አዲስ የቴራሄርትዝ መልቲፕሌክሰር አይነት የውሂብ አቅምን በእጥፍ አሳድጎታል እንዲሁም ታይቶ በማይታወቅ የመተላለፊያ ይዘት እና ዝቅተኛ የውሂብ መጥፋት ምክንያት የ6ጂ ግንኙነትን በእጅጉ አሻሽሏል።
ተመራማሪዎች የውሂብ አቅምን በእጥፍ የሚጨምር እና ወደ 6ጂ እና ከዚያም በላይ አብዮታዊ እድገቶችን የሚያመጣ እጅግ ሰፊ የሆነ ባንድ ቴራሄርትዝ መልቲፕሌክሰር አስተዋውቀዋል። (የምስል ምንጭ፡ ጌቲ ምስሎች)
በቴራሄርትዝ ቴክኖሎጂ የሚወከለው የቀጣዩ ትውልድ ገመድ አልባ ግንኙነት የውሂብ ስርጭትን አብዮታዊ ለውጥ እንደሚያመጣ ቃል ገብቷል።
እነዚህ ስርዓቶች በቴራሄርትዝ frequency የሚሰሩ ሲሆን እጅግ በጣም ፈጣን የውሂብ ማስተላለፊያ እና ግንኙነትን ለማያካትት ወደር የለሽ የመተላለፊያ ይዘት ያቀርባሉ። ሆኖም ግን፣ ይህንን አቅም ሙሉ በሙሉ እውን ለማድረግ፣ በተለይም ያለውን ስፔክትረም በማስተዳደር እና በብቃት በመጠቀም ረገድ ጉልህ የሆኑ የቴክኒክ ተግዳሮቶች መወጣት አለባቸው።
ይህንን ፈታኝ ሁኔታ ለመፍታት አዲስ እድገት አስችሏል፡ የመጀመሪያው እጅግ ሰፊ የሆነ የቴራሄርትዝ ፖላራይዜሽን (ዴ) መልቲፕሌክሰር በንዑስ-ነጻ የሲሊኮን መድረክ ላይ ተገኝቷል።
ይህ ፈጠራ ያለው ዲዛይን ንዑስ-ቴራሄርትዝ ጄ ባንድ (220-330 GHz) ላይ ያነጣጠረ ሲሆን ለ6ጂ እና ከዚያ በላይ ለሆኑ ግንኙነቶችን ለመቀየር ያለመ ነው። መሳሪያው ዝቅተኛ የውሂብ መጥፋት መጠንን በመጠበቅ የውሂብ አቅምን በብቃት በእጥፍ ያሳድጋል፣ ይህም ቀልጣፋ እና አስተማማኝ ከፍተኛ ፍጥነት ላላቸው ገመድ አልባ አውታረ መረቦች መንገድ ይጠርጋል።
የዚህ ምዕራፍ በስተጀርባ ያሉት ቡድን ከአደላይድ ዩኒቨርሲቲ የኤሌክትሪክና ሜካኒካል ኢንጂነሪንግ ትምህርት ቤት የመጡት ፕሮፌሰር ዊዋት ዊታያቹምናንኩል፣ አሁን በኦሳካ ዩኒቨርሲቲ የድህረ ምረቃ ተመራማሪ የሆኑት ዶ/ር ዌይጂ ጋኦ እና ፕሮፌሰር ማሳዩኪ ፉጂታ ይገኙበታል።
ፕሮፌሰር ዊታያቹምናንኩል “የታቀደው የፖላራይዜሽን መልቲፕሌክሰር በርካታ የውሂብ ዥረቶች በተመሳሳይ የፍሪኩዌንሲ ባንድ ውስጥ በአንድ ጊዜ እንዲተላለፉ ያስችላል፣ ይህም የውሂብ አቅምን በእጥፍ ይጨምራል” ብለዋል። በመሳሪያው የተገኘው አንጻራዊ የመተላለፊያ ይዘት በማንኛውም የፍሪኩዌንሲ ክልል ውስጥ ታይቶ የማይታወቅ ሲሆን ለተቀናጁ መልቲፕሌክሰሮች ጉልህ የሆነ ዝላይን ይወክላል።
የፖላራይዜሽን መልቲፕሌክሰሮች በዘመናዊ ግንኙነት ውስጥ አስፈላጊ ናቸው ምክንያቱም ብዙ ሲግናሎች ተመሳሳይ የድግግሞሽ ባንድ እንዲያጋሩ ስለሚያስችሉ የቻናል አቅምን በእጅጉ ያሳድጋሉ።
አዲሱ መሳሪያ ይህንን የሚያሳካው ሾጣጣዊ አቅጣጫዊ ማጣበቂያዎችን እና አኒሶትሮፒክ ውጤታማ መካከለኛ ክላዲንግን በመጠቀም ነው። እነዚህ ክፍሎች የፖላራይዜሽን ቢሬፍሪንግንስን ያሻሽላሉ፣ ይህም ከፍተኛ የፖላራይዜሽን መጥፋት ጥምርታ (PER) እና ሰፊ የመተላለፊያ ይዘት - ውጤታማ የቴራሄርትዝ የግንኙነት ስርዓቶች ቁልፍ ባህሪያትን ያስከትላል።
ውስብስብ እና ድግግሞሽ-ጥገኛ ያልሆኑ ሞገድ መመሪያዎች ላይ ከሚመሠረቱ ባህላዊ ዲዛይኖች በተለየ፣ አዲሱ መልቲፕሌክሰር አኒሶትሮፒክ ክላዲንግን የሚጠቀም ሲሆን ይህም በትንሹ የድግግሞሽ ጥገኝነት ብቻ ነው። ይህ አካሄድ በሾጣጣ ማጣበቂያዎች የሚሰጠውን ሰፊ የመተላለፊያ ይዘት ሙሉ በሙሉ ይጠቀማል።
ውጤቱም ወደ 40% የሚጠጋ ክፍልፋይ ባንድዊድዝ፣ በአማካይ ከ20 dB በላይ የሆነ PER እና ቢያንስ 1 dB የሚደርስ የማስገባት ኪሳራ ነው። እነዚህ የአፈጻጸም መለኪያዎች ከነባር የኦፕቲካል እና የማይክሮዌቭ ዲዛይኖች በጣም የሚበልጡ ሲሆን እነዚህም ብዙውን ጊዜ ጠባብ ባንድዊድዝ እና ከፍተኛ ኪሳራ ይደርስባቸዋል።
የምርምር ቡድኑ ሥራ የቴራሄርትዝ ሲስተሞችን ቅልጥፍና ከማሻሻል ባለፈ በገመድ አልባ ግንኙነት አዲስ ዘመን እንዲፈጠር መሠረት ጥሏል። ዶ/ር ጋኦ “ይህ ፈጠራ የቴራሄርትዝ ግንኙነትን አቅም ለመክፈት ቁልፍ አንቀሳቃሽ ነው” ብለዋል። አፕሊኬሽኖቹ ከፍተኛ ጥራት ያለው የቪዲዮ ዥረት፣ የተሻሻለ እውነታ እና እንደ 6ጂ ያሉ የቀጣይ ትውልድ የሞባይል ኔትወርኮችን ያካትታሉ።
እንደ ኦርቶጎናል ሞድ ትራንስዱሰርስ (OMTs) ባሉ አራት ማዕዘን ቅርጽ ባላቸው የብረት ሞገድ መመሪያዎች ላይ የተመሰረቱ ባህላዊ የቴራሄርትዝ ፖላራይዜሽን አስተዳደር መፍትሄዎች፣ ከፍተኛ ገደቦች ያጋጥሟቸዋል። የብረት ሞገድ መሪዎች በከፍተኛ ድግግሞሽ የኦሚክ ኪሳራዎችን ያጋጥማቸዋል፣ እና የማኑፋክቸሪንግ ሂደቶቻቸው ጥብቅ በሆኑ የጂኦሜትሪክ መስፈርቶች ምክንያት ውስብስብ ናቸው።
የኦፕቲካል ፖላራይዜሽን መልቲፕሌክሰሮች፣ የማች-ዜህንድ ኢንተርፌሮሜትሮችን ወይም የፎቶኒክ ክሪስታሎችን የሚጠቀሙትን ጨምሮ፣ የተሻለ ውህደት እና ዝቅተኛ ኪሳራዎችን ይሰጣሉ ነገር ግን ብዙውን ጊዜ በመተላለፊያ ይዘት፣ በኮምፓክት እና በማኑፋክቸሪንግ ውስብስብነት መካከል ያለውን ልውውጥ ይፈልጋሉ።
አቅጣጫዊ ማያያዣዎች በኦፕቲካል ሲስተሞች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ የሚውሉ ሲሆን የታመቀ መጠን እና ከፍተኛ PER ለማግኘት ጠንካራ የፖላራይዜሽን ቢሬፍሪንግ ያስፈልጋቸዋል። ሆኖም ግን፣ በጠባብ የመተላለፊያ ይዘት እና በማኑፋክቸሪንግ መቻቻል ስሜታዊነት የተገደቡ ናቸው።
አዲሱ መልቲፕሌክሰር እነዚህን ገደቦች በማለፍ የኮኒካል አቅጣጫዊ ማጣበቂያዎችን እና ውጤታማ መካከለኛ ክላዲንግ ጥቅሞችን ያጣምራል። የአኒሶትሮፒክ ክላዲንግ ከፍተኛ የቢሬፍሪንግ ባህሪን ያሳያል፣ ይህም ሰፊ የመተላለፊያ ይዘት ባለው ከፍተኛ PER ያረጋግጣል። ይህ የዲዛይን መርህ ከባህላዊ ዘዴዎች የተለየ መሆኑን ያሳያል፣ ለቴራሄርትዝ ውህደት ሊሰፋ የሚችል እና ተግባራዊ መፍትሄ ይሰጣል።
የመልቲፕሌክሰሩ የሙከራ ማረጋገጫ እጅግ በጣም ጥሩ አፈፃፀሙን አረጋግጧል። መሳሪያው በ225-330 GHz ክልል ውስጥ በብቃት ይሰራል፣ ከ20 dB በላይ የሆነ PER በመጠበቅ 37.8% ክፍልፋይ ባንድዊድዝ ያገኛል። የታመቀ መጠኑ እና ከመደበኛ የማኑፋክቸሪንግ ሂደቶች ጋር ያለው ተኳሃኝነት ለጅምላ ምርት ተስማሚ ያደርገዋል።
ዶ/ር ጋኦ “ይህ ፈጠራ የቴራሄርትዝ የመገናኛ ስርዓቶችን ውጤታማነት ከማሻሻል ባለፈ የበለጠ ኃይለኛ እና አስተማማኝ የገመድ አልባ አውታረ መረቦችን ለማግኘት መንገድ ይጠርጋል” ብለዋል።
የዚህ ቴክኖሎጂ ሊሆኑ የሚችሉ አተገባበሮች ከመገናኛ ስርዓቶች በላይ ይዘልቃሉ። የስፔክትረም አጠቃቀምን በማሻሻል፣ መልቲፕሌክሰሩ እንደ ራዳር፣ ኢሜጂንግ እና የነገሮች ኢንተርኔት ባሉ ዘርፎች እድገትን ሊያመጣ ይችላል። "በአስር አመታት ውስጥ እነዚህ የቴራሄርትዝ ቴክኖሎጂዎች በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች በስፋት ተቀባይነት እንዲያገኙ እና እንዲዋሃዱ እንጠብቃለን" ሲሉ ፕሮፌሰር ዊታያቹምናንኩል ተናግረዋል።
መልቲፕሌክሰሩ በቡድኑ ከተዘጋጁት ቀደምት የቢምፎርሚንግ መሳሪያዎች ጋር ያለምንም እንከን ሊዋሃድ ይችላል፣ ይህም በተዋሃደ መድረክ ላይ የላቁ የግንኙነት ተግባራትን ያስችላል። ይህ ተኳሃኝነት ውጤታማው መካከለኛ ሽፋን ያለው ዳይኤሌክትሪክ ሞገድ መሪ መድረክ ሁለገብነትን እና ስፋትን ያሳያል።
የቡድኑ የምርምር ግኝቶች በሌዘር እና ፎቶኒክ ሪቪውስ መጽሔት ላይ ታትመዋል፣ ይህም የፎቶኒክ ቴራሄርትዝ ቴክኖሎጂን በማራመድ ረገድ ያላቸውን ጠቀሜታ አጉልተው ያሳያሉ። ፕሮፌሰር ፉጂታ “ወሳኝ የቴክኒክ እንቅፋቶችን በማለፍ፣ ይህ ፈጠራ በዘርፉ ውስጥ ፍላጎትን እና የምርምር እንቅስቃሴን እንደሚያነቃቃ ይጠበቃል” ብለዋል።
ተመራማሪዎቹ ሥራቸው በሚቀጥሉት ዓመታት አዳዲስ አፕሊኬሽኖችን እና ተጨማሪ የቴክኖሎጂ ማሻሻያዎችን እንደሚያነሳሳ ይጠብቃሉ፣ በመጨረሻም ወደ ንግድ ሥራ ፕሮቶታይፖች እና ምርቶች ይመራል።
ይህ መልቲፕሌክሰር የቴራሄርትዝ ግንኙነትን አቅም በመክፈት ረገድ ጉልህ የሆነ ወደፊት የሚራመድ እርምጃን ይወክላል። ከዚህ በፊት ታይቶ የማይታወቅ የአፈጻጸም መለኪያ ላላቸው የተቀናጁ የቴራሄርትዝ መሳሪያዎች አዲስ መስፈርት ያስቀምጣል።
የከፍተኛ ፍጥነት እና ከፍተኛ አቅም ያላቸው የመገናኛ አውታረ መረቦች ፍላጎት እያደገ ሲሄድ፣ እንደዚህ ያሉ ፈጠራዎች የገመድ አልባ ቴክኖሎጂን የወደፊት ሁኔታ በመቅረጽ ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ።
የፖስታ ሰዓት፡- ታህሳስ-16-2024
