Near-Infrared Electronically-Controlled Variable Attenuator for W-Band Frequency Range
Notice bibliographique
Résumé
This article presents the design, fabrication, and performance evaluation of a novel high-performance millimeter-wave (mm-wave) variable attenuator operating across the 75–110 GHz frequency band, controlled via near-infrared (NIR) illumination. The device achieves a maximum attenuation range of 50 dB with precise control steps as small as 0.1 dB. A high-resistivity (HR) silicon-based image waveguide, with a resistivity of$\rho \gt 10$k$\Omega \cdot $cm, serves as the transmission line, operating within the WR10 rectangular waveguide standard. The silicon image waveguide is seamlessly integrated with WR10 metallic rectangular waveguides at both input and output through optimized metallic fixtures. Its dimensions are tailored to support single-mode$\textrm {E}_{11}\textrm {y}$operation. Attenuation control is achieved using three NIR light-emitting diodes (LEDs) with a total power consumption of 21 mW at a wavelength of 870 nm. The NIR illumination generates charge carriers in the silicon waveguide, increasing its conductivity and thereby attenuating the mm-wave signal with minimal phase distortion. The generated carrier mechanism in silicon is based on the absorption of near-infrared (NIR) photons. As a result, charge carriers are excited from the valence band to the conduction band, leading to a change in conductivity. This attenuation mechanism provides levels up to 50 dB and ensures precise, energy-efficient operation. The measured return loss (S11) is higher than 17 dB throughout the frequency range of 75 to 110 GHz. The compact and robust structure of the attenuator makes it ideal for emerging millimeter-wave (mm-wave) and low-terahertz (THz) wireless communication systems and phased array applications. It is worth mentioning that the designed attenuator can also function as an mm-THz modulator. By carefully selecting a short carrier lifetime in doped silicon and choosing suitable LEDs, it is indeed possible to significantly increase the modulation rate.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».