នៅពីក្រោយអង់តែន៖ វិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ និងវិស្វកម្មភាពជាក់លាក់ - ដំណើរនៃការផលិតពី PCB ទៅសេរ៉ាមិច

នៅក្នុងយុគសម័យនៃ Internet of Things (IoT) អង់តែនបានវិវត្តន៍ពីខ្សែធម្មតាទៅជាធាតុផ្សំវិស្វកម្មដ៏ទំនើប។ ប្រសិទ្ធភាព និងភាពជឿជាក់ចុងក្រោយនៃអង់តែនអាស្រ័យមិនត្រឹមតែលើការរចនាធរណីមាត្ររបស់វាប៉ុណ្ណោះទេ (ឧ. ទិសដៅ ឬ omni-directional) ប៉ុន្តែកាន់តែស៊ីជម្រៅទៅលើ វិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ  និង ដំណើរការភាពជាក់លាក់  ដែលប្រើក្នុងការផលិតរបស់វា។ ជាមួយនឹងការរីកសាយនៃ 5G និងការទំនាក់ទំនងប្រេកង់ខ្ពស់ (ដូចជាមីលីម៉ែត្រ រលក mmWave) សម្ភារៈអង់តែនប្រពៃណីប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាប្រឈមធ្ងន់ធ្ងរ។ អត្ថបទនេះនិយាយអំពីជម្រើសសម្ភារៈសំខាន់ៗ បច្ចេកទេសផលិតកម្រិតខ្ពស់ និងឥទ្ធិពលរបស់វាទៅលើដំណើរការអង់តែនចុងក្រោយ។

ការជ្រើសរើសស្រទាប់ខាងក្រោមសំខាន់ៗ៖ ការកំណត់ប្រសិទ្ធភាពអង់តែន និងថ្លៃដើម

អង់តែនជាធម្មតាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការបោះពុម្ព ឬលំនាំឆ្លាក់លើស្រទាប់ខាងក្រោមផ្សេងៗ (ឧទាហរណ៍អង់តែន PCB)។ កត្តាបាត់បង់ របស់សម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោម dielectric  និង dielectric (ការខាតបង់តង់សង់)  គឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ដែលកំណត់ការអនុវត្តប្រេកង់ខ្ពស់ និងប្រសិទ្ធភាពនៃការចំណាយរបស់អង់តែន។

ប្រេកង់ទាប និងជម្រើសតម្រង់ទិសតម្លៃ៖ FR-4

FR-4 (បន្ទះសរសៃកញ្ចក់) : នេះនៅតែជាសម្ភារៈ PCB ពេញនិយមបំផុតនៅក្នុងឧស្សាហកម្មអេឡិចត្រូនិច។ វាផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិសំខាន់ៗរួមទាំងការចំណាយតិចតួច កម្លាំងមេកានិចខ្ពស់ និងភាពងាយស្រួលនៃដំណើរការ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅប្រេកង់ប្រតិបត្តិការលើសពី 2.4 GHz FR-4 បង្ហាញពីការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃការបាត់បង់ dielectric តង់សង់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការស្រូបយកថាមពលសញ្ញាដោយសម្ភារៈ និងការថយចុះប្រសិទ្ធភាព។

 

តំបន់កម្មវិធី៖  ស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានប្រេកង់ទាប ដំណើរការទាប ដូចជាអង់តែនប៊្លូធូស វ៉ាយហ្វាយប្រពៃណី (2.4 GHz) និងអង់តែនម៉ូឌុល IoT ល្បឿនទាបមួយចំនួន។

ជម្រើសតម្រង់ទិសដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងប្រេកង់ខ្ពស់៖  Rogers, LCP, និង PTFE

 

សម្ភារៈដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ (Rogers, LCP, PTFE) : សម្ភារៈទាំងនេះត្រូវបានវិស្វកម្មជាពិសេសសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ និងមីក្រូវ៉េវ ដែលបង្ហាញពីការបាត់បង់ dielectric ទាបបំផុត និងថេរ dielectric មានស្ថេរភាព។

LCP (Liquid Crystal Polymer) និង PTFE (Polytetrafluoroethylene): Excel នៅក្នុងក្រុមតន្រ្តី 5G millimeter-wave (mmWave) (លើសពី 24 GHz) កាត់បន្ថយការបាត់បង់ថាមពលសញ្ញាអំឡុងពេលបញ្ជូនប្រេកង់ខ្ពស់។ ពួកវាបម្រើជាស្រទាប់ខាងក្រោមដ៏ល្អសម្រាប់ការសម្រេចបាននូវអង់តែន mmWave ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងទទួលបានលទ្ធផលខ្ពស់។

Ultra-miniaturisation and High-Integration Solutions: សេរ៉ាមិច និង LTCC

Ceramics/LTCC (Low-Temperature Co-fired Ceramics)៖ ថេរ dielectric ខ្ពស់នៃសម្ភារៈសេរ៉ាមិច អនុញ្ញាតឱ្យអ្នករចនាសម្រេចបាននូវប្រេកង់ resonant មានស្ថេរភាពនៅក្នុងវិមាត្ររូបវន្តដែលបង្រួមខ្លាំង ដោយផ្តល់នូវការកើនឡើង និងកម្រិតបញ្ជូនអំណោយផល។

 

តំបន់កម្មវិធី៖ ស័ក្តិសមសម្រាប់អង់តែនម៉ូឌុល GPS/GNSS ឧបករណ៍ដែលអាចពាក់បាន និងអង់តែនម៉ូឌុល IoT ដែលទាមទារការរួមបញ្ចូលខ្ពស់។ តាមរយៈបច្ចេកវិទ្យា LTCC សមាសធាតុអកម្មស្មុគស្មាញ (ដូចជាតម្រង និងឧបករណ៍ភ្ជាប់) អាចត្រូវបានជង់រួមគ្នាជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធអង់តែន។

 

ដំណើរការផលិតភាពជាក់លាក់៖ ការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធអង់តែន និងមុខងារ

ដំណើរការផលិតអង់តែនកំណត់ភាពជាក់លាក់ចុងក្រោយ ភាពស្មុគស្មាញ និងលទ្ធភាពធ្វើមាត្រដ្ឋាន។ ការប្រឌិតអង់តែនទំនើបលែងកំណត់ចំពោះការឆ្លាក់ប្លង់តាមបែបប្រពៃណីទៀតហើយ ហើយកំពុងឈានឆ្ពោះទៅរកដំណោះស្រាយបីវិមាត្រ និងរួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងខ្លាំង។

មូលនិធិប្រពៃណី៖ ដំណើរការឆ្លាក់បន្ទះសៀគ្វីបោះពុម្ព (PCB)

សម្រាប់អង់តែន Planar Inverted-F (PIFA) អង់តែនបំណះ និងអារេខ្នាតធំ ការឆ្លាក់ PCB នៅតែជាដំណើរការស្នូល៖

Photolithography និង Etching៖  វិស្វករប្រើការរចនា CAD ដើម្បីផ្ទេរ លំនាំអង់តែន (ធាតុវិទ្យុសកម្ម និងខ្សែបន្ទាត់) យ៉ាងជាក់លាក់  ទៅលើបន្ទះស្ពាន់តាមរយៈ photolithography ហើយបន្ទាប់មកប្រើភ្នាក់ងារគីមីដើម្បីយក foil ទង់ដែងលើស។

គុណសម្បត្តិ និងដែនកំណត់៖  ដំណើរការនេះមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការចំណាយ ប្រើប្រាស់ឡើងវិញបានខ្ពស់ និងសមរម្យសម្រាប់ផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងចំពោះ រចនាសម្ព័ន្ធប្លង់ ដោយដាក់កម្រិតលើការរួមបញ្ចូលអង់តែនលើផ្ទៃកោងដ៏ស្មុគស្មាញ ឬក្នុងចន្លោះតិចតួចបំផុត។

ការទម្លាយការរួមបញ្ចូល 3D៖ បច្ចេកវិទ្យារចនាសម្ព័ន្ធឡាស៊ែរដោយផ្ទាល់ (LDS)

LDS គឺជាបច្ចេកវិទ្យាសំខាន់មួយសម្រាប់ផលិតអង់តែនដែលភ្ជាប់មកជាមួយ (ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងស្មាតហ្វូន ផ្ទះឆ្លាតវៃ និងឧបករណ៍ពាក់) ដែលសម្រេចបាននូវរបកគំហើញនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធអង់តែនពីពីរវិមាត្រទៅបីវិមាត្រ៖

គោលការណ៍៖  ទីមួយ ផ្លាស្ទិចពិសេសដែលមានសារធាតុបន្ថែមលោហៈធាតុដែលអាចធ្វើសកម្មភាពដោយឡាស៊ែរគឺត្រូវបានចាក់។ បន្ទាប់មក កាំរស្មីឡាស៊ែរ 'etches'  គំរូសៀគ្វីអង់តែន ទៅលើផ្ទៃផ្លាស្ទិច។ ផ្ទៃដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មត្រូវបានលាបដោយសារធាតុគីមីដើម្បីបង្កើតជាធាតុអង់តែនដែកដែលមានចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់។

គុណសម្បត្តិ:  នេះសម្រេចបាននូវ រចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រ និងការរួមបញ្ចូលខ្ពស់  នៃអង់តែន។ អង់តែនអាចភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ទៅនឹងផ្ទៃកោងដ៏ស្មុគស្មាញនៃប្រអប់ឧបករណ៍ ដែល ជួយសន្សំសំចៃទំហំឧបករណ៍ខាងក្នុងដ៏មានតម្លៃ និងបង្កើនភាពបត់បែននៃការរចនា និងដំណើរការ RF។

និន្នាការនាពេលអនាគតក្នុងការរចនាអង់តែន៖ ការបញ្ចូលគ្នា ភាពវៃឆ្លាត និងវិសាលភាព

ការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាអង់តែនកំពុងពន្លឿន ការរួមបញ្ចូលការគ្រប់គ្រងកម្មវិធី ការវេចខ្ចប់កម្រិតខ្ពស់ និងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈប្រលោមលោក។

និន្នាការទី 1៖ Smart Beamforming និងអង់តែនដែលកំណត់ដោយកម្មវិធី (SDA)

អង់តែននាពេលអនាគតនឹងលែងជាសមាសធាតុផ្នែករឹងរបស់ឋិតិវន្តទៀតហើយ។ តាមរយៈការរួមបញ្ចូលការគ្រប់គ្រងឌីជីថល និងថាមពលដំណើរការកាន់តែច្រើន (ដូចជា Massive MIMO) អង់តែនកំពុងក្លាយជា 'ឆ្លាតវៃ។'

ការគ្រប់គ្រងឆ្លាតវៃ៖  អង់តែនដែលកំណត់ដោយកម្មវិធី (SDA)  ផ្លាស់ប្តូរលំនាំវិទ្យុសកម្មដោយថាមវន្តដោយកែតម្រូវដំណាក់កាល និងទំហំនៃធាតុអង់តែននីមួយៗក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង សម្រេចបាន ទម្រង់ធ្នឹម ច្បាស់លាស់បំផុត។.

គុណសម្បត្តិ៖  ភាពវៃឆ្លាតនេះជួយឱ្យការបញ្ជូនថាមពលកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព និងគោលដៅ ដែលជាគន្លឹះក្នុងការបង្កើនសមត្ថភាពបណ្តាញ $5 ext{G}/6 ext{G}$ និងប្រសិទ្ធភាពថាមពល។

និន្នាការទី 2៖ ការរួមបញ្ចូលខ្លាំងនៃសម្ភារៈ និងរចនាសម្ព័ន្ធ (AiP)

ដើម្បីយកឈ្នះលើការបាត់បង់សញ្ញាសំខាន់ៗដែលជួបប្រទះដោយរលកសញ្ញាប្រេកង់ខ្ពស់ដែលបានបញ្ជូនតាម PCBs ប្រពៃណី ឧស្សាហកម្មកំពុងផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកដំណោះស្រាយដែលរួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងតឹងរ៉ឹងជាងមុន៖

Antenna-in-Package (AiP)៖ ការរចនា  អង់តែនរលកមីលីម៉ែត្រ (AiP)  និងបញ្ចូលធាតុអង់តែនដោយផ្ទាល់នៅក្នុងកញ្ចប់បន្ទះឈីប ឬភ្លាមៗនៅជិតបន្ទះឈីប RF Front-End ។

គុណសម្បត្តិ៖  នេះកាត់បន្ថយផ្លូវបញ្ជូនសញ្ញាប្រេកង់ខ្ពស់យ៉ាងខ្លី ដោះស្រាយបញ្ហានៃការបាត់បង់សញ្ញាប្រេកង់ខ្ពស់នៅលើ PCBs ប្រពៃណី និងជាផ្លូវដែលអាចសម្រេចបានតែមួយគត់ដើម្បីសម្រេចបាននូវម៉ូឌុលរលកមីលីម៉ែត្រដែលមានថាមពលទាប។

និន្នាការទី 3៖ ការសម្របខ្លួនទៅនឹងបរិស្ថាន និងវត្ថុធាតុ

ភាពប្រែប្រួលនៃបរិស្ថាន៖  អង់តែននឹងត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីទប់ទល់នឹងបរិស្ថានកាន់តែតឹងរ៉ឹង រួមទាំងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខ្លាំង សំណើមខ្ពស់ និងរំញ័រខ្លាំង (ឧ. សម្រាប់កម្មវិធី IoT ឧស្សាហកម្ម និងអវកាស)។

ការទម្លាយសារធាតុ Metamaterial:  ការស្រាវជ្រាវលើ Metamaterials  រុករកដោយប្រើរចនាសម្ព័ន្ធដែលបង្កើតដោយសិប្បនិម្មិត ជាជាងលក្ខណៈសម្បត្តិអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៃសារធាតុធម្មជាតិ ដើម្បីគ្រប់គ្រងរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ បច្ចេកវិទ្យានេះអាចទម្លុះដែនកំណត់ជាក់ស្តែងនៃទំហំអង់តែន និងកម្រិតបញ្ជូន ដែលអាចសម្រេចបាននូវ របកគំហើញជាមូលដ្ឋានក្នុងការអនុវត្ត ដូចជាការផលិតអង់តែនស្តើងជាងមុន ខ្សែធំទូលាយ 'មើលមិនឃើញ'។