Design of Impedance Copuplers for Graphene Nanoantenna in the Thz Band

Las comunicaciones inalámbricas de las generaciones futuras requerirán nanoantenas capaces de trabajar en banda de Terahertz, sin embargo, la miniaturización causa dificultades en la conductividad, altas pérdidas de propagación ydegradación de la eficiencia de la radiación. Además, para obtener la máxima transferencia de energía en una nanoescala sistema de comunicación inalámbrica, se requieren acopladores de impedancia. Por lo tanto, un tipo de parche basado en grafenoLa nanoantena se modeló a partir de dos sustratos dieléctricos, silicio y dióxido de silicio, en los que se aplica un voltaje BIAS. Se aplicó entre 0,83 y 29,9 V. Para el acoplamiento del parche con el puerto de alimentación, contacto directoSe utilizaron métodos como una línea microstrip de 50 Ω, insertos en el parche y el transformador de cuarto de onda. Los mejores resultados obtenidos en la comparación de rendimiento fueron con el transformador de cuarto de onda conpérdida de retorno de -33,54 dB, ganancia de 5,6 dBi, directividad de 6,05 dBi, VSWR de 1,15, un ancho de banda de 350 GHz, eficiencia del 92%, HPBW 99,2°, F/B 12,8 dB para una frecuencia de resonancia de 2,6 THz y en el caso de 4,2 THz una pérdida de retorno de -35,24 dB, ganancia de 4,9 dBi, directividad de 5,6 dBi, VSWR de 1,13, ancho de banda de 187 GHz con 90% de eficiencia, HPBW 106,5°, F/B 12,2 dB. Entonces, el transformador de cuarto de onda es óptimo para igualar impedancias, logrando bajas pérdidas de propagación y cumpliendo con los parámetros óptimos de operación.