شیلد الکترومغناطیسی تنظیم‌پذیر بر پایه ساختارهای متناوب گرافنی در فرکانس‌های تراهرتز

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق - دانشگاه بوعلی‌سینا

2 دانشکده مهندسی برق - دانشگاه بوعلی‌سینا

3 دانشکده مهندسی برق - دانشگاه بوعلی‌سینا

doi
چکیده

با کشف ماده دوبعدی گرافن، ساخت و پیاده‌سازی مدارهای الکترونیکی در فرکانس‌های تراهرتز و نوری سرعت بیشتری پیدا کرده است. بنابراین مبحث شیلد الکترومغناطیسی در مدارهای تراهرتز و کاهش اثرات مخرب بخش‌های مختلف مدار بر یکدیگر حائز اهمیت است. در این مقاله با استفاده از ساختارهای متناوب گرافنی، دو نوع شیلد الکترومغناطیسی در فرکانس تراهرتز پیشنهاد می‌شود. باتوجه به قابلیت تنظیم‌پذیری رسانایی در گرافن، می‌توان شیلدهای پیشنهادی را در فرکانس کاری موردنظر تنظیم کرد. برای تسریع محاسبات ضریب کارایی شیلد، ابتدا مدلی مداری به فرم بسته برای ساختار گرافنی پیشنهاد شده و سپس با استفاده از روش خط انتقال کارایی شیلد محاسبه می‌شود. مقایسه نتایج به‌دست‌آمده با نتایج حاصل از نرم‌افزار تجاری CST-MWS دقت و سرعت بالای روش خط انتقال را نشان می‌دهد. در انتها تأثیر عواملی مانند تعداد لایه‌ها، ضخامت لایه‌های SiO2، پهنای نوارهای گرافن، فاصله بین دو سلول گرافن، تأثیر انرژی فرمی‌های مختلف و تابش مایل بر کارایی شیلد ساختارهای پیشنهادی مورد بحث قرار گرفته است که باعث می‌شود اطلاعات جامعی برای طراحی شیلد در اختیار خوانندگان محترم قرار گیرد.