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电气工程代写|通讯系统作业代写communication system代考|The THz Domain
Telecommunications include all techniques for transporting data. As current speeds are soon to he exceeded, the emergence of new ultra-fast applications is pushing scientists to develop increasingly fast solutions and systems.
With all these developments, the magnetic spectrum becomes saturated. The research is directed towards bands not (or rarely) allocated in the terahertz domain.
The technological issue is therefore to design active filters that are integrable, reconfigurable, and inexpensive.
The objective of our work is to set up a filter that can be integrated, reconfigured, and intended for $\mathrm{THz}$ wireless communication (Fig. 1). Before presenting this study,
let us recall some bibliographical elements on the THz domain (advantages, filters, and applications).
For a long time, the researchers developed all types of components and filters at microwave and visible spectrum without taking advantage of the terahertz band, which has undeniable advantages over others.
This area has only been in use for about twenty years [6]. One of the reasons lies in the absence of integrated and tunable filters at a time.
We will start by presenting the different applications using Terahertz waves.
电气工程代写|通讯系统作业代写communication system代考|Preliminary 10-Element Series Fed Antenna Array
Figure 1 shows the 10 -element symmetric series fed antenna array printed on silicon dioxide substrate with height given as $h_{\text {sub }}(0.06 \mathrm{~mm})$ and the overall dimension of the antenna being $L_{\text {sub }} \times W_{\text {sub }} \mathrm{mm}^2$. The non-uniform radiating patch array is printed on one plane of the substrate of dimensions $2 \mathrm{~mm} \times 5 \mathrm{~mm} \times 0.06 \mathrm{~mm}$ and full ground on the opposite plane. The conducting material (patch and ground) is gold with thickness $5 \mu \mathrm{m}$, and silicon dioxide exhibits a relative permittivity $\left(\varepsilon_{\mathrm{r}}\right)$ of 4 . The antenna array is designed for $300 \mathrm{GHz}$ as the center frequency. The non-uniform symmetric antenna array shown in Fig. 1 is designed by using Dolph-Tschebyscheff array polynomials where the key parameters like array elements length $(l)$, and width $\left(W_1, W_2, W_3, W_4\right.$ and $W_5$ ) are obtained from following equations [11, 23-25]. Free space wavelength $(\lambda)$ as given by Eq. (1), length of each element $(l)$ as given by Eq. (2) and $\varepsilon_{\text {reff }}$ as given by Eq. (3) are used.
$$
\begin{gathered}
\lambda=\frac{c}{f}=\frac{3 \times 10^{11}}{300 \times 10^9}=1 \mathrm{~mm} \
l=\frac{\lambda}{2 \sqrt{\varepsilon_{\text {reff }}}}=\frac{1}{2 \sqrt{\varepsilon_{\text {reff }}}} \
\varepsilon_{\text {reff }}=\frac{\varepsilon_{\mathrm{r}}+1}{2}+\frac{\varepsilon_{\mathrm{r}}-1}{2}\left[1+\frac{12 h_{\text {sub }}}{W_1}\right]^{1 / 2}
\end{gathered}
$$
where $W_1$ is width of center element of the array and is calculated by Eq. (4) given as,
$$
W_1=W=\frac{c}{2 f \sqrt{\frac{\varepsilon_r+1}{2}}}=0.3162 \mathrm{~mm}
$$
By applying $\varepsilon_{\mathrm{r}}=4, f=300 \mathrm{GHz}$ in Eqs. (4) and (3) we get $W_1=0.3162 \mathrm{~mm}$, $\varepsilon_{\text {reff }}=7.415$. Assuming major-to-minor lobe ratio of $30 \mathrm{~dB}$ (31.63 (abs)), knowing the length $(l)=0.183 \mathrm{~mm}$ from Eq. (2) the array factor $(\mathrm{AF}){10}$ is calculated. Spacing between elements $(d)$ as $0.25 \mathrm{~mm}(\lambda / 4)$, length of feed line $\left(l{\mathrm{f}}\right)$ as $0.5 \mathrm{~mm}(\lambda / 2)$, feed line width $\left(W_{\mathrm{f}}\right)$ as $0.25 \mathrm{~mm}$ and strip line width $(a)$ as $1 \mathrm{~mm}$ are considered. The computation of $(\mathrm{AF})_{10}$ for even number of elements [23-25] is given as,
$$
\mathrm{AF}{2 M}(\text { Even })=\sum{n=1}^M a_n \cos [(2 n-1) u]
$$
For 10 elements array, $2 M=10 ; M=5$
通讯系统代考
电气工程代写|通讯系统作业代写communication system代考|The THz Domain
电信包括传输数据的所有技术。由于目前的速度很快就会被超越，新的超快应用的出现正在推动科学家们开发越来越快的解决方案和系统。
随着所有这些发展，磁谱变得饱和。该研究针对未（或很少）分配在太赫兹域中的频段。
因此，技术问题是设计可集成、可重新配置且价格低廉的有源滤波器。
我们工作的目标是建立一个可以集成、重新配置并用于吨H和无线通信（图 1）。在介绍这项研究之前，
让我们回顾一下太赫兹领域的一些书目元素（优势、过滤器和应用）。
长期以来，研究人员在没有利用太赫兹波段的情况下，开发了微波和可见光谱中的所有类型的组件和滤波器，这与其他波段相比具有不可否认的优势。
该区域仅使用了大约 20 年 [6]。原因之一在于一次没有集成的可调谐滤波器。
我们将首先介绍使用太赫兹波的不同应用。
电气工程代写|通讯系统作业代写communication system代考|Preliminary 10-Element Series Fed Antenna Array
图 1 显示了印刷在二氧化硅基板上的 10 单元对称串联帻电天线阵列，高度为 $h_{\text {sub }}(0.06 \mathrm{~mm})$ 和天线的整 体尺寸是 $L_{\text {sub }} \times W_{\text {sub }} \mathrm{mm}^2$. 非均匀辐射贴片阵列印刷在尺寸为的基板的一个平面上
$2 \mathrm{~mm} \times 5 \mathrm{~mm} \times 0.06 \mathrm{~mm}$ 并在对面平面上完全接地。导电材料 (贴片和接地) 是金，厚度 $5 \mu \mathrm{m}$ ，二氧化 硅表现出相对介电常数 $\left(\varepsilon_{\mathrm{r}}\right) 4$ 。天线阵列设计用于 $300 \mathrm{GHz}$ 作为中心频率。图 1 所示的非均匀对称天线阵 列是利用 Dolph-Tschebyscheff 阵列多项式设计的，其中关键参数如阵元长度 $(l)$, 和宽度
$\left(W_1, W_2, W_3, W_4\right.$ 和 $\left.W_5\right)$ 由以下等式 [11, 23-25] 获得。自由空间波长 $(\lambda)$ 如方程给出的。(1)、每个元㭌的 长度 $(l)$ 如方程给出的。 $\left(2\right.$ 和 $\varepsilon_{\text {reff }}$ 如方程给出的。(3) 使用。
$$
\lambda=\frac{c}{f}=\frac{3 \times 10^{11}}{300 \times 10^9}=1 \mathrm{~mm} l=\frac{\lambda}{2 \sqrt{\varepsilon_{\text {reff }}}}=\frac{1}{2 \sqrt{\varepsilon_{\text {reff }}}} \varepsilon_{\text {reff }}=\frac{\varepsilon_{\mathrm{r}}+1}{2}+\frac{\varepsilon_{\mathrm{r}}-1}{2}\left[1+\frac{12 h_{\text {sub }}}{W_1}\right]^{1 / 2}
$$
在哪里 $W_1$ 是数组中心元溸的宽度，由公式计算。(4) 给出为，
$$
W_1=W=\frac{c}{2 f \sqrt{\frac{\varepsilon_r+1}{2}}}=0.3162 \mathrm{~mm}
$$
通过应用 $\varepsilon_{\mathrm{r}}=4, f=300 \mathrm{GHz}$ 在方程式中。(4) 和 (3) 我们得到 $W_1=0.3162 \mathrm{~mm}, \varepsilon_{\mathrm{reff}}=7.415$. 假设 主小叶比为 $30 \mathrm{~dB}(31.63$ (abs))，知道长度 $(l)=0.183 \mathrm{~mm}$ 从方程式。(2) 数组因子(AF) 10 是计算出来 的。元素之间的间距 $(d)$ 作为 $0.25 \mathrm{~mm}(\lambda / 4)$ ，帻线长度 $(l f)$ 作为 $0.5 \mathrm{~mm}(\lambda / 2)$, 馈线宽度 $\left(W_{\mathrm{f}}\right)$ 作为 $0.25 \mathrm{~mm}$ 和带状线宽度 $(a)$ 作为 $1 \mathrm{~mm}$ 被考虑。的计算 $(\mathrm{AF})_{10}$ 对于偶数个元素 [23-25] 给出为，
$$
\operatorname{AF} 2 M(\text { Even })=\sum n=1^M a_n \cos [(2 n-1) u]
$$
对于 10 个元素的数组， $2 M=10 ; M=5$
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