Een nieuwe publicatie van Opto-Electronic Advances bespreekt hoe actieve odd-mode-metachannel een nieuwe weg kan bieden voor toekomstige systemen met één geleider.

Planaire enkelgeleidercircuitstudies hebben enorme inspanningen met zich meegebracht. Het blijft echter een uitdaging om een ​​strakke opsluiting van elektromagnetische velden en compatibiliteit met actieve halfgeleiders te bieden. SSPP-structuren integreren niet goed met actieve halfgeleidercomponenten. Onderzoekers hebben een nieuwe OMM voorgesteld die odd-mode SSPP's ondersteunt voor systemen met één geleider. Zigzagdecoratie kan de veldopsluiting versterken en de bandbreedte vergroten. De voorgestelde OMM en integratieve eigenschappen kunnen nieuwe wegen bieden voor toekomstige conforme systemen met één geleider en slimme skins.

Moderne planaire schakelingen en systemen combineren meeraderige transmissiemedia en actieve halfgeleidercomponenten. Typische transmissiemedia met meerdere geleiders vereisen echter meestal een grote metalen aarding. Een beperking is dat grote metalen oppervlakken het circuit te stijf maken om flexibele of zachte systemen te bouwen. Een tweede uitdaging is dat grote metalen oppervlakken de radardoorsnede (RCS) van het systeem vergroten.

Om de problemen op te lossen, is het verkennen van compacte enkeladerige transmissiemedia zonder grote metalen grond een mogelijk pad. De onderontwikkeling van systemen met één geleider in vergelijking met systemen met meerdere geleiders wordt veroorzaakt door onvoldoende opsluiting van elektromagnetische velden en slechte compatibiliteit met de actieve halfgeleidertechnologie van enkelgeleidermedia. Volwassen actieve halfgeleidercomponenten vereisen signaalinvoer in de vorm van spanning.

Spoof surface plasmon polaritons (SSPP's) zijn een speciaal type oppervlaktegolf. Het kan de optische natuurlijke oppervlakteplasmonpolaritonen (SPP's) nabootsen. Zowel enkel- als meeraderige plasmonische metamaterialen kunnen SSPP's in de microgolf- en terahertz-banden ondersteunen. Ultradunne SSPP-structuren hebben veel voordelen in microgolf- en terahertz-engineering. Op basis van deze verdiensten worden SSPP's gebruikt om een ​​reeks nieuwe apparaten te realiseren. Ze omvatten filters, modulatoren, antennes en zelfs historische systemen zoals draadloze lichaamssensornetwerken en draadloze communicatiesystemen.

Multi-conductor ultradunne SSPP-technologie is gegroeid. De mijlpaal van sub-diffractie-beperkte draadloze signaalcommunicatie gedragen door het meeraderige SSPP-systeem toont de superioriteit van SSPP's aan. Desalniettemin biedt de ultradunne SSPP-technologie met meerdere geleiders geen voordelen bij het doorbreken van de twee beperkingen van transmissiemedia met meerdere geleiders.

Hoewel SSPP's met één geleider het vermogen van veldopsluiting en conforme voortplanting bezitten, zijn ze nog verre van systematische toepassingen. Er is geen goede methode om belangrijke actieve halfgeleidercomponenten zoals versterkers te integreren in SSPP-circuits met één geleider. Het is nog steeds dringend op zoek naar een haalbare techniek om de problemen van transmissiemedia met meerdere geleiders op te lossen en tegelijkertijd het knelpunt van transmissiemedia met één geleider te doorbreken.

Het onderzoeksteam stelt een nieuw soort odd-mode-metachannel (OMM) voor voor systemen met één geleider. Ze analyseren eerst het potentieel van actieve integratie van halfgeleidercomponenten. Het team beoordeelde vervolgens de basisontwerpprincipes achter de OMM om tegelijkertijd de veldopsluiting te versterken en de bandbreedte te verbreden. Door gebruik te maken van het oneven-mode veldpotentiaalverschil van de OMM werd de enkeladerige versterker bereikt die met de OMM is geïntegreerd.

De voorgestelde methode kan worden uitgebreid tot bijna alle actieve halfgeleidercomponenten in microgolf- en terahertz-systemen. Het team demonstreerde de voordelen van overspraakonderdrukking op basis van de oneven-even-modus orthogonaliteit, lage RCS en de flexibiliteit van de OMM. Daarom kan de voorgestelde OMM de obstakels voor het realiseren van systemen met één geleider overwinnen en een nieuwe weg bieden voor toekomstige slimme skins.

Het nieuwe odd-mode-metakanaal fungeert als het fundamentele transmissiemedium voor een systeem met één geleider. De introductie van zigzagversieringen op de SSPP-structuur lost de afweging van bandbreedte en veldbeperking van SSPP's met oneven modus op. Het is mogelijk om een ​​veld met oneven modus te gebruiken om actieve halfgeleidercomponenten te exciteren.

Samenvattend, de voorgestelde OMM en de methode van actieve integratie van halfgeleidercomponenten nemen de belangrijkste obstakels weg voor het realiseren van conforme enkelgeleidersystemen en bieden een weg voor toekomstige slimme skins. + Verder verkennen

Betere geïntegreerde schakelingen met glijsymmetrie