Una matriz de antenas planas sub-THz de alto rendimiento para aplicaciones de detección e imagenología THz

Resumen La región espectral de terahercios (THz) de 0.1 a 3 THz se prevé que tenga un enorme potencial en la próxima generación de tecnologías inalámbricas. Recientemente, la investigación se ha centrado en esta brecha de terahercios, debido a sus capacidades de canal sin precedentes. En la capa física, las complejidades de diseño y fabricación de dispositivos THz, especialmente antenas, son los principales cuellos de botella para realizar su pleno potencial. Este artículo presenta un diseño de antena sub-THz rentable, fácil de fabricar y reproducible basado en una tecnología de placa de circuito impreso plana de una sola capa. La antena incorpora ranuras cuasi-cruzadas diseñadas cuidadosamente y técnicas de optimización global asistidas por aprendizaje automático para lograr las métricas de rendimiento deseadas. El rendimiento de la antena se elucida a través de simulaciones numéricas y se verifica a través de un marco experimental riguroso en casa de THz alrededor de 100–110 GHz. La antena propuesta ofrece una ganancia máxima de 13.90 dBi con variación de menos de 1 dB en toda la banda de 100–110 GHz. La antena tiene el potencial de lograr tasas de datos de terabits por segundo y aplicaciones de imagenología THz de alta resolución a corta distancia en el futuro.