太赫兹天线：为新兴无线系统设计自由空间接口

《IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology》：Terahertz Antennas: Engineering Free-space Interfaces for Emerging Wireless Systems

　　

摘要：

太赫兹技术正迅速从以物理学为主导的学科转变为面向工程应用的领域，对用于传感和通信的实用、可部署系统日益重视。对于相关天线技术而言，带宽、效率、增益和可调性等关键性能指标已成为核心设计驱动因素。然而，该领域的进展仍受到非常规微尺度加工需求的制约，以及在太赫兹频段下低损耗材料和调谐机制稀缺的限制。应用目标指导天线设计：用于成像和光谱的近场系统需要灵活的波束整形和高效率，而用于通信和射电天文的远场链路则需要极高的增益以克服强烈的自由空间路径损耗。在材料和加工工艺的约束下满足这些要求带来了独特挑战，从而催生了一波借鉴微波工程与光学设计原理的非常规天线概念。本受邀综述总结了太赫兹天线的最新发展，涵盖微波启发型结构、光学启发型及基于透镜的方法、介质天线、频率多样化架构、相控阵以及新兴的可重构机制。展望未来，该领域在动态高效波束成形方面的进展对于实现灵活的太赫兹链路和自适应传感至关重要，前提是这种可重构性能够在不牺牲带宽或辐射效率的前提下实现——而这一要求在太赫兹频段中仍然尤为严苛。