Uma nova publicação da Avanços Opto-Eletrônicos discute como o metacanal de modo ímpar ativo pode fornecer um novo caminho para futuros sistemas de condutor único.
Os estudos de circuitos planares de um único condutor envolveram esforços tremendos. No entanto, fornecer confinamento de campo eletromagnético e compatibilidade com semicondutores ativos continua sendo um desafio. As estruturas SSPP não se integram bem com componentes semicondutores ativos. Pesquisadores propuseram um novo OMM que suporta SSPPs de modo ímpar para sistemas de condutor único. A decoração em ziguezague pode fortalecer o confinamento de campo e ampliar a largura de banda. O OMM proposto e as propriedades integrativas podem fornecer novos caminhos para futuros sistemas conformados de condutor único e peles inteligentes.

Os circuitos e sistemas planos modernos combinam meios de transmissão multicondutores e componentes semicondutores ativos. No entanto, meios de transmissão multicondutores típicos geralmente requerem um grande aterramento metálico. Uma limitação é que grandes superfícies metálicas tornam o circuito muito rígido para construir sistemas flexíveis ou macios. Um segundo desafio é que grandes superfícies metálicas aumentam a seção transversal do radar (RCS) do sistema.

Para resolver os problemas, explorar meios de transmissão compactos de condutor único sem grandes aterramentos metálicos é um caminho possível. O subdesenvolvimento de sistemas monocondutores em comparação com os multicondutores é causado pelo confinamento insuficiente do campo eletromagnético e pela baixa compatibilidade com a tecnologia de semicondutores ativos de meios monocondutores. Componentes semicondutores ativos maduros requerem entrada de sinal na forma de tensão.

Spoof surface plasmon polaritons (SSPPs) são um tipo especial de onda de superfície. Ele pode imitar os polaritons de plasmon de superfície natural óptico (SPPs). Ambos os metamateriais plasmônicos de condutor único e multicondutor podem suportar SSPPs nas bandas de micro-ondas e terahertz. Estruturas SSPP ultrafinas possuem muitos méritos em engenharia de micro-ondas e terahertz. Com base nesses méritos, os SSPPs são utilizados para realizar uma série de novos dispositivos. Eles incluem filtros, moduladores, antenas e até mesmo sistemas de referência, como redes de sensores corporais sem fio e sistemas de comunicação sem fio.

A tecnologia SSPP ultrafina multicondutora cresceu. A conquista histórica da comunicação sem fio de sinal limitado por subdifração transportada pelo sistema SSPP multicondutor demonstra a superioridade dos SSPPs. No entanto, a tecnologia SSPP ultrafina multicondutor não oferece vantagens em quebrar as duas limitações da mídia de transmissão multicondutor.

Embora os SSPPs de condutor único possuam a capacidade de confinamento em campo e propagação conforme, eles ainda estão longe de aplicações sistemáticas. Não existe um bom método para integrar componentes semicondutores ativos essenciais, como amplificadores, em circuitos SSPP de condutor único. Buscar uma técnica viável para resolver os problemas de meios de transmissão multicondutores e quebrar o gargalo de meios de transmissão de condutor único simultaneamente ainda é urgente.

A equipe de pesquisa propõe um novo tipo de metacanal de modo ímpar (OMM) para sistemas de condutor único. Eles primeiro analisam o potencial da integração ativa de componentes semicondutores. A equipe então avaliou os princípios básicos de design por trás do OMM para fortalecer o confinamento de campo e ampliar a largura de banda simultaneamente. Utilizando a diferença de potencial de campo de modo ímpar do OMM, obteve-se o amplificador de condutor único integrado ao OMM.

O método proposto pode ser estendido para quase todos os componentes semicondutores ativos em sistemas de microondas e terahertz. A equipe demonstrou os méritos da supressão de crosstalk com base na ortogonalidade do modo ímpar-par, baixo RCS e flexibilidade do OMM. Portanto, o OMM proposto pode superar os obstáculos de realizar sistemas de condutor único e fornecer mais um caminho para futuras skins inteligentes.

O novo metacanal de modo ímpar funciona como o meio de transmissão fundamental para um sistema de condutor único. A introdução de decorações em ziguezague na estrutura do SSPP resolve a troca de largura de banda e confinamento de campo de SSPPs de modo ímpar. É possível utilizar um campo de modo ímpar para excitar componentes semicondutores ativos.

Em conclusão, o OMM proposto e o método de integração ativa de componentes semicondutores removem os principais obstáculos para a realização de sistemas monocondutores conformes e fornecem um caminho para futuras skins inteligentes. + Explorar mais

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