1 Thz ve Ötesi Entegre Devreler için Sypp Tabanlı Pasif Bileşen ve Antenlerin Modellenmesi, Üretimi ve Karakterizasyonu

Abstract

Terahertz bandı diğer frekans bantlarıyla elde edilemeyen özelliklere sahip elektromanyetik spektrumdur. Terahertz dalgaları, 6G ve sonrası iletişim sistemleri ve yüksek hassasiyetli görüntüleme gibi uygulamalar için yüksek potansiyele sahiptir. Mevcut terahertz sistemlerin henüz istenilen performansı sağlayamadığı, ayrıca 3B yapıları sebebiyle taşınmasının ve entegrasyonunun zor olduğu görülmektedir. Terahertz teknolojisinin uygulanabilir hale gelmesi için kolay taşınır ve entegre edilebilir minyatür sistemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durum, geleneksel sistemler yerine, terahertz sistemlerinin terahertz entegre devre olarak geliştirilmesini zorunlu çözüm olarak karşımıza çıkartmaktadır. Terahertz entegre devrelerin geliştirilebilmesi için bu frekanslarda çalışan aktif bileşenlerin yanı sıra bu bileşenlerin entegrasyonunu sağlayacak pasif terahertz bileşenlere de ihtiyaç duyulmaktadır. Pasif bileşenlerin en temeli terahertz dalga kılavuzları olmakla birlikte, diğer örnekler olarak terahertz dalga kılavuzlarını kullanarak geliştirilen gecikme hatları, faz kaydırıcılar, güç bölücüler ve birleştiriciler sunulabilir. Geleneksel dalga kılavuzlarının terahertz frekanslarında yüksek kayıp ve kaymayla çalıştığı görülmüştür. Araştırmacılar terahertz bandında çalışacak olan yüksek performanslı dalga kılavuzlarını geliştirmek için arayışlara girmişlerdir. Düzlemsel yapılarıyla entegre devreler ile kolaylıkla entegre edilebilecek özelliklere sahip olan Yapay Yüzey Plazmon Polariton (YYPP) dalga kılavuzları yeni nesil terahertz teknolojileri için yüksek potansiyel vaat eden alternatifler arasındadır. YYPP devreler mikrodalga frekanslarında incelense bile terahertz frekanslarında yapılan teorik ve/veya ölçüm sonucu içeren çalışmaların sayısı çok sınırlıdır. Önerilen proje kapsamında yapılacak olan çalışmalar ile, literatürde ilk defa olarak, 1 THz ve ötesi frekanslar için; YYPP dalga kılavuzlarının teorik modellemesi, YYPP dalga kılavuzu optimizasyonu, yüksek performanslı terahertz faz kaydırıcılar, güç bölücü, birleştirici ve bağdaştırıcılar ile terahertz YYPP antenler tasarlanacak, üretilecek ve ölçülecektir. Yapılacak çalışmalarla, 1 THz ve ötesi frekanslar için en temel ihtiyaçlardan olan dalga kılavuzu, pasif bileşen ve anten yapıları geliştirilecek, böylece yüksek performanslı terahertz entegre devrelerin geliştirilmesi mümkün kılınacaktır.