການສຳລັບເສົາອາກາດ THz ແລະ ເສົາອາກາດແບບດັ້ງເດີມທີ່ສະເໜີເຊັ່ນ: ແກ ແລະ ເລນສຳລັບລະບົບການສື່ສານ THz. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 5, ເສົາອາກາດແກສອງອັນເຮັດວຽກທີ່ 0.84THz ແລະ 1.7THz ຕາມລຳດັບ, ມີໂຄງສ້າງທີ່ງ່າຍດາຍ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງລຳແສງ Gaussian ທີ່ດີ.
ຮູບທີ 4 ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງປີ ແລະ ຄວາມຖີ່
RM-BDHA818-20A
RM-DCPHA105145-20
ຮູບທີ 5 ສອງປະເພດຂອງເສົາອາກາດແກ
ສະຫະລັດອາເມລິກາໄດ້ດຳເນີນການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງກວ້າງຂວາງກ່ຽວກັບການປ່ອຍ ແລະ ການກວດຈັບຄື້ນເຕຣາເຮີດ. ຫ້ອງທົດລອງຄົ້ນຄວ້າເຕຣາເຮີດທີ່ມີຊື່ສຽງປະກອບມີຫ້ອງທົດລອງ Jet Propulsion (JPL), ສູນເລັ່ງຄວາມໄວເສັ້ນຊື່ສະແຕນຟອດ (SLAC), ຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດສະຫະລັດ (LLNL), ອົງການບໍລິຫານການບິນ ແລະ ອະວະກາດແຫ່ງຊາດ (NASA), ມູນນິທິວິທະຍາສາດແຫ່ງຊາດ (NSF), ແລະອື່ນໆ. ເສົາອາກາດເຕຣາເຮີດແບບໃໝ່ສຳລັບການນຳໃຊ້ເຕຣາເຮີດໄດ້ຖືກອອກແບບ, ເຊັ່ນ: ເສົາອາກາດແບບໂບ ແລະ ເສົາອາກາດຄວບຄຸມລຳແສງຄວາມຖີ່. ອີງຕາມການພັດທະນາຂອງເສົາອາກາດເຕຣາເຮີດ, ພວກເຮົາສາມາດໄດ້ຮັບແນວຄວາມຄິດການອອກແບບພື້ນຖານສາມຢ່າງສຳລັບເສົາອາກາດເຕຣາເຮີດໃນປະຈຸບັນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 6.
ຮູບທີ 6 ສາມແນວຄວາມຄິດການອອກແບບພື້ນຖານສຳລັບເສົາອາກາດເທຣາເຮີດ
ການວິເຄາະຂ້າງເທິງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຖິງແມ່ນວ່າຫຼາຍປະເທດໄດ້ເອົາໃຈໃສ່ເປັນຢ່າງຍິ່ງຕໍ່ສາຍອາກາດເທຣາເຮີດ, ແຕ່ມັນຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນການສຳຫຼວດ ແລະ ພັດທະນາເບື້ອງຕົ້ນ. ເນື່ອງຈາກການສູນເສຍການແຜ່ກະຈາຍ ແລະ ການດູດຊຶມໂມເລກຸນສູງ, ສາຍອາກາດ THz ມັກຈະຖືກຈຳກັດໂດຍໄລຍະການສົ່ງສັນຍານ ແລະ ການຄຸ້ມຄອງ. ການສຶກສາບາງຢ່າງສຸມໃສ່ຄວາມຖີ່ປະຕິບັດການຕ່ຳໃນແຖບ THz. ການຄົ້ນຄວ້າສາຍອາກາດເທຣາເຮີດທີ່ມີຢູ່ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຸມໃສ່ການປັບປຸງການຮັບສັນຍານໂດຍການໃຊ້ສາຍອາກາດເລນໄດອີເລັກຕຣິກ, ແລະອື່ນໆ, ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບການສື່ສານໂດຍການໃຊ້ອັລກໍຣິທຶມທີ່ເໝາະສົມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ວິທີການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ສາຍອາກາດເທຣາເຮີດຍັງເປັນບັນຫາຮີບດ່ວນຫຼາຍ.
ເສົາອາກາດ THz ທົ່ວໄປ
ມີສາຍອາກາດ THz ຫຼາຍປະເພດໃຫ້ເລືອກໃຊ້ຄື: ສາຍອາກາດໄດໂພລທີ່ມີຊ່ອງຮູບຈວຍ, ສາຍອາກາດສະທ້ອນແສງມຸມ, ສາຍອາກາດໄດໂພລແບບໂບ, ສາຍອາກາດແບບໄດອີເລັກຕຣິກເລນແພນນາ, ສາຍອາກາດແບບໂຟໂຕຄອນດັກຕິຟສຳລັບສ້າງແຫຼ່ງລັງສີ THz, ສາຍອາກາດແບບແກ, ສາຍອາກາດ THz ໂດຍອີງໃສ່ວັດສະດຸກຣາຟີນ, ແລະອື່ນໆ. ອີງຕາມວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ເພື່ອເຮັດສາຍອາກາດ THz, ພວກມັນສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດຄື: ສາຍອາກາດໂລຫະ (ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສາຍອາກາດແບບແກ), ສາຍອາກາດແບບໄດອີເລັກຕຣິກ (ສາຍອາກາດເລນ), ແລະ ສາຍອາກາດວັດສະດຸໃໝ່. ພາກນີ້ໃຫ້ການວິເຄາະເບື້ອງຕົ້ນຂອງສາຍອາກາດເຫຼົ່ານີ້ກ່ອນ, ແລະໃນພາກຕໍ່ໄປ, ສາຍອາກາດ THz ທົ່ວໄປຫ້າຊະນິດຈະຖືກນຳສະເໜີຢ່າງລະອຽດ ແລະ ວິເຄາະຢ່າງລະອຽດ.
1. ເສົາອາກາດໂລຫະ
ເສົາອາກາດແກຣນແມ່ນເສົາອາກາດໂລຫະທົ່ວໄປທີ່ຖືກອອກແບບມາໃຫ້ເຮັດວຽກໃນແຖບ THz. ເສົາອາກາດຂອງເຄື່ອງຮັບຄື້ນມິນລິແມັດແບບຄລາສສິກແມ່ນແກຣນຮູບຈວຍ. ເສົາອາກາດແບບລອກ ແລະ ເສົາອາກາດແບບສອງໂໝດມີຂໍ້ດີຫຼາຍຢ່າງ, ລວມທັງຮູບແບບລັງສີທີ່ສົມມາດການໝູນວຽນ, ອັດຕາຂະຫຍາຍສູງ 20 ຫາ 30 dBi ແລະ ລະດັບຂົ້ວຂ້າມຕ່ຳ -30 dB, ແລະ ປະສິດທິພາບການເຊື່ອມຕໍ່ 97% ຫາ 98%. ແບນວິດທີ່ມີຢູ່ຂອງເສົາອາກາດແກຣນສອງອັນແມ່ນ 30%-40% ແລະ 6%-8% ຕາມລຳດັບ.
ເນື່ອງຈາກຄວາມຖີ່ຂອງຄື້ນເຕຣາເຮີດສ໌ສູງຫຼາຍ, ຂະໜາດຂອງເສົາອາກາດແກນຈຶ່ງນ້ອຍຫຼາຍ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການປະມວນຜົນຂອງແກນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະໃນການອອກແບບແຖວເສົາອາກາດ, ແລະຄວາມສັບສົນຂອງເຕັກໂນໂລຊີການປະມວນຜົນນຳໄປສູ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງເກີນໄປ ແລະ ການຜະລິດທີ່ຈຳກັດ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຜະລິດດ້ານລຸ່ມຂອງການອອກແບບແກນທີ່ສັບສົນ, ເສົາອາກາດແກນງ່າຍໆໃນຮູບແບບຂອງແກນຮູບຈວຍ ຫຼື ຮູບຈວຍມັກຈະຖືກນຳໃຊ້, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະ ຄວາມສັບສົນຂອງຂະບວນການ, ແລະ ປະສິດທິພາບການແຜ່ລັງສີຂອງເສົາອາກາດສາມາດຮັກສາໄວ້ໄດ້ດີ.
ເສົາອາກາດໂລຫະອີກອັນໜຶ່ງແມ່ນເສົາອາກາດຮູບຊົງຄື້ນເຄື່ອນທີ່, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍເສົາອາກາດຄື້ນເຄື່ອນທີ່ທີ່ປະສົມປະສານຢູ່ໃນຟິມໄດອີເລັກຕຣິກ 1.2 ໄມຄຣອນ ແລະ ແຂວນຢູ່ໃນຊ່ອງຕາມລວງຍາວທີ່ແກະສະຫຼັກຢູ່ເທິງແຜ່ນຊິລິກອນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 7. ເສົາອາກາດນີ້ແມ່ນໂຄງສ້າງເປີດທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບໄດໂອດ Schottky. ເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງທີ່ຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການການຜະລິດຕໍ່າ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນແຖບຄວາມຖີ່ສູງກວ່າ 0.6 THz. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ລະດັບຂອງແຜ່ນຂ້າງ ແລະ ລະດັບຂົ້ວຂ້າມຂອງເສົາອາກາດແມ່ນສູງ, ອາດຈະເປັນຍ້ອນໂຄງສ້າງເປີດຂອງມັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ປະສິດທິພາບການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງມັນຈຶ່ງຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ (ປະມານ 50%).
ຮູບທີ 7 ເສົາອາກາດຮູບຊົງກະບອກຄື້ນເຄື່ອນທີ່
2. ເສົາອາກາດໄດອີເລັກຕຣິກ
ສາຍອາກາດໄດອີເລັກຕຣິກແມ່ນການລວມກັນຂອງຊັ້ນຮອງໄດອີເລັກຕຣິກ ແລະ ເຄື່ອງກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຂອງສາຍອາກາດ. ຜ່ານການອອກແບບທີ່ເໝາະສົມ, ສາຍອາກາດໄດອີເລັກຕຣິກສາມາດບັນລຸການຈັບຄູ່ຄວາມຕ້ານທານກັບເຄື່ອງກວດຈັບ, ແລະມີຂໍ້ດີຂອງຂະບວນການທີ່ງ່າຍດາຍ, ການເຊື່ອມໂຍງງ່າຍ, ແລະຕົ້ນທຶນຕໍ່າ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ອອກແບບສາຍອາກາດແຖບແຄບ ແລະ ແຖບບຣອດແບນຫຼາຍສາຍທີ່ສາມາດຈັບຄູ່ກັບເຄື່ອງກວດຈັບຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳຂອງສາຍອາກາດໄດອີເລັກຕຣິກເທຣາເຮີດສ໌: ສາຍອາກາດຜີເສື້ອ, ສາຍອາກາດຮູບຕົວ U ຄູ່, ສາຍອາກາດລະບົບ log-periodic, ແລະ ສາຍອາກາດ sinusoidal ລະບົບ log-periodic, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 8. ນອກຈາກນັ້ນ, ຮູບຮ່າງຂອງສາຍອາກາດທີ່ສັບສົນຫຼາຍຂຶ້ນສາມາດຖືກອອກແບບຜ່ານອັລກໍຣິທຶມທາງພັນທຸກໍາ.
ຮູບທີ 8 ສີ່ປະເພດຂອງເສົາອາກາດແບບຮາບພຽງ
ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກສາຍອາກາດໄດອີເລັກຕຣິກຖືກລວມເຂົ້າກັບຊັ້ນຮອງພື້ນໄດອີເລັກຕຣິກ, ຜົນກະທົບຂອງຄື້ນໜ້າດິນຈະເກີດຂຶ້ນເມື່ອຄວາມຖີ່ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຢູ່ໃນແຖບ THz. ຂໍ້ເສຍປຽບທີ່ຮ້າຍແຮງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ສາຍອາກາດສູນເສຍພະລັງງານຫຼາຍໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ ແລະ ນຳໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນປະສິດທິພາບຂອງລັງສີສາຍອາກາດ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 9, ເມື່ອມຸມລັງສີສາຍອາກາດໃຫຍ່ກວ່າມຸມຕັດ, ພະລັງງານຂອງມັນຈະຖືກຈຳກັດຢູ່ໃນຊັ້ນຮອງພື້ນໄດອີເລັກຕຣິກ ແລະ ເຊື່ອມຕໍ່ກັບໂໝດຊັ້ນຮອງພື້ນ.
ຮູບທີ 9 ຜົນກະທົບຂອງຄື້ນໜ້າດິນຂອງເສົາອາກາດ
ເມື່ອຄວາມໜາຂອງຊັ້ນວາງເພີ່ມຂຶ້ນ, ຈຳນວນຮູບແບບລຳດັບສູງຈະເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງເສົາອາກາດ ແລະ ຊັ້ນວາງຈະເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ການສູນເສຍພະລັງງານ. ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຂອງຄື້ນໜ້າດິນ, ມີສາມແຜນການເພີ່ມປະສິດທິພາບຄື:
1) ໃສ່ເລນໃສ່ເສົາອາກາດເພື່ອເພີ່ມກຳລັງຮັບແສງໂດຍການໃຊ້ລັກສະນະການສ້າງລຳແສງຂອງຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ.
2) ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມໜາຂອງຊັ້ນຮອງພື້ນເພື່ອສະກັດກັ້ນການສ້າງຮູບແບບລະດັບສູງຂອງຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ.
3) ປ່ຽນວັດສະດຸໄດອີເລັກຕຣິກຂອງຊັ້ນຮອງພື້ນດ້ວຍຊ່ອງຫວ່າງແຖບແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ (EBG). ຄຸນລັກສະນະການກັ່ນຕອງທາງພື້ນທີ່ຂອງ EBG ສາມາດສະກັດກັ້ນໂໝດລຳດັບສູງໄດ້.
3. ເສົາອາກາດວັດສະດຸໃໝ່
ນອກເໜືອໄປຈາກສອງເສົາອາກາດຂ້າງເທິງນີ້, ຍັງມີເສົາອາກາດເທຣາເຮີດສ໌ທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸໃໝ່. ຕົວຢ່າງ, ໃນປີ 2006, Jin Hao ແລະ ຄະນະ ໄດ້ສະເໜີເສົາອາກາດໄດໂພລທໍ່ນາໂນຄາບອນ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 10 (a), ໄດໂພລແມ່ນເຮັດດ້ວຍທໍ່ນາໂນຄາບອນແທນທີ່ຈະເປັນວັດສະດຸໂລຫະ. ລາວໄດ້ສຶກສາຄຸນສົມບັດອິນຟາເຣດ ແລະ ຄຸນສົມບັດທາງແສງຂອງເສົາອາກາດໄດໂພລທໍ່ນາໂນຄາບອນຢ່າງລະອຽດ ແລະ ໄດ້ປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບລັກສະນະທົ່ວໄປຂອງເສົາອາກາດໄດໂພລທໍ່ນາໂນຄາບອນທີ່ມີຄວາມຍາວຈຳກັດ, ເຊັ່ນ: ຄວາມຕ້ານທານການປ້ອນຂໍ້ມູນ, ການແຈກຢາຍກະແສໄຟຟ້າ, ອັດຕາເພີ່ມ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ຮູບແບບການແຜ່ລັງສີ. ຮູບທີ 10 (b) ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງຄວາມຕ້ານທານການປ້ອນຂໍ້ມູນ ແລະ ຄວາມຖີ່ຂອງເສົາອາກາດໄດໂພລທໍ່ນາໂນຄາບອນ. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ໃນຮູບທີ 10 (b), ສ່ວນຈິນຕະນາການຂອງຄວາມຕ້ານທານການປ້ອນຂໍ້ມູນມີຫຼາຍສູນຢູ່ທີ່ຄວາມຖີ່ສູງກວ່າ. ນີ້ຊີ້ບອກວ່າເສົາອາກາດສາມາດບັນລຸການສະທ້ອນຫຼາຍຄັ້ງຢູ່ທີ່ຄວາມຖີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ແນ່ນອນ, ເສົາອາກາດທໍ່ນາໂນຄາບອນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການສະທ້ອນພາຍໃນຂອບເຂດຄວາມຖີ່ທີ່ແນ່ນອນ (ຄວາມຖີ່ THz ຕ່ຳກວ່າ), ແຕ່ບໍ່ສາມາດສະທ້ອນນອກຂອບເຂດນີ້ໄດ້ຢ່າງສິ້ນເຊີງ.
ຮູບທີ 10 (ກ) ເສົາອາກາດໄດໂພລຂອງທໍ່ນາໂນຄາບອນ. (ຂ) ເສັ້ນໂຄ້ງຄວາມຕ້ານທານ-ຄວາມຖີ່ຂາເຂົ້າ
ໃນປີ 2012, Samir F. Mahmoud ແລະ Ayed R. AlAjmi ໄດ້ສະເໜີໂຄງສ້າງເສົາອາກາດເທຣາເຮີດສ໌ແບບໃໝ່ໂດຍອີງໃສ່ທໍ່ນາໂນຄາບອນ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍມັດຂອງທໍ່ນາໂນຄາບອນທີ່ຫໍ່ດ້ວຍສອງຊັ້ນໄດອີເລັກຕຣິກ. ຊັ້ນໄດອີເລັກຕຣິກພາຍໃນແມ່ນຊັ້ນໂຟມໄດອີເລັກຕຣິກ, ແລະຊັ້ນໄດອີເລັກຕຣິກພາຍນອກແມ່ນຊັ້ນວັດສະດຸ metamaterial. ໂຄງສ້າງສະເພາະແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 11. ຜ່ານການທົດສອບ, ປະສິດທິພາບການແຜ່ລັງສີຂອງເສົາອາກາດໄດ້ຮັບການປັບປຸງໃຫ້ດີຂຶ້ນເມື່ອທຽບກັບທໍ່ນາໂນຄາບອນຝາດຽວ.
ຮູບທີ 11 ເສົາອາກາດເທຣາເຮີດສ໌ໃໝ່ໂດຍອີງໃສ່ທໍ່ນາໂນຄາບອນ
ສາຍອາກາດເທຣາເຮີດສ໌ວັດສະດຸໃໝ່ທີ່ສະເໜີຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສາມມິຕິ. ເພື່ອປັບປຸງແບນວິດຂອງສາຍອາກາດ ແລະ ເຮັດສາຍອາກາດທີ່ສອດຄ່ອງ, ສາຍອາກາດກຣາຟີນແບບຮາບພຽງໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ກຣາຟີນມີລັກສະນະການຄວບຄຸມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແບບໄດນາມິກທີ່ດີເລີດ ແລະ ສາມາດສ້າງພລາສມາພື້ນຜິວໄດ້ໂດຍການປັບແຮງດັນໄຟຟ້າອະຄະຕິ. ພລາສມາພື້ນຜິວມີຢູ່ໃນໜ້າຕ່າງລະຫວ່າງຊັ້ນຮອງຄົງທີ່ໄດອີເລັກຕຣິກບວກ (ເຊັ່ນ Si, SiO2, ແລະອື່ນໆ) ແລະ ຊັ້ນຮອງຄົງທີ່ໄດອີເລັກຕຣິກລົບ (ເຊັ່ນ ໂລຫະທີ່ມີຄ່າ, ກຣາຟີນ, ແລະອື່ນໆ). ມີ "ເອເລັກຕຣອນອິດສະຫຼະ" ຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍໃນຕົວນຳເຊັ່ນ ໂລຫະທີ່ມີຄ່າ ແລະ ກຣາຟີນ. ເອເລັກຕຣອນອິດສະຫຼະເຫຼົ່ານີ້ຍັງຖືກເອີ້ນວ່າພລາສມາ. ເນື່ອງຈາກສະໜາມທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ມີຢູ່ໃນຕົວນຳ, ພລາສມາເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນສະພາບທີ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ບໍ່ໄດ້ຖືກລົບກວນຈາກໂລກພາຍນອກ. ເມື່ອພະລັງງານຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າທີ່ຕົກກະທົບຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັບພລາສມາເຫຼົ່ານີ້, ພລາສມາຈະເບັ່ງອອກຈາກສະພາບທີ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ສັ່ນສະເທືອນ. ຫຼັງຈາກການປ່ຽນແປງ, ຮູບແບບແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຈະສ້າງຄື້ນແມ່ເຫຼັກຂວາງຢູ່ທີ່ໜ້າຕ່າງ. ອີງຕາມຄຳອະທິບາຍກ່ຽວກັບຄວາມສຳພັນການກະຈາຍຂອງພລາສມາພື້ນຜິວໂລຫະໂດຍຮູບແບບ Drude, ໂລຫະບໍ່ສາມາດຈັບຄູ່ກັບຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃນພື້ນທີ່ຫວ່າງ ແລະ ປ່ຽນພະລັງງານໄດ້ຕາມທຳມະຊາດ. ມັນຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ວັດສະດຸອື່ນໆເພື່ອກະຕຸ້ນຄື້ນພລາສມາເທິງໜ້າດິນ. ຄື້ນພລາສມາເທິງໜ້າດິນຈະເສື່ອມສະພາບຢ່າງໄວວາໃນທິດທາງຂະໜານຂອງພື້ນຜິວລະຫວ່າງໂລຫະ ແລະ ພື້ນຜິວ. ເມື່ອຕົວນຳໂລຫະນຳໄຟຟ້າໄປໃນທິດທາງທີ່ຕັ້ງສາກກັບໜ້າດິນ, ຈະເກີດຜົນກະທົບທາງຜິວໜັງ. ແນ່ນອນ, ເນື່ອງຈາກຂະໜາດນ້ອຍຂອງເສົາອາກາດ, ຈະເກີດຜົນກະທົບທາງຜິວໜັງໃນແຖບຄວາມຖີ່ສູງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຂອງເສົາອາກາດຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາ ແລະ ບໍ່ສາມາດຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງເສົາອາກາດເຕຣາເຮີດສ໌ໄດ້. ພລາສມອນເທິງໜ້າດິນຂອງກຣາຟີນບໍ່ພຽງແຕ່ມີແຮງຜູກມັດທີ່ສູງກວ່າ ແລະ ການສູນເສຍຕ່ຳກວ່າເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງຮອງຮັບການປັບໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ກຣາຟີນຍັງມີຄວາມນຳໄຟຟ້າທີ່ສັບສົນໃນແຖບເຕຣາເຮີດສ໌. ດັ່ງນັ້ນ, ການແຜ່ກະຈາຍຄື້ນຊ້າແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຮູບແບບພລາສມາທີ່ຄວາມຖີ່ເຕຣາເຮີດສ໌. ລັກສະນະເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງເຕັມທີ່ເຖິງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງກຣາຟີນທີ່ຈະທົດແທນວັດສະດຸໂລຫະໃນແຖບເຕຣາເຮີດສ໌.
ອີງຕາມພຶດຕິກຳການໂພລາໄຣເຊຊັນຂອງພລາສມອນໜ້າດິນກຣາຟີນ, ຮູບທີ 12 ສະແດງໃຫ້ເຫັນສາຍອາກາດແບບແຖບໃໝ່, ແລະ ສະເໜີຮູບຮ່າງແຖບຂອງລັກສະນະການແຜ່ກະຈາຍຂອງຄື້ນພລາສມາໃນກຣາຟີນ. ການອອກແບບແຖບສາຍອາກາດທີ່ສາມາດປັບໄດ້ສະໜອງວິທີການໃໝ່ໃນການສຶກສາລັກສະນະການແຜ່ກະຈາຍຂອງສາຍອາກາດເທຣາເຮີດສ໌ວັດສະດຸໃໝ່.
ຮູບທີ 12 ເສົາອາກາດແຖບໃໝ່
ນອກເໜືອໄປຈາກການສຳຫຼວດອົງປະກອບເສົາອາກາດເທຣາເຮີດສ໌ວັດສະດຸໃໝ່ຂອງໜ່ວຍ, ເສົາອາກາດເທຣາເຮີດສ໌ແບບ graphene nanopatch ຍັງສາມາດຖືກອອກແບບເປັນອາເຣເພື່ອສ້າງລະບົບການສື່ສານເສົາອາກາດຫຼາຍຂາເຂົ້າຫຼາຍຂາອອກແບບ terahertz. ໂຄງສ້າງເສົາອາກາດສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 13. ໂດຍອີງໃສ່ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງເສົາອາກາດແບບ graphene nanopatch, ອົງປະກອບເສົາອາກາດມີຂະໜາດໄມຄຣອນ. ການວາງອາຍເຄມີສັງເຄາະຮູບພາບ graphene ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍກົງໃນຊັ້ນນິກເກີນບາງໆ ແລະ ໂອນພວກມັນໄປຫາຊັ້ນຮອງພື້ນໃດກໍໄດ້. ໂດຍການເລືອກຈຳນວນອົງປະກອບທີ່ເໝາະສົມ ແລະ ການປ່ຽນແປງແຮງດັນໄຟຟ້າສະຖິດ, ທິດທາງການແຜ່ລັງສີສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ເຮັດໃຫ້ລະບົບສາມາດຕັ້ງຄ່າໃໝ່ໄດ້.
ຮູບທີ 13 ແຖວເສົາອາກາດເທຣາເຮີດຊ໌ແບບ Graphene nanopatch
ການຄົ້ນຄວ້າວັດສະດຸໃໝ່ແມ່ນທິດທາງທີ່ຂ້ອນຂ້າງໃໝ່. ການປະດິດສ້າງວັດສະດຸຄາດວ່າຈະທຳລາຍຂໍ້ຈຳກັດຂອງເສົາອາກາດແບບດັ້ງເດີມ ແລະ ພັດທະນາເສົາອາກາດໃໝ່ຫຼາກຫຼາຍຊະນິດ, ເຊັ່ນ: ວັດສະດຸ metamaterials ທີ່ສາມາດປັບໂຄງສ້າງໄດ້, ວັດສະດຸສອງມິຕິ (2D), ແລະອື່ນໆ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເສົາອາກາດປະເພດນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຂຶ້ນກັບການປະດິດສ້າງວັດສະດຸໃໝ່ ແລະ ຄວາມກ້າວໜ້າຂອງເຕັກໂນໂລຊີຂະບວນການ. ໃນກໍລະນີໃດກໍ່ຕາມ, ການພັດທະນາເສົາອາກາດ terahertz ຕ້ອງການວັດສະດຸທີ່ມີນະວັດຕະກໍາ, ເຕັກໂນໂລຊີການປະມວນຜົນທີ່ຊັດເຈນ ແລະ ໂຄງສ້າງການອອກແບບໃໝ່ເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການດ້ານການຮັບສົ່ງສັນຍານສູງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ຳ ແລະ ແບນວິດກວ້າງຂອງເສົາອາກາດ terahertz.
ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນແນະນຳຫຼັກການພື້ນຖານຂອງສາຍອາກາດເທຣາເຮີດສາມປະເພດຄື: ສາຍອາກາດໂລຫະ, ສາຍອາກາດໄດອີເລັກຕຣິກ ແລະ ສາຍອາກາດວັດສະດຸໃໝ່, ພ້ອມທັງວິເຄາະຄວາມແຕກຕ່າງ, ຂໍ້ດີ ແລະ ຂໍ້ເສຍຂອງມັນ.
1. ເສົາອາກາດໂລຫະ: ຮູບຮ່າງແມ່ນງ່າຍດາຍ, ງ່າຍຕໍ່ການປຸງແຕ່ງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່າ, ແລະຄວາມຕ້ອງການວັດສະດຸພື້ນຖານຕໍ່າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເສົາອາກາດໂລຫະໃຊ້ວິທີກົນຈັກເພື່ອປັບຕຳແໜ່ງຂອງເສົາອາກາດ, ເຊິ່ງມັກຈະເກີດຄວາມຜິດພາດ. ຖ້າການປັບບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ປະສິດທິພາບຂອງເສົາອາກາດຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເຖິງແມ່ນວ່າເສົາອາກາດໂລຫະຈະມີຂະໜາດນ້ອຍ, ແຕ່ມັນຍາກທີ່ຈະປະກອບກັບວົງຈອນຮາບພຽງ.
2. ສາຍອາກາດໄດອີເລັກຕຣິກ: ສາຍອາກາດໄດອີເລັກຕຣິກມີຄວາມຕ້ານທານຂາເຂົ້າຕ່ຳ, ງ່າຍຕໍ່ການຈັບຄູ່ກັບເຄື່ອງກວດຈັບຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳ, ແລະງ່າຍຕໍ່ການເຊື່ອມຕໍ່ກັບວົງຈອນຮາບພຽງ. ຮູບຮ່າງເລຂາຄະນິດຂອງສາຍອາກາດໄດອີເລັກຕຣິກປະກອບມີຮູບຊົງຜີເສື້ອ, ຮູບຊົງຕົວ U ສອງຊັ້ນ, ຮູບຊົງໂລກາລິດທຳມະດາ ແລະ ຮູບຊົງໄຊນ໌ໄລຄ໌ໂລກາລິດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສາຍອາກາດໄດອີເລັກຕຣິກຍັງມີຂໍ້ບົກຜ່ອງທີ່ຮ້າຍແຮງ, ຄືຜົນກະທົບຂອງຄື້ນໜ້າດິນທີ່ເກີດຈາກຊັ້ນຮອງພື້ນໜາ. ວິທີແກ້ໄຂແມ່ນການໂຫຼດເລນ ແລະ ປ່ຽນຊັ້ນຮອງພື້ນໄດອີເລັກຕຣິກດ້ວຍໂຄງສ້າງ EBG. ທັງສອງວິທີແກ້ໄຂຕ້ອງການນະວັດຕະກຳ ແລະ ການປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງເຕັກໂນໂລຊີຂະບວນການ ແລະ ວັດສະດຸ, ແຕ່ປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດຂອງພວກມັນ (ເຊັ່ນ: omnidirectionality ແລະ ການສະກັດກັ້ນຄື້ນໜ້າດິນ) ສາມາດໃຫ້ແນວຄວາມຄິດໃໝ່ສຳລັບການຄົ້ນຄວ້າສາຍອາກາດເທຣາເຮີດ.
3. ເສົາອາກາດວັດສະດຸໃໝ່: ໃນປະຈຸບັນ, ເສົາອາກາດໄດໂພລໃໝ່ທີ່ເຮັດດ້ວຍທໍ່ນາໂນຄາບອນ ແລະ ໂຄງສ້າງເສົາອາກາດໃໝ່ທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸ metamaterials ໄດ້ປະກົດຕົວຂຶ້ນ. ວັດສະດຸໃໝ່ສາມາດນຳເອົາຄວາມກ້າວໜ້າດ້ານປະສິດທິພາບໃໝ່ມາໃຫ້, ແຕ່ຫຼັກການຫຼັກແມ່ນນະວັດຕະກຳຂອງວິທະຍາສາດວັດສະດຸ. ໃນປະຈຸບັນ, ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບເສົາອາກາດວັດສະດຸໃໝ່ຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນການສຳຫຼວດ, ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ສຳຄັນຫຼາຍຢ່າງຍັງບໍ່ທັນສຳເລັດພຽງພໍ.
ສະຫຼຸບແລ້ວ, ເສົາອາກາດເທຣາເຮີດສ໌ປະເພດຕ່າງໆສາມາດເລືອກໄດ້ຕາມຄວາມຕ້ອງການດ້ານການອອກແບບ:
1) ຖ້າຕ້ອງການການອອກແບບທີ່ງ່າຍດາຍ ແລະ ຕົ້ນທຶນການຜະລິດຕໍ່າ, ສາມາດເລືອກເສົາອາກາດໂລຫະໄດ້.
2) ຖ້າຕ້ອງການການເຊື່ອມໂຍງສູງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານການປ້ອນຂໍ້ມູນຕໍ່າ, ສາມາດເລືອກເສົາອາກາດໄດອີເລັກຕຣິກໄດ້.
3) ຖ້າຕ້ອງການຄວາມກ້າວໜ້າໃນການປະຕິບັດ, ສາມາດເລືອກເສົາອາກາດວັດສະດຸໃໝ່ໄດ້.
ການອອກແບບຂ້າງເທິງນີ້ຍັງສາມາດປັບໄດ້ຕາມຄວາມຕ້ອງການສະເພາະ. ຕົວຢ່າງ, ສອງປະເພດຂອງເສົາອາກາດສາມາດລວມເຂົ້າກັນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ປະໂຫຍດຫຼາຍຂຶ້ນ, ແຕ່ວິທີການປະກອບ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີການອອກແບບຕ້ອງຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດກວ່າ.
ກະລຸນາເຂົ້າເບິ່ງທີ່: ເພື່ອຮຽນຮູ້ເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບແອນເຕນນາ
ເວລາໂພສ: ສິງຫາ-02-2024
