• fgnrt

ព័ត៌មាន

ការជ្រើសរើស PCB និងការពិចារណានៃការផ្លាស់ប្តូរពីមីក្រូវ៉េវទៅការរចនារលកមីលីម៉ែត្រ

ប្រេកង់សញ្ញានៅក្នុងកម្មវិធីរ៉ាដារថយន្តប្រែប្រួលចន្លោះពី 30 ទៅ 300 GHz ទោះបីជាទាបដល់ 24 GHz ក៏ដោយ។ដោយមានជំនួយពីមុខងារសៀគ្វីផ្សេងៗគ្នា សញ្ញាទាំងនេះត្រូវបានបញ្ជូនតាមបច្ចេកវិជ្ជាខ្សែបញ្ជូនផ្សេងៗគ្នាដូចជា ខ្សែមីក្រូស្ទ្រីប ខ្សែឆ្នូត មគ្គុទ្ទេសក៍រលករួមបញ្ចូលគ្នានៃស្រទាប់ខាងក្រោម (SIW) និង មគ្គុទ្ទេសក៍រលកដីគោក (GCPW) ។បច្ចេកវិទ្យាខ្សែបញ្ជូនទាំងនេះ (រូបភាពទី 1) ជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅប្រេកង់មីក្រូវ៉េវ ហើយជួនកាលនៅប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រ។សមា្ភារៈ laminate សៀគ្វីដែលប្រើជាពិសេសសម្រាប់លក្ខខណ្ឌប្រេកង់ខ្ពស់នេះត្រូវបានទាមទារ។ខ្សែ Microstrip ដែលជាបច្ចេកវិជ្ជាសៀគ្វីខ្សែបញ្ជូនដ៏សាមញ្ញបំផុត និងប្រើជាទូទៅបំផុតអាចសម្រេចបាននូវអត្រាគុណវុឌ្ឍិសៀគ្វីខ្ពស់ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការសៀគ្វីធម្មតា។ប៉ុន្តែនៅពេលដែលប្រេកង់ត្រូវបានលើកឡើងទៅប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រ វាប្រហែលជាមិនមែនជាខ្សែបញ្ជូនសៀគ្វីដ៏ល្អបំផុតនោះទេ។ខ្សែបញ្ជូននីមួយៗមានគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិរៀងៗខ្លួន។ជាឧទាហរណ៍ ទោះបីជាខ្សែ microstrip មានភាពងាយស្រួលក្នុងដំណើរការក៏ដោយ វាត្រូវតែដោះស្រាយបញ្ហានៃការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មខ្ពស់នៅពេលប្រើនៅប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រ។

៦៤០

រូបភាពទី 1 នៅពេលប្តូរទៅប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រ អ្នករចនាសៀគ្វីមីក្រូវ៉េវត្រូវប្រឈមមុខនឹងជម្រើសនៃបច្ចេកវិទ្យាខ្សែបញ្ជូនយ៉ាងហោចណាស់បួននៅប្រេកង់មីក្រូវ៉េវ

ទោះបីជារចនាសម្ព័ន្ធបើកចំហនៃខ្សែ microstrip មានភាពងាយស្រួលសម្រាប់ការតភ្ជាប់រាងកាយក៏ដោយ វាក៏នឹងបណ្តាលឱ្យមានបញ្ហាមួយចំនួននៅប្រេកង់ខ្ពស់ផងដែរ។នៅក្នុងខ្សែបញ្ជូនមីក្រូស្ទ្រីប រលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (EM) សាយភាយតាមរយៈចំហាយនៃសម្ភារៈសៀគ្វី និងស្រទាប់ខាងក្រោមនៃឌីអេឡិចត្រិច ប៉ុន្តែរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចខ្លះសាយភាយតាមរយៈខ្យល់ជុំវិញ។ដោយសារតែតម្លៃ Dk ទាបនៃខ្យល់ តម្លៃ Dk ដែលមានប្រសិទ្ធភាពនៃសៀគ្វីគឺទាបជាងសម្ភារៈសៀគ្វីដែលត្រូវយកមកពិចារណាក្នុងការក្លែងធ្វើសៀគ្វី។បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹង Dk ទាប សៀគ្វីដែលធ្វើពីវត្ថុធាតុ Dk ខ្ពស់មានទំនោររារាំងការបញ្ជូនរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និងកាត់បន្ថយអត្រានៃការសាយភាយ។ដូច្នេះសមា្ភារៈសៀគ្វី Dk ទាបត្រូវបានប្រើជាធម្មតានៅក្នុងសៀគ្វីរលកមីលីម៉ែត្រ។

ដោយសារតែមានកម្រិតជាក់លាក់នៃថាមពលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកនៅក្នុងខ្យល់ សៀគ្វីខ្សែមីក្រូស្ទ្រីបនឹងបញ្ចេញទៅខាងក្រៅទៅក្នុងខ្យល់ ស្រដៀងទៅនឹងអង់តែន។នេះនឹងបណ្តាលឱ្យបាត់បង់វិទ្យុសកម្មដែលមិនចាំបាច់ចំពោះសៀគ្វីខ្សែមីក្រូស្ទ្រីប ហើយការបាត់បង់នឹងកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃប្រេកង់ ដែលនាំមកនូវបញ្ហាប្រឈមចំពោះអ្នករចនាសៀគ្វីដែលសិក្សាខ្សែមីក្រូស្ទ្រីបដើម្បីកំណត់ការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មសៀគ្វី។ដើម្បីកាត់បន្ថយការបាត់បង់វិទ្យុសកម្ម ខ្សែ microstrip អាចត្រូវបានប្រឌិតជាមួយនឹងសម្ភារៈសៀគ្វីដែលមានតម្លៃ Dk ខ្ពស់ជាង។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការកើនឡើងនៃ Dk នឹងបន្ថយល្បឿននៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (ទាក់ទងទៅនឹងខ្យល់) ដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៃសញ្ញា។វិធីសាស្រ្តមួយទៀតគឺកាត់បន្ថយការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មដោយប្រើសម្ភារៈសៀគ្វីស្តើងជាងមុនដើម្បីដំណើរការខ្សែ microstrip ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងសម្ភារៈសៀគ្វីក្រាស់ សម្ភារៈសៀគ្វីស្តើងជាងគឺងាយនឹងរងឥទ្ធិពលនៃភាពរដុបនៃផ្ទៃបន្ទះស្ពាន់ ដែលនឹងបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលសញ្ញាជាក់លាក់ផងដែរ។

ទោះបីជាការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃសៀគ្វីខ្សែ microstrip គឺសាមញ្ញក៏ដោយ សៀគ្វីខ្សែ microstrip នៅក្នុងក្រុមរលកមីលីម៉ែត្រត្រូវការការគ្រប់គ្រងការអត់ធ្មត់ច្បាស់លាស់។ឧទាហរណ៍ទទឹង conductor ដែលត្រូវគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹង ហើយប្រេកង់កាន់តែខ្ពស់ ការអត់ធ្មត់នឹងកាន់តែតឹងរ៉ឹង។ដូច្នេះខ្សែ microstrip ក្នុងប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះការផ្លាស់ប្តូរបច្ចេកវិជ្ជាដំណើរការក៏ដូចជាកម្រាស់នៃវត្ថុធាតុ dielectric និងទង់ដែងនៅក្នុងសម្ភារៈហើយការអត់ធ្មត់សម្រាប់ទំហំសៀគ្វីដែលត្រូវការគឺតឹងរ៉ឹងណាស់។

Stripline គឺជាបច្ចេកវិទ្យាខ្សែបញ្ជូនសៀគ្វីដែលអាចទុកចិត្តបាន ដែលអាចដើរតួនាទីល្អក្នុងប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រ។ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងខ្សែ microstrip ខ្សែ stripline conductor ត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយឧបករណ៍ផ្ទុក ដូច្នេះវាមិនងាយស្រួលក្នុងការភ្ជាប់ connector ឬ port input/output ports ផ្សេងទៀតទៅកាន់ stripline សម្រាប់ការបញ្ជូនសញ្ញានោះទេ។stripline អាចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាប្រភេទនៃខ្សែ coaxial ផ្ទះល្វែងដែលក្នុងនោះ conductor ត្រូវបានរុំដោយស្រទាប់ dielectric ហើយបន្ទាប់មកគ្របដណ្តប់ដោយ stratum មួយ។រចនាសម្ព័ននេះអាចផ្តល់នូវប្រសិទ្ធភាពដាច់ឆ្ងាយសៀគ្វីដែលមានគុណភាពខ្ពស់ខណៈពេលដែលរក្សាការផ្សព្វផ្សាយសញ្ញានៅក្នុងសម្ភារៈសៀគ្វី (ជាជាងនៅក្នុងខ្យល់ជុំវិញ) ។រលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចតែងតែរីករាលដាលតាមរយៈសម្ភារៈសៀគ្វី។សៀគ្វី stripline អាចត្រូវបានក្លែងធ្វើដោយយោងទៅតាមលក្ខណៈនៃសម្ភារៈសៀគ្វីដោយមិនគិតពីឥទ្ធិពលនៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងខ្យល់។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សៀគ្វីដែលហ៊ុំព័ទ្ធដោយឧបករណ៍ផ្ទុកគឺងាយរងគ្រោះក្នុងការផ្លាស់ប្តូរបច្ចេកវិជ្ជាដំណើរការ ហើយបញ្ហាប្រឈមនៃការផ្តល់សញ្ញាធ្វើឱ្យមានការលំបាកសម្រាប់ខ្សែបន្ទាត់ក្នុងការដោះស្រាយ ជាពិសេសនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃទំហំឧបករណ៍ភ្ជាប់តូចជាងនៅប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រ។ដូច្នេះ លើកលែងតែសៀគ្វីមួយចំនួនដែលប្រើក្នុងរ៉ាដារថយន្ត ជាធម្មតាខ្សែឆ្នូតមិនត្រូវបានប្រើក្នុងសៀគ្វីរលកមីលីម៉ែត្រទេ។

ដោយសារតែមានកម្រិតជាក់លាក់នៃថាមពលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកនៅក្នុងខ្យល់ សៀគ្វីខ្សែមីក្រូស្ទ្រីបនឹងបញ្ចេញទៅខាងក្រៅទៅក្នុងខ្យល់ ស្រដៀងទៅនឹងអង់តែន។នេះនឹងបណ្តាលឱ្យបាត់បង់វិទ្យុសកម្មដែលមិនចាំបាច់ចំពោះសៀគ្វីខ្សែមីក្រូស្ទ្រីប ហើយការបាត់បង់នឹងកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃប្រេកង់ ដែលនាំមកនូវបញ្ហាប្រឈមចំពោះអ្នករចនាសៀគ្វីដែលសិក្សាខ្សែមីក្រូស្ទ្រីបដើម្បីកំណត់ការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មសៀគ្វី។ដើម្បីកាត់បន្ថយការបាត់បង់វិទ្យុសកម្ម ខ្សែ microstrip អាចត្រូវបានប្រឌិតជាមួយនឹងសម្ភារៈសៀគ្វីដែលមានតម្លៃ Dk ខ្ពស់ជាង។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការកើនឡើងនៃ Dk នឹងបន្ថយល្បឿននៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (ទាក់ទងទៅនឹងខ្យល់) ដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៃសញ្ញា។វិធីសាស្រ្តមួយទៀតគឺកាត់បន្ថយការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មដោយប្រើសម្ភារៈសៀគ្វីស្តើងជាងមុនដើម្បីដំណើរការខ្សែ microstrip ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងសម្ភារៈសៀគ្វីក្រាស់ សម្ភារៈសៀគ្វីស្តើងជាងគឺងាយនឹងរងឥទ្ធិពលនៃភាពរដុបនៃផ្ទៃបន្ទះស្ពាន់ ដែលនឹងបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលសញ្ញាជាក់លាក់ផងដែរ។

ទោះបីជាការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃសៀគ្វីខ្សែ microstrip គឺសាមញ្ញក៏ដោយ សៀគ្វីខ្សែ microstrip នៅក្នុងក្រុមរលកមីលីម៉ែត្រត្រូវការការគ្រប់គ្រងការអត់ធ្មត់ច្បាស់លាស់។ឧទាហរណ៍ទទឹង conductor ដែលត្រូវគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹង ហើយប្រេកង់កាន់តែខ្ពស់ ការអត់ធ្មត់នឹងកាន់តែតឹងរ៉ឹង។ដូច្នេះខ្សែ microstrip ក្នុងប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះការផ្លាស់ប្តូរបច្ចេកវិជ្ជាដំណើរការក៏ដូចជាកម្រាស់នៃវត្ថុធាតុ dielectric និងទង់ដែងនៅក្នុងសម្ភារៈហើយការអត់ធ្មត់សម្រាប់ទំហំសៀគ្វីដែលត្រូវការគឺតឹងរ៉ឹងណាស់។

Stripline គឺជាបច្ចេកវិទ្យាខ្សែបញ្ជូនសៀគ្វីដែលអាចទុកចិត្តបាន ដែលអាចដើរតួនាទីល្អក្នុងប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រ។ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងខ្សែ microstrip ខ្សែ stripline conductor ត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយឧបករណ៍ផ្ទុក ដូច្នេះវាមិនងាយស្រួលក្នុងការភ្ជាប់ connector ឬ port input/output ports ផ្សេងទៀតទៅកាន់ stripline សម្រាប់ការបញ្ជូនសញ្ញានោះទេ។stripline អាចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាប្រភេទនៃខ្សែ coaxial ផ្ទះល្វែងដែលក្នុងនោះ conductor ត្រូវបានរុំដោយស្រទាប់ dielectric ហើយបន្ទាប់មកគ្របដណ្តប់ដោយ stratum មួយ។រចនាសម្ព័ននេះអាចផ្តល់នូវប្រសិទ្ធភាពដាច់ឆ្ងាយសៀគ្វីដែលមានគុណភាពខ្ពស់ខណៈពេលដែលរក្សាការផ្សព្វផ្សាយសញ្ញានៅក្នុងសម្ភារៈសៀគ្វី (ជាជាងនៅក្នុងខ្យល់ជុំវិញ) ។រលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចតែងតែរីករាលដាលតាមរយៈសម្ភារៈសៀគ្វី។សៀគ្វី stripline អាចត្រូវបានក្លែងធ្វើដោយយោងទៅតាមលក្ខណៈនៃសម្ភារៈសៀគ្វីដោយមិនគិតពីឥទ្ធិពលនៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងខ្យល់។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សៀគ្វីដែលហ៊ុំព័ទ្ធដោយឧបករណ៍ផ្ទុកគឺងាយរងគ្រោះក្នុងការផ្លាស់ប្តូរបច្ចេកវិជ្ជាដំណើរការ ហើយបញ្ហាប្រឈមនៃការផ្តល់សញ្ញាធ្វើឱ្យមានការលំបាកសម្រាប់ខ្សែបន្ទាត់ក្នុងការដោះស្រាយ ជាពិសេសនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃទំហំឧបករណ៍ភ្ជាប់តូចជាងនៅប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រ។ដូច្នេះ លើកលែងតែសៀគ្វីមួយចំនួនដែលប្រើក្នុងរ៉ាដារថយន្ត ជាធម្មតាខ្សែឆ្នូតមិនត្រូវបានប្រើក្នុងសៀគ្វីរលកមីលីម៉ែត្រទេ។

រូបភាពទី 2 ការរចនានិងការក្លែងធ្វើនៃសៀគ្វី GCPW មានរាងចតុកោណកែង (រូបភាពខាងលើ) ប៉ុន្តែ conductor ត្រូវបានដំណើរការទៅជា trapezoid (រូបភាពខាងក្រោម) ដែលនឹងមានឥទ្ធិពលផ្សេងគ្នាលើប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រ។

៦៤១

សម្រាប់កម្មវិធីសៀគ្វីរលកមីលីម៉ែត្រដែលកំពុងលេចចេញជាច្រើនដែលងាយនឹងប្រតិកម្មដំណាក់កាលសញ្ញា (ដូចជារ៉ាដារថយន្ត) មូលហេតុនៃភាពមិនស៊ីគ្នានៃដំណាក់កាលគួរតែត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមា។សៀគ្វី GCPW ប្រេកង់រលកមិល្លីម៉ែត្រគឺងាយរងគ្រោះទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរសម្ភារៈ និងបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ រួមទាំងការផ្លាស់ប្តូរតម្លៃ Dk សម្ភារៈ និងកម្រាស់ស្រទាប់ខាងក្រោម។ទីពីរ ដំណើរការសៀគ្វីអាចរងផលប៉ះពាល់ដោយកម្រាស់នៃចំហាយទង់ដែង និងភាពរដុបលើផ្ទៃនៃបន្ទះស្ពាន់។ដូច្នេះកម្រាស់នៃចំហាយទង់ដែងគួរតែត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងភាពអត់ធ្មត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង ហើយភាពរដុបលើផ្ទៃនៃបន្ទះស្ពាន់គួរតែត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមា។ទីបីជម្រើសនៃថ្នាំកូតផ្ទៃនៅលើសៀគ្វី GCPW ក៏អាចប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការរលកមីលីម៉ែត្រនៃសៀគ្វីផងដែរ។ជាឧទាហរណ៍ សៀគ្វីដែលប្រើគីមីនីកែលមាសមានការបាត់បង់នីកែលច្រើនជាងទង់ដែង ហើយស្រទាប់ផ្ទៃដែលធ្វើពីនីកែលនឹងបង្កើនការបាត់បង់ GCPW ឬខ្សែ microstrip (រូបភាពទី 3) ។ជាចុងក្រោយ ដោយសារតែរលកតូច ការផ្លាស់ប្តូរកម្រាស់នៃថ្នាំកូតក៏នឹងបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនៃការឆ្លើយតបដំណាក់កាល ហើយឥទ្ធិពលនៃ GCPW គឺធំជាងបន្ទាត់ microstrip ។

រូបភាពទី 3 ខ្សែ microstrip និងសៀគ្វី GCPW ដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពប្រើប្រាស់សម្ភារៈសៀគ្វីដូចគ្នា (Rogers' 8mil thick RO4003C™ Laminate) ឥទ្ធិពលរបស់ ENIG លើសៀគ្វី GCPW គឺធំជាងនៅលើបន្ទាត់ microstrip នៅប្រេកង់រលកមីលីម៉ែត្រ។

៦៤២

 


ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ០៥ ខែតុលា ឆ្នាំ ២០២២