• fgnrt

খবর

পিসিবি নির্বাচন এবং মাইক্রোওয়েভ থেকে মিলিমিটার ওয়েভ ব্যান্ড ডিজাইনে রূপান্তরের বিবেচনা

স্বয়ংচালিত রাডার প্রয়োগে সংকেত ফ্রিকোয়েন্সি 30 এবং 300 GHz এর মধ্যে পরিবর্তিত হয়, এমনকি 24 GHz এর মতো কম।বিভিন্ন সার্কিট ফাংশনের সাহায্যে, এই সংকেতগুলি বিভিন্ন ট্রান্সমিশন লাইন প্রযুক্তির মাধ্যমে প্রেরণ করা হয় যেমন মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন, স্ট্রিপ লাইন, সাবস্ট্রেট ইন্টিগ্রেটেড ওয়েভগাইড (SIW) এবং গ্রাউন্ডেড কপ্ল্যানার ওয়েভগাইড (GCPW)।এই ট্রান্সমিশন লাইন প্রযুক্তিগুলি (চিত্র 1) সাধারণত মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিতে এবং কখনও কখনও মিলিমিটার তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সিতে ব্যবহৃত হয়।এই উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি অবস্থার জন্য বিশেষভাবে ব্যবহৃত সার্কিট স্তরিত উপকরণ প্রয়োজন হয়.মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন, সবচেয়ে সহজ এবং সর্বাধিক ব্যবহৃত ট্রান্সমিশন লাইন সার্কিট প্রযুক্তি হিসাবে, প্রচলিত সার্কিট প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি ব্যবহার করে উচ্চ সার্কিট যোগ্যতা হার অর্জন করতে পারে।কিন্তু যখন ফ্রিকোয়েন্সি মিলিমিটার তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সিতে উত্থাপিত হয়, তখন এটি সর্বোত্তম সার্কিট ট্রান্সমিশন লাইন নাও হতে পারে।প্রতিটি ট্রান্সমিশন লাইনের নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে।উদাহরণস্বরূপ, যদিও মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন প্রক্রিয়া করা সহজ, এটি মিলিমিটার তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সিতে ব্যবহার করার সময় উচ্চ বিকিরণ ক্ষতির সমস্যা সমাধান করতে হবে।

640

চিত্র 1 মিলিমিটার তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সিতে রূপান্তর করার সময়, মাইক্রোওয়েভ সার্কিট ডিজাইনারদের মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিতে কমপক্ষে চারটি ট্রান্সমিশন লাইন প্রযুক্তির পছন্দের মুখোমুখি হতে হবে

যদিও মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনের খোলা কাঠামো শারীরিক সংযোগের জন্য সুবিধাজনক, এটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে কিছু সমস্যাও সৃষ্টি করবে।মাইক্রোস্ট্রিপ ট্রান্সমিশন লাইনে, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক (ইএম) তরঙ্গগুলি সার্কিট উপাদানের পরিবাহী এবং অস্তরক সাবস্ট্রেটের মাধ্যমে প্রচার করে, তবে কিছু ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ পার্শ্ববর্তী বায়ুর মাধ্যমে প্রচার করে।বায়ুর কম Dk মান থাকার কারণে, সার্কিটের কার্যকর Dk মান সার্কিট উপাদানের তুলনায় কম, যা সার্কিট সিমুলেশনে বিবেচনা করা আবশ্যক।কম Dk-এর সাথে তুলনা করে, উচ্চ Dk পদার্থ দিয়ে তৈরি সার্কিটগুলি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের সংক্রমণে বাধা দেয় এবং বংশবিস্তার হার কমিয়ে দেয়।অতএব, কম Dk সার্কিট উপকরণ সাধারণত মিলিমিটার তরঙ্গ সার্কিট ব্যবহার করা হয়.

যেহেতু বাতাসে একটি নির্দিষ্ট মাত্রার ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তি রয়েছে, মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন সার্কিটটি একটি অ্যান্টেনার মতো বাইরের দিকে বাতাসে বিকিরণ করবে।এটি মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন সার্কিটে অপ্রয়োজনীয় বিকিরণ ক্ষতির কারণ হবে, এবং কম্পাঙ্কের বৃদ্ধির সাথে ক্ষতি বাড়বে, যা সার্কিট ডিজাইনারদের জন্য চ্যালেঞ্জ নিয়ে আসে যারা সার্কিট বিকিরণ ক্ষতি সীমিত করতে মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন অধ্যয়ন করে।বিকিরণের ক্ষতি কমানোর জন্য, মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনগুলি উচ্চতর Dk মান সহ সার্কিট উপকরণ দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে।যাইহোক, Dk এর বৃদ্ধি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ প্রচারের হারকে (বাতাসের সাথে আপেক্ষিক) কমিয়ে দেবে, যার ফলে সিগন্যাল ফেজ শিফট হবে।আরেকটি পদ্ধতি হল মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনগুলি প্রক্রিয়া করার জন্য পাতলা সার্কিট সামগ্রী ব্যবহার করে বিকিরণ ক্ষতি হ্রাস করা।যাইহোক, মোটা সার্কিট উপকরণের তুলনায়, পাতলা সার্কিট উপাদানগুলি তামার ফয়েল পৃষ্ঠের রুক্ষতার প্রভাবের জন্য বেশি সংবেদনশীল, যা একটি নির্দিষ্ট সংকেত ফেজ পরিবর্তনের কারণও হবে।

যদিও মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন সার্কিটের কনফিগারেশন সহজ, মিলিমিটার ওয়েভ ব্যান্ডে মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন সার্কিটের সুনির্দিষ্ট সহনশীলতা নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।উদাহরণস্বরূপ, কন্ডাক্টরের প্রস্থ যা কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন এবং ফ্রিকোয়েন্সি যত বেশি হবে, সহনশীলতা তত বেশি কঠোর হবে।অতএব, মিলিমিটার তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির পরিবর্তনের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল, সেইসাথে উপাদানে অস্তরক উপাদান এবং তামার পুরুত্ব এবং প্রয়োজনীয় সার্কিট আকারের জন্য সহনশীলতার প্রয়োজনীয়তাগুলি অত্যন্ত কঠোর।

স্ট্রিপলাইন একটি নির্ভরযোগ্য সার্কিট ট্রান্সমিশন লাইন প্রযুক্তি, যা মিলিমিটার ওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিতে একটি ভাল ভূমিকা পালন করতে পারে।যাইহোক, মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনের সাথে তুলনা করে, স্ট্রিপলাইন কন্ডাক্টরটি মিডিয়াম দ্বারা বেষ্টিত, তাই সংকেত সংক্রমণের জন্য সংযোগকারী বা অন্যান্য ইনপুট/আউটপুট পোর্টগুলিকে স্ট্রিপলাইনের সাথে সংযুক্ত করা সহজ নয়।স্ট্রিপলাইনটিকে এক ধরণের সমতল সমাক্ষ তার হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যেখানে কন্ডাকটরটি একটি অস্তরক স্তর দ্বারা আবৃত থাকে এবং তারপর একটি স্তর দ্বারা আবৃত থাকে।এই কাঠামো উচ্চ-মানের সার্কিট বিচ্ছিন্নতা প্রভাব প্রদান করতে পারে, যখন সার্কিট উপাদানে সংকেত প্রচার করে (আশেপাশের বাতাসের পরিবর্তে)।ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ সর্বদা সার্কিট উপাদানের মাধ্যমে প্রচার করে।স্ট্রিপলাইন সার্কিটটি বাতাসে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের প্রভাব বিবেচনা না করে সার্কিট উপাদানের বৈশিষ্ট্য অনুসারে সিমুলেট করা যেতে পারে।যাইহোক, মাধ্যম দ্বারা বেষ্টিত সার্কিট কন্ডাক্টর প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির পরিবর্তনের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ, এবং সংকেত খাওয়ানোর চ্যালেঞ্জগুলি স্ট্রিপলাইনের পক্ষে মোকাবেলা করা কঠিন করে তোলে, বিশেষত মিলিমিটার তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সিতে ছোট সংযোগকারী আকারের শর্তে।তাই, স্বয়ংচালিত রাডারে ব্যবহৃত কিছু সার্কিট ছাড়া, সাধারণত মিলিমিটার তরঙ্গ সার্কিটে স্ট্রিপলাইন ব্যবহার করা হয় না।

যেহেতু বাতাসে একটি নির্দিষ্ট মাত্রার ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তি রয়েছে, মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন সার্কিটটি একটি অ্যান্টেনার মতো বাইরের দিকে বাতাসে বিকিরণ করবে।এটি মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন সার্কিটে অপ্রয়োজনীয় বিকিরণ ক্ষতির কারণ হবে, এবং কম্পাঙ্কের বৃদ্ধির সাথে ক্ষতি বাড়বে, যা সার্কিট ডিজাইনারদের জন্য চ্যালেঞ্জ নিয়ে আসে যারা সার্কিট বিকিরণ ক্ষতি সীমিত করতে মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন অধ্যয়ন করে।বিকিরণের ক্ষতি কমানোর জন্য, মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনগুলি উচ্চতর Dk মান সহ সার্কিট উপকরণ দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে।যাইহোক, Dk এর বৃদ্ধি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ প্রচারের হারকে (বাতাসের সাথে আপেক্ষিক) কমিয়ে দেবে, যার ফলে সিগন্যাল ফেজ শিফট হবে।আরেকটি পদ্ধতি হল মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনগুলি প্রক্রিয়া করার জন্য পাতলা সার্কিট সামগ্রী ব্যবহার করে বিকিরণ ক্ষতি হ্রাস করা।যাইহোক, মোটা সার্কিট উপকরণের তুলনায়, পাতলা সার্কিট উপাদানগুলি তামার ফয়েল পৃষ্ঠের রুক্ষতার প্রভাবের জন্য বেশি সংবেদনশীল, যা একটি নির্দিষ্ট সংকেত ফেজ পরিবর্তনের কারণও হবে।

যদিও মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন সার্কিটের কনফিগারেশন সহজ, মিলিমিটার ওয়েভ ব্যান্ডে মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন সার্কিটের সুনির্দিষ্ট সহনশীলতা নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।উদাহরণস্বরূপ, কন্ডাক্টরের প্রস্থ যা কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন এবং ফ্রিকোয়েন্সি যত বেশি হবে, সহনশীলতা তত বেশি কঠোর হবে।অতএব, মিলিমিটার তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির পরিবর্তনের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল, সেইসাথে উপাদানে অস্তরক উপাদান এবং তামার পুরুত্ব এবং প্রয়োজনীয় সার্কিট আকারের জন্য সহনশীলতার প্রয়োজনীয়তাগুলি অত্যন্ত কঠোর।

স্ট্রিপলাইন একটি নির্ভরযোগ্য সার্কিট ট্রান্সমিশন লাইন প্রযুক্তি, যা মিলিমিটার ওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিতে একটি ভাল ভূমিকা পালন করতে পারে।যাইহোক, মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনের সাথে তুলনা করে, স্ট্রিপলাইন কন্ডাক্টরটি মিডিয়াম দ্বারা বেষ্টিত, তাই সংকেত সংক্রমণের জন্য সংযোগকারী বা অন্যান্য ইনপুট/আউটপুট পোর্টগুলিকে স্ট্রিপলাইনের সাথে সংযুক্ত করা সহজ নয়।স্ট্রিপলাইনটিকে এক ধরণের সমতল সমাক্ষ তার হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যেখানে কন্ডাকটরটি একটি অস্তরক স্তর দ্বারা আবৃত থাকে এবং তারপর একটি স্তর দ্বারা আবৃত থাকে।এই কাঠামো উচ্চ-মানের সার্কিট বিচ্ছিন্নতা প্রভাব প্রদান করতে পারে, যখন সার্কিট উপাদানে সংকেত প্রচার করে (আশেপাশের বাতাসের পরিবর্তে)।ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ সর্বদা সার্কিট উপাদানের মাধ্যমে প্রচার করে।স্ট্রিপলাইন সার্কিটটি বাতাসে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের প্রভাব বিবেচনা না করে সার্কিট উপাদানের বৈশিষ্ট্য অনুসারে সিমুলেট করা যেতে পারে।যাইহোক, মাধ্যম দ্বারা বেষ্টিত সার্কিট কন্ডাক্টর প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির পরিবর্তনের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ, এবং সংকেত খাওয়ানোর চ্যালেঞ্জগুলি স্ট্রিপলাইনের পক্ষে মোকাবেলা করা কঠিন করে তোলে, বিশেষত মিলিমিটার তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সিতে ছোট সংযোগকারী আকারের শর্তে।তাই, স্বয়ংচালিত রাডারে ব্যবহৃত কিছু সার্কিট ছাড়া, সাধারণত মিলিমিটার তরঙ্গ সার্কিটে স্ট্রিপলাইন ব্যবহার করা হয় না।

চিত্র 2 GCPW সার্কিট কন্ডাক্টরের নকশা এবং সিমুলেশনটি আয়তক্ষেত্রাকার (উপরের চিত্র), কিন্তু কন্ডাকটরটি একটি ট্র্যাপিজয়েড (নীচের চিত্র) এ প্রক্রিয়া করা হয়, যা মিলিমিটার তরঙ্গ কম্পাঙ্কের উপর বিভিন্ন প্রভাব ফেলবে।

641

অনেক উদীয়মান মিলিমিটার তরঙ্গ সার্কিট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য যা সংকেত ফেজ প্রতিক্রিয়ার জন্য সংবেদনশীল (যেমন স্বয়ংচালিত রাডার), ফেজ অসামঞ্জস্যতার কারণগুলি কমিয়ে আনা উচিত।মিলিমিটার তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সি GCPW সার্কিট উপাদান এবং প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির পরিবর্তনের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ, যার মধ্যে উপাদান Dk মান এবং সাবস্ট্রেট বেধের পরিবর্তন রয়েছে।দ্বিতীয়ত, সার্কিটের কর্মক্ষমতা তামার কন্ডাকটরের বেধ এবং তামার ফয়েলের পৃষ্ঠের রুক্ষতা দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে।অতএব, তামার কন্ডাকটরের পুরুত্ব কঠোর সহনশীলতার মধ্যে রাখা উচিত এবং তামার ফয়েলের পৃষ্ঠের রুক্ষতা কমিয়ে আনা উচিত।তৃতীয়ত, GCPW সার্কিটে পৃষ্ঠের আবরণের পছন্দ সার্কিটের মিলিমিটার তরঙ্গ কর্মক্ষমতাকেও প্রভাবিত করতে পারে।উদাহরণস্বরূপ, রাসায়নিক নিকেল সোনা ব্যবহার করে সার্কিটে তামার চেয়ে বেশি নিকেল ক্ষয় হয়, এবং নিকেল ধাতুপট্টাবৃত পৃষ্ঠ স্তর GCPW বা মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনের ক্ষতি বাড়াবে (চিত্র 3)।অবশেষে, ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কারণে, আবরণ বেধের পরিবর্তনও ফেজ প্রতিক্রিয়া পরিবর্তনের কারণ হবে, এবং GCPW এর প্রভাব মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনের চেয়ে বেশি।

চিত্র 3 চিত্রে দেখানো মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন এবং GCPW সার্কিট একই সার্কিট উপাদান ব্যবহার করে (রজার্সের 8mil পুরু RO4003C™ ল্যামিনেট), GCPW সার্কিটে ENIG-এর প্রভাব মিলিমিটার তরঙ্গ কম্পাঙ্কে মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনের তুলনায় অনেক বেশি।

642

 


পোস্টের সময়: অক্টোবর-০৫-২০২২