Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Anten, bağıl dielektrik sabiti 3,5 ve kayıp tanjantı 0,003 olan poliimid altlık üzerinde grafen yama yayıcı ve bakır toprak düzlemiyle geliştirildi. Tek anten elemanı dört aşamada ilerledi: dikdörtgen yama, köşeleri pahlanmış sekizgen yama, merkez açıklıklı halka çerçeve ve artı biçimli çapraz yarık taşıyan sekizgen yapı. Son tasarım 1,6 THz’de S11=-32 dB ve 2,35 THz’de S11=-53 dB rezonans değerleri verdi.

MIMO yapılandırması üç farklı eleman yerleşimiyle sistematik olarak optimize edildi. Seçilen düzen, 2,6 THz çevresinde -18 dB’ye kadar, 1-1,5 THz aralığında ise -25 ile -45 dB arasında portlar arası yalıtım sağladı. Çalışma bantlarında kazanç 6-6,5 dBi aralığında hesaplandı. Bu değerler, iki anten portunun birbirini sınırlı ölçüde etkilemesi ve sinyalin hedef yönde güçlendirilmesi açısından önem taşıyor.

Geniş parametre taramalarının tam dalga HFSS benzetimleriyle tekrar tekrar yapılması yüksek hesaplama maliyeti oluşturduğundan, araştırmacılar frekans ve eleman aralığına göre S21 yalıtımını tahmin eden denetimli bir vekil model kurdu. Optuna ile hiperparametreleri ayarlanan Gradient Boosting Regressor, ayrılmış test verisinde R² yüzde 99,99, ortalama mutlak hata 0,26 dB ve kök ortalama kare hata 0,37 dB değerine ulaştı; karşılaştırılan temel regresyon modellerini geçti.

Sonuçlar, makine öğrenmesinin elektromanyetik tasarım döngüsünü hızlandırabileceğini gösteriyor; ancak performans benzetim verisi kapsamıyla sınırlı. Üretim toleransları, gerçek malzeme kayıpları, çevresel etkiler ve ölçüm düzeneği fiziksel prototip üzerinde doğrulanmalı. Çalışma, doğrudan kullanıma hazır bir 6G ürünü değil; çift bantlı THz MIMO tasarımı ile hızlı yalıtım tahminini bir araya getiren araştırma prototipi sunuyor.

Kaynak: https://www.nature.com/articles/s41598-026-67362-8