Una nueva publicación de Opto-Electronic Advances analiza cómo el metacanal en modo impar activo puede proporcionar una nueva vía para futuros sistemas de un solo conductor.

Los estudios de circuitos planos de un solo conductor han implicado enormes esfuerzos. Sin embargo, proporcionar un confinamiento de campo electromagnético estricto y compatibilidad con semiconductores activos sigue siendo un desafío. Las estructuras SSPP no se integran bien con los componentes semiconductores activos. Los investigadores han propuesto un nuevo OMM que admite SSPP en modo impar para sistemas de un solo conductor. La decoración en zigzag puede fortalecer el confinamiento de campo y ampliar el ancho de banda. El OMM propuesto y las propiedades integradoras pueden proporcionar nuevas vías para futuros sistemas conformes de un solo conductor y revestimientos inteligentes.

Los circuitos y sistemas planos modernos combinan medios de transmisión multiconductores y componentes semiconductores activos. Sin embargo, los medios de transmisión multiconductores típicos generalmente requieren una tierra metálica grande. Una limitación es que las grandes superficies metálicas hacen que el circuito sea demasiado rígido para construir sistemas flexibles o blandos. Un segundo desafío es que las grandes superficies metálicas aumentan la sección transversal del radar (RCS) del sistema.

Para resolver los problemas, explorar medios de transmisión compactos de un solo conductor sin una gran tierra metálica es un camino posible. El subdesarrollo de los sistemas de un solo conductor en comparación con los de varios conductores se debe a un confinamiento de campo electromagnético insuficiente y una compatibilidad deficiente con la tecnología de semiconductores activos de los medios de un solo conductor. Los componentes semiconductores activos maduros requieren entrada de señal en forma de voltaje.

Los polaritones de plasmones de superficie falsos (SSPP) son un tipo especial de onda de superficie. Puede imitar los polaritones de plasmón de superficie natural óptico (SPP). Tanto los metamateriales plasmónicos de un solo conductor como los de múltiples conductores pueden admitir SSPP en las bandas de microondas y terahercios. Las estructuras SSPP ultradelgadas poseen muchos méritos en la ingeniería de microondas y terahercios. En base a estos méritos, los SSPP se utilizan para realizar una serie de dispositivos novedosos. Incluyen filtros, moduladores, antenas e incluso sistemas de puntos de referencia, como redes inalámbricas de sensores corporales y sistemas de comunicación inalámbricos.

La tecnología SSPP ultradelgada multiconductor ha crecido. El logro histórico de la comunicación inalámbrica de señal limitada por subdifracción transportada por el sistema SSPP multiconductor demuestra la superioridad de los SSPP. Sin embargo, la tecnología SSPP ultradelgada multiconductor no ofrece ninguna ventaja al romper las dos limitaciones de los medios de transmisión multiconductor.

Aunque los SSPP de un solo conductor poseen la capacidad de confinamiento de campo y propagación conforme, todavía están lejos de las aplicaciones sistemáticas. No existe un buen método para integrar componentes semiconductores activos clave, como amplificadores, en circuitos SSPP de un solo conductor. Todavía es urgente buscar una técnica factible para resolver los problemas de los medios de transmisión de múltiples conductores y romper el cuello de botella de los medios de transmisión de un solo conductor simultáneamente.

El equipo de investigación propone un nuevo tipo de metacanal en modo impar (OMM) para sistemas de un solo conductor. En primer lugar, analizan el potencial de la integración activa de componentes semiconductores. Luego, el equipo evaluó los principios de diseño básicos detrás del OMM para fortalecer el confinamiento de campo y ampliar el ancho de banda simultáneamente. Utilizando la diferencia de potencial de campo en modo impar del OMM se logró el amplificador de un solo conductor integrado con el OMM.

El método propuesto se puede extender a casi todos los componentes semiconductores activos en sistemas de microondas y terahercios. El equipo demostró los méritos de la supresión de diafonía basada en la ortogonalidad de modo impar-par, RCS bajo y la flexibilidad del OMM. Por lo tanto, el OMM propuesto puede superar los obstáculos de realizar sistemas de un solo conductor y proporcionar una vía más para futuras pieles inteligentes.

El nuevo metacanal en modo impar funciona como el medio de transmisión fundamental para un sistema de un solo conductor. La introducción de decoraciones en zigzag en la estructura SSPP resuelve el compromiso del ancho de banda y el confinamiento de campo de los SSPP en modo impar. Es posible utilizar un campo de modo impar para excitar componentes semiconductores activos.

En conclusión, el OMM propuesto y el método de integración activa de componentes semiconductores eliminan los principales obstáculos para realizar sistemas de un solo conductor conformes y brindan una vía para futuras pieles inteligentes. + Explora más

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