(نانو مخابرات) ساختمان داخلی نانو رِکتنا Rectenna
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: در سیستم رِکتنا Rectenna خورشیدی میلیون ها عدد نانو آنتن به همراه یکسو ساز مناسب در کنار یکدیگر قرار میگیرند و هر یک به صورت جداگانه به تولید انرژی الکتریکی با استفاده از نور خورشید می پردازند.
نانو مخابرات شامل ادوات و ابزار هایی الکترونیکی می شود که یکی از ابعاد آنها در حدود یک تا چند صد نانو متر باشد.بر این اساس چنانچه قرار باشد آنتن های استفاده شده در قطعات نانو در این حدود باشد باید انتظار داشت امواج الکترومغناطیسی استفاده شده در ارتباطات این سیستم ها و ادوات حدود چند ده تراهرتز باشند که خود شامل طول موج های ناحیه فروسرخ ، مرئی و فرابنفش خواهد گردید.تبدیل انرژی نورانی خورشید که توسط آنتن جذب گردیده است، توسط یکسو ساز مناسب صورت می گیرد. دیود های مناسب این رنج فرکانسی 12MIM ها می باشند.این دیود باید بتواند در فرکانسهای بیش از 30 تراهرتز کار کند. دیود شاتکی که یک دیود نیمه هادی با افت ولتاژ پایین و سرعت پاسخدهی نسبتاً سریع می باشد توانایی یکسو سازی و آشکار سازی سیگنالهای با فرکانس تا 5 تِراهرتز را دارد. دیود MIM به دلیل زمان تونل زنی فمتو ثانیه ای و افزایش چشمگیر سرعت پاسخ دهی، میتواند به عنوان جایگزینی برای دیود شاتکی در ناحیه فرکانسی فروسرخ و مرئی به کار رود.
از آنجایی که نانو آنتن ها توانایی جذب زاویه ای وسیعی دارند، حتی درصورت تابش مایل خورشیدی به سطح صفحه خورشیدی میزان بازده آنها تاحد قابل توجهی حفظ می شود. این سیستم همچنین میتواند انرژی تابیده شده از طرف زمین یا همان تَشعشعات زمینی که ناشی از تابشه ای روزانه خورشید به سطح زمین هستند و در طول موجهای 10 میکرومتر ، یعنی فرکانس های حدود 90 تراهرتز رخ می دهند را جذب کند، به همین دلیل نانو آنتن های سیستم رِکتنا خورشیدی با جمع آوری این تَشعشعات درطی شب و یا در شرایط آب و هوایی بد نیز می توانند به تولید انرژی الکتریکی بپردازند .در حال حاضر ساختار های دیودی و آنتنی به کار رفته در رِکتنا خورشیدی با استفاده از روش طرح نگار الکترونی ساخته میشوند. هر چند این روش ساخت، برای تولید در مقیاسهای آزمایشگاهی و تحقیقاتی پُر هزینه و وقت گیر است، اما اگر این ساختار ها در حجم وسیع و با روش مناسب تولید گردند، موجب کاهش هزینه و سرعت در فرآیند ساخت می شوند.هنگامی که موج الکترو مغناطیسی خورشیدی به سطح نانو آنتن برخورد میکند یک جریان متغیر با زمان روی سطح نانو آنتن ایجاد شده و در نتیجه ولتاژی در محل شکاف تغذیه آن تولید می شود.
نتیجه گیری :
در سیستم رِکتنا Rectenna خورشیدی میلیون ها عدد نانو آنتن به همراه یکسو ساز مناسب در کنار یکدیگر قرار میگیرند و هر یک به صورت جداگانه به تولید انرژی الکتریکی با استفاده از نور خورشید می پردازند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک