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FP7

RASTREO Résultat en bref

Project ID: 300934
Financé au titre de: FP7-PEOPLE
Pays: Suisse

Du graphène pour des communications térahertz

Le graphène suscite un grand intérêt scientifique grâce à ses propriétés électriques et mécaniques exceptionnelles. Des chercheurs financés par l'UE ont exploré l'utilisation de graphène pour une antenne reconfigurable fonctionnant à des fréquences térahertz (THz).
Du graphène pour des communications térahertz
Les fréquences THz présentent un grand nombre d'applications potentielles dans le domaine des télécommunications, ainsi que pour l'imagerie et les capteurs. Mais toutes ces applications nécessitent des antennes THz. Dans le cadre du projet RASTREO (Multi-reconfigurable antenna solutions based on reflectarray technology) financé par l'UE, des chercheurs ont étudié les propriétés du graphène avec l'objectif de développer une antenne réfléchissante THz.

Une antenne réfléchissante combine tous les avantages d'un réflecteur parabolique avec la conception plane d'une antenne réseau à commande de phase. Le graphène est une couche monoatomique d'atomes de carbone disposés selon une structure en nid d'abeilles, un semi-conducteur qui permet la propagation de modes plasmoniques à des fréquences THz. De plus, sa conductivité peut être efficacement contrôlée par un champ électrique.

Les chercheurs du projet RASTREO ont réussi à faire la démonstration d'un réglage dynamique à une fréquence de 1,3 THz. Le coefficient de réflexion d'un morceau carré de graphène en tant que fonction de la taille du morceau et de son potentiel chimique a également été calculé. La variation de phase maximum a été obtenue pour un morceau de graphène de 10 μm, atteignant environ 300 degrés, ce qui est suffisant pour créer un faisceau filiforme.

Les résultats obtenus ont jeté les bases pour la conception et l'analyse d'une antenne réfléchissante. Dans le cas d'une antenne réfléchissante traditionnelle, 480 éléments d'or avec une taille de cellule d'environ 100 μm seraient nécessaires. Les chercheurs du projet RASTREO ont utilisé plus de 25 000 éléments de graphène. Le prototype expérimental a été fabriqué de manière monolithique, ce qui fait que le grand nombre d'éléments n'a pas eu d'impact sur le coût.

L'antenne réfléchissante à base de graphène a été conçue pour produire un faisceau filiforme avec une perte variant entre 0,5 dB et 6 dB entre 1,1 THz et 1,6 THz. Les détails de sa conception et l'évaluation des performances ont été décrits dans deux articles publiés dans des revues à comité de lecture et présentés lors de conférences internationales.

Le projet RASTREO a ouvert un axe de recherche très prometteur avec des applications intéressantes en matière de communications en intérieur et satellite et a déjà suscité un intérêt considérable pour des collaborations futures.

Informations connexes

Mots-clés

Graphène, antenne reconfigurable, fréquences térahertz, réfléchissant, atomes de carbone, communications satellite
Numéro d'enregistrement: 175078 / Dernière mise à jour le: 2016-02-04
Domaine: Technologies industrielles