Электронное управление лучом и частотное сканирование графеновых антенных решеток в терагецовом и дальнем инфракрасном диапазонах частот

Актуальность и цели. Целью данной работы является моделирование характеристик (элемента матрицы рассеяния $|S_{11}|$ и 2D-, 3D-диаграмм направленности (ДН)) фазированных антенных решеток (ФАР) из элементов нанолент на основе графена с различным числом излучателей ($N = 16; 64; 256$) и их управляемости при изменении химического потенциала (приложения внешнего электрического поля) в терагерцовом и дальнем инфракрасном диапазонах частот с помощью пакета прикладных программ CST Studio Suite 2021. Материалы и методы. С помощью пакета прикладных программ CST Studio Suite 2021 проведено моделирование характеристик (матрицы рассеяния и 2D-, 3D-ДН) графеновой антенны и ФАР из элементов графеновых нанолент с различным числом излучателей (N = 16; 64; 256) и управляемости ФАР от значения химического потенциала ($\mu_c = 0,3; 0,7; 1$ эВ) в диапазоне частот $f = 6$–$40$ ТГц. Результаты. Как следует из результатов электродинамического моделирования, изменение химического потенциала графена приводит к изменениям характеристик ФАР - ширины ДН главного лепестка по уровню половинной мощности $\Theta_{0,5}$ и амплитуды, уровня боковых лепестков ДН, а также направления главного лепестка ДН и рабочих частот. Выводы. ФАР из элементов прямоугольных графеновых нанолент являются электрически управляемыми с частотным сканированием путем изменения химического потенциала $\mu$с (при приложении внешнего электрического поля) в терагерцовом, дальнем и среднем инфракрасном диапазонах частот.