Научная статья. Науч.Стат.. Статья Современные согласующие устройства свч и терагерцового диапазонов
 Скачать 378.97 Kb.
|
Одно из направлений развития современной радиоэлектроники - развитие терагерцового диапазона частот, занимающего промежуточное положение между хорошо изученной микроволновой и оптической частями спектра электромагнитного излучения. В последние годы количество фундаментальных и прикладных исследований по данной теме значительно увеличилось. В статье кратко анализируется состояние основы электронных компонентов, основные направления использования и метрологическое обеспечение терагерцовой техники. Мы использовали отечественные и зарубежные источники информации, большинство из которых были опубликованы за последнее десятилетие. Терагерцовый частотный диапазон электромагнитного спектра (ТГц диапазон) находится между миллиметровым диапазоном длин волн и инфракрасным диапазоном (рис. 1). Частоты среза Области выбросов парниковых газов в настоящее время точно не определены и определяются по-разному из разных источников. В самом широком смысле диапазон ГГц охватывает диапазон частот от 100 ГГц до 10 ТГц (диапазон длин волн от 3 мм до 30 мкм). С другой стороны, по ГОСТ 24375-80 Согласно рекомендациям Международного союза электросвязи, диапазон ПГ можно определить как диапазон частот от 300 ГГц до 3 ТГц (диапазон длин волн от 1 до 0,1 мм). Однако, если вы последуете Согласно стандартам Международной организации по стандартизации (ISO) линия ТГЧ находится в поле Дальний инфракрасный спектр, пределы которого находятся в диапазоне от 300 ГГц до 6 ТГц. Таким образом, возникает неоднозначность в определении границ интервала ТГЧ как нижней, так и верхней частот, а также границ соседнего далекого инфракрасного интервала.  Эта неоднозначность связана с тем, что до недавнего времени ТГЧ частоты остались наименее изученными. В указанном диапазоне плохо работают радиофизические методы обработки сигналов и оптические методы. Однако возможность практического использования Терагерцовые частоты побуждали к активным попыткам их освоить. Прогресс в области терагерцовых частот происходил по двум направлениям: со стороны миллиметровый диапазон волн и сторона инфракрасного (ИК) спектра. Во время обучения в магистратуре методологические подходы и технические решения, подходящие как для микроволновой технологии, так и для оптики, были представлены в методологии исследований серии ТГЧ. Следовательно, оба было обнаружено, что верхняя граница диапазона была «нечеткой», а исследовательские и практические методы были разными для низкочастотной и высокочастотной областей диапазона. Диапазон ТГЧ - это область конвергенции электроники и фотоники, которая существенно различается как по теоретической основе, так и по технологии генерации, приема и обработки. электромагнитные волны (ЭМ). Традиционная электроника основана на классической теории Теория электромагнетизма и передачи, которая описывает электронно-дырочное взаимодействие и возникающее в результате излучение, в то время как фотоника основана на принципах квантовой механики взаимодействия излучения и вещества. Этот дуализм позволяет (и предлагает) использовать гибридные устройства обработки сигналов из области парниковых газов, которые основаны на сочетании классических и квантово-механических принципов. В обзоре представлены некоторые аспекты использования терагерцовых волн в различных областях науки и техники, рассмотрены современные активные устройства для генерации и управления терагерцовым излучением, а также пассивные электронные устройства и компоненты; проведен анализ проблем метрологического обеспечения. Направления использования серия ТГЧ обладает особыми свойствами, которые делают ее привлекательной для фундаментальных и прикладных исследований в области физики.химия, биология, медицина (рис. 2).  Из-за низкой энергии квантов терагерцовое излучение неионизирует и относительно безопасен для человека и поэтому может использоваться для томография и другие медицинские исследования. В частности, поскольку терагерц квант энергии на девять порядков меньше, чем у рентгеновских лучей, а изображение Т-лучей для биомедия более контрастна, чем ИК и оптические волны из-за малое рэлеевское рассеяние, T-волны являются привлекательной альтернативой Рентгеновское излучение для диагностики живых организмов. Сейчас раз уже предложены приборы для диагностики рака кожи, лечения ожоговых ран поверхности. Высокая проникающая способность излучения THC позволяет ему адаптировать его для обнаружения и идентификации скрытых объектов позади препятствия, необходимые для решения проблем безопасности. Этот диапазон содержит большое количество сильных вращательных переходов молекул, а также линий колебательных и колебательно-вращательных переходов крупных молекул, в том числе органических, что открывает возможность их изучения и избирательного воздействия на них. Волны терагерцового диапазона перспективны для диагностики и спектроскопии различных сред, включая методы. электронный парамагнитный резонанс высокого разрешения и ядерный магнитный резонанс, а также также для создания плотной плазмы и контроля ее параметров. |