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 ແລ້ວ, 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 ຍັງໄດ້ລິເລີ່ມການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍພາຍໃນອາຄານ 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
ການວິເຄາະຂ້າງເທິງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຖິງແມ່ນວ່າຫຼາຍປະເທດໄດ້ໃຫ້ຄວາມສົນໃຈຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ເສົາອາກາດເທຣາເຮີດ, ແຕ່ມັນຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນການສຳຫຼວດ ແລະ ພັດທະນາເບື້ອງຕົ້ນ. ເນື່ອງຈາກການສູນເສຍການແຜ່ກະຈາຍສູງ ແລະ ການດູດຊຶມໂມເລກຸນ, ເສົາອາກາດ THz ມັກຈະຖືກຈຳກັດໂດຍໄລຍະການສົ່ງສັນຍານ ແລະ ການຄຸ້ມຄອງ. ການສຶກສາບາງຢ່າງສຸມໃສ່ຄວາມຖີ່ປະຕິບັດການຕ່ຳໃນແຖບ THz. ການຄົ້ນຄວ້າເສົາອາກາດເທຣາເຮີດທີ່ມີຢູ່ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຸມໃສ່ການປັບປຸງການຮັບສັນຍານໂດຍການໃຊ້ເສົາອາກາດເລນໄດອີເລັກຕຣິກ, ແລະອື່ນໆ, ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບການສື່ສານໂດຍການໃຊ້ອັລກໍຣິທຶມທີ່ເໝາະສົມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ວິທີການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ເສົາອາກາດເທຣາເຮີດຍັງເປັນບັນຫາຮີບດ່ວນຫຼາຍ.
ເສົາອາກາດ THz ທົ່ວໄປ
ມີສາຍອາກາດ THz ຫຼາຍປະເພດໃຫ້ເລືອກໃຊ້ຄື: ສາຍອາກາດໄດໂພລທີ່ມີຊ່ອງຮູບຈວຍ, ສາຍອາກາດສະທ້ອນແສງມຸມ, ສາຍອາກາດໄດໂພລແບບໂບ, ສາຍອາກາດແບບໄດອີເລັກຕຣິກເລນຮາບພຽງ, ສາຍອາກາດແບບໂຟໂຕຄອນດັກຕິຟໍທີຟສຳລັບສ້າງແຫຼ່ງລັງສີ 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.
ເສົາອາກາດໂລຫະອີກອັນໜຶ່ງແມ່ນເສົາອາກາດຮູບຊົງພະລາມິດຄື້ນເຄື່ອນທີ່, 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 ຮູບຊົງໄຊນ໌ໄລກະບະໂລກ. 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.
ເພື່ອຮຽນຮູ້ເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບແອນເຕນນາ, ກະລຸນາເຂົ້າເບິ່ງທີ່:
ເວລາໂພສ: ສິງຫາ-02-2024
