EQUAÇÕES SEMI-ANALÍTICAS PARA PROJETAR ANTENAS DIPOLO DE GRAFENO EM TERAHERTZ SOBRE SUBSTRATO DE VIDRO
Antena Dipolo de Grafeno, Projetos de Engenharia, Frequência de Ressonância, Radiação em Terahertz, Telecomunicações sem Fio.
Neste trabalho, é desenvolvida uma formulação semi-analítica para auxiliar no processo de projeto de antenas dipolos retangulares baseadas em grafeno com substratos de vidro. A formulação fornece diretamente o comprimento do dipolo necessário para obter ressonância em uma frequência desejada, uma vez que a largura da antena e o potencial químico das folhas de grafeno são conhecidos. Usando o método das Diferenças-Finitas no Domínio do Tempo (Finite-Difference Time-Domain: FDTD), foi realizado um grande número de simulações computacionais considerando várias combinações de dimensões de antena e valores de potencial químico, para obter os valores de referência. A formulação é baseada em: lei de escalonamento eletrostático, cálculo da constante de fase plasmônica, capacitância entre eletrodos metálicos e cálculo de suas auto-indutâncias. O método dos mínimos quadrados é aplicado para otimizar os coeficientes da formulação. Com os coeficientes otimizados, foram obtidos níveis de precisão muito satisfatórios. No intervalo de frequências entre 0,5 THz e 3,0 THz, o erro médio relativo absoluto é de 1,50%, com um erro relativo absoluto máximo de 6,77%.
Publicação:
GARCIA, M. E. C. ; DE OLIVEIRA, RODRIGO M. S. ; RODRIGUES, N. R. N. M. . Semi-analytical Equations for Designing Terahertz Graphene Dipole Antennas on Glass Substrate. Journal Of Microwaves, Optoelectronics and Electromagnetic Applications, v. 21, p. 11-34, 2022.
http://dx.doi.org/10.1590/2179-10742022v21i11335