Simulação numérica de uma Antena Ressoadora Dielétrica (DRA) baseada em si, ag e grafeno para aplicações em espectro thz

Neste trabalho, é realizado o estudo das características de radiação de duas antenas com camadas de grafeno, constituídas de componentes de silício e prata, operando na banda terahertz. Ambas antenas são dispositivos integrados com nano-disco de grafeno para controle dinâmico de respostas de frequência, obtendo desempenho potencializado pela modificação de componentes e subcomponentes específicos. O primeiro modelo de antena operando na faixa de frequência de 3,27 a 3,31 THz possui uma superfície denominada Patch de microfita não ressoante (NMP) a qual é responsável por operar como superfície seletora de modo eletromagnético de resposta. De maneira análoga o segundo modelo de antena consiste em um ressoador dielétrico cilíndrico, contudo, é uma antena a qual foi projetada por um método singular visando subcomponentes em escala menor e elevada largura de banda podendo operar em diferentes faixas de frequência em função do grafeno, modelo este operante na faixa de frequência de 7,24 - 7,27 THz. Quando se considera a variação de temperatura do nano-disco de grafeno e mantém-se os valores de porta química desse material fixos, mudanças desprezíveis ocorrem na forma como a antena tem seu controle de resposta de frequência. É mostrado que o primeiro modelo de antena opera com eficiência na casa dos 84%, já o segundo modelo de antena apresentou resultados de perda de retorno e largura de banda muito superiores, alcançando um coeficiente de reflexão de -54.9501 dB e largura de banda de 0,35 THz. Se comparados os modelos é possível aferir que o primeiro modelo de antena obteve melhor valor de eficiência de radiação, contudo, o segundo modelo apresentou maior proximidade com protótipos físicos, obtendo melhor casamento de impedâncias e consequentemente maior eficiência como antena.