ناقش معهد الليزر للدراسات العليا/جامعة بغداد رسالة ماجستير للطالب مهند موسى جميل الموسومة:
“تصميم هوائي نانوي قابل للضبط ضمن نطاق نافذة الاتصالات”، وذلك بإشراف المدرس الدكتور جواد عبد الكاظم حسن.
هدفت الرسالة إلى تطوير تصميمات متقدمة للهوائيات النانوية باستخدام أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار (SWCNT) بالاعتماد على نظرية الكم لتطبيقات الجيل القادم من أنظمة الاتصالات البصرية والبلازمونية.
تضمن العمل دراسة ثلاثة تصاميم مبتكرة لرفع كفاءة الهوائيات النانوية ثنائية الأقطاب:
• التصميم الأول يعتمد على تعزيز ضخ الإشارة بواسطة صفيحة ذهبية عند نقطة التغذية.
• التصميم الثاني يتضمن هوائيًا ثنائيًا بسيطًا من أنابيب الكربون النانوية دون صفيحة ذهبية، تمت دراسته ضمن مصفوفة هوائيات.
• أما التصميم الثالث فجمع بين الخصائص المعدنية والبلازمونية من خلال دمج قضبان نانوية ذهبية داخل أغلفة أنابيب كربونية أحادية الجدار.
وقد أظهرت نتائج المحاكاة باستخدام برنامج CST Microwave Studio انخفاضًا ملحوظًا في الأبعاد، وكفاءة إشعاعية وصلت إلى 80%، مع خسائر انعكاسية أقل من −10 dB، وكسب إشعاعي بلغ 1.18 dBi ضمن نطاق الترددات البصرية (500 – 600 تيراهيرتز).
كما تميز البحث بتطبيق تقنية التعديل المباشر (On-Off Keying – OOK) على الهوائي النانوي عبر التحكم بالجهد عند الفجوة النانوية، مما يتيح دمجه بشكل مباشر في الدوائر الكهروضوئية والإلكترونية. إضافةً إلى ذلك، استعرضت الرسالة تصميم هوائي بلازموني قابل للتوجيه يعمل على تضييق عرض الشعاع من 30° إلى 10°، مع إمكانية ضبط التشغيل ضمن الطيف المرئي بأكثر من 200 تيراهيرتز، وبكفاءة إشعاعية بلغت 45% وكسب وصل إلى 4.5 dBi.
خلصت الدراسة إلى أن هذه التصاميم تقدم حلولًا واعدة في مجالات الاستشعار عن بُعد، الاتصالات البصرية فائقة السرعة، والتصوير النانوي، مع إمكانية إدماجها في الأجهزة الكهروضوئية الصغيرة وعالية الأداء مستقبلًا
