ໃນຍຸກຂອງ Internet of Things (IoT), ເສົາອາກາດໄດ້ພັດທະນາຈາກສາຍທີ່ງ່າຍດາຍໄປສູ່ອົງປະກອບວິສະວະກໍາທີ່ມີຄວາມຊັບຊ້ອນສູງ. ປະສິດທິພາບສູງສຸດແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງເສົາອາກາດບໍ່ພຽງແຕ່ຂຶ້ນກັບການອອກແບບເລຂາຄະນິດຂອງຕົນ (ຕົວຢ່າງ, ທິດທາງຫຼື omni-directional) ແຕ່, ເລິກຫຼາຍ, ກ່ຽວກັບ ວິທະຍາສາດວັດສະດຸ ແລະ ຄວາມແມ່ນຍໍາຂະບວນການ ທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດຂອງມັນ. ດ້ວຍການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ 5G ແລະການສື່ສານຄວາມຖີ່ສູງ (ເຊັ່ນ: ຄື້ນ millimeter, mmWave), ວັດສະດຸເສົາອາກາດແບບດັ້ງເດີມປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍທີ່ຮ້າຍແຮງ. ບົດຄວາມນີ້ delves ເຂົ້າໄປໃນການເລືອກວັດສະດຸທີ່ສໍາຄັນ, ເຕັກນິກການຜະລິດແບບພິເສດ, ແລະຜົນກະທົບຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບປະສິດທິພາບເສົາອາກາດສຸດທ້າຍ.
ການເລືອກຊັ້ນໃຕ້ດິນທີ່ສຳຄັນ: ການກຳນົດປະສິດທິພາບ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງເສົາອາກາດ
ເສົາອາກາດຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການພິມຫຼືຮູບແບບ etching ໃສ່ substrates ຕ່າງໆ (ເຊັ່ນ, ເສົາອາກາດ PCB). ປັດໄຈການສູນເສຍ ຂອງວັດສະດຸຍ່ອຍ dielectric ແລະ dielectric ຄົງທີ່ (ການສູນເສຍ tangent) ແມ່ນຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນທີ່ກໍານົດການປະຕິບັດຄວາມຖີ່ສູງຂອງເສົາອາກາດແລະປະສິດທິພາບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.
ທາງເລືອກທີ່ມີຄວາມຖີ່ຕ່ໍາແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: FR-4
FR-4 (fibreglass laminate) : ອັນນີ້ຍັງຄົງເປັນວັດສະດຸ PCB ທີ່ແຜ່ຫຼາຍທີ່ສຸດໃນອຸດສາຫະກໍາເອເລັກໂຕຣນິກ. ມັນສະຫນອງຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນລວມທັງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫນ້ອຍ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກສູງ, ແລະຄວາມງ່າຍຂອງການປຸງແຕ່ງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນງານເກີນ 2.4 GHz, FR-4 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງການສູນເສຍ dielectric tangent, ເຮັດໃຫ້ມີການດູດຊຶມພະລັງງານສັນຍານໂດຍວັດສະດຸແລະປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງ.
ພື້ນທີ່ແອັບພລິເຄຊັນ: ເໝາະສຳລັບແອັບພລິເຄຊັນທີ່ມີຄວາມຖີ່ຕໍ່າ, ປະສິດທິພາບຕໍ່າເຊັ່ນ: ເສົາອາກາດ Bluetooth, Wi-Fi ແບບດັ້ງເດີມ (2.4 GHz), ແລະເສົາອາກາດໂມດູນ IoT ຄວາມໄວຕໍ່າບາງອັນ.
ທາງເລືອກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ຄວາມຖີ່ສູງ: Rogers, LCP, ແລະ PTFE
ວັດສະດຸທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງ (Rogers, LCP, PTFE) : ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຖືກອອກແບບໂດຍສະເພາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຄວາມຖີ່ສູງແລະໄມໂຄເວຟ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສູນເສຍ dielectric ຕ່ໍາທີ່ສຸດແລະຄົງທີ່ dielectric ຄົງທີ່.
LCP (Liquid Crystal Polymer) ແລະ PTFE (Polytetrafluoroethylene): Excel ໃນແຖບ 5G millimeter-wave (mmWave) (ສູງກວ່າ 24 GHz), ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານສັນຍານໃນລະຫວ່າງການສົ່ງສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ. ພວກມັນເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຊັ້ນລຸ່ມທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການບັນລຸເສົາອາກາດ mmWave ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ມີປະສິດທິພາບສູງ.
Ultra-miniaturisation ແລະການແກ້ໄຂປະສົມປະສານສູງ: Ceramics ແລະ LTCC
Ceramics/LTCC (Ceramics Co-fired ອຸນຫະພູມຕ່ໍາ): ຄວາມຄົງທີ່ dielectric ສູງຂອງວັດສະດຸເຊລາມິກເຮັດໃຫ້ຜູ້ອອກແບບສາມາດບັນລຸຄວາມຖີ່ resonant ທີ່ຫມັ້ນຄົງພາຍໃນຂະຫນາດທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ຫນາແຫນ້ນທີ່ສຸດ, ສະຫນອງການໄດ້ຮັບແລະແບນວິດທີ່ເອື້ອອໍານວຍ.
ພື້ນທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ: ເຫມາະສໍາລັບເສົາອາກາດໂມດູນ GPS / GNSS, ອຸປະກອນສວມໃສ່ໄດ້, ແລະເສົາອາກາດໂມດູນ IoT ທີ່ຕ້ອງການການເຊື່ອມໂຍງສູງ. ໂດຍຜ່ານເທກໂນໂລຍີ LTCC, ອົງປະກອບຕົວຕັ້ງຕົວຕີທີ່ສັບສົນ (ເຊັ່ນ: ຕົວກອງແລະຕົວເຊື່ອມຕໍ່) ສາມາດ stacked ຮ່ວມກັນກັບໂຄງສ້າງເສົາອາກາດ.
ຂະບວນການຜະລິດຄວາມແມ່ນຍໍາ: ການສ້າງໂຄງສ້າງເສົາອາກາດແລະຫນ້າທີ່
ຂະບວນການຜະລິດເສົາອາກາດກໍານົດຄວາມແມ່ນຍໍາສຸດທ້າຍ, ຄວາມສັບສົນ, ແລະການຂະຫຍາຍ. ການຜະລິດເສົາອາກາດທີ່ທັນສະໄຫມແມ່ນບໍ່ຈໍາກັດກັບການ etching planar ແບບດັ້ງເດີມອີກຕໍ່ໄປແລະມີຄວາມກ້າວຫນ້າໄປສູ່ການແກ້ໄຂສາມມິຕິລະດັບແລະປະສົມປະສານສູງ.
ມູນນິທິພື້ນເມືອງ: ຂະບວນການ Etching Board (PCB).
ສໍາລັບ Planar Inverted-F Antennas (PIFA), ເສົາອາກາດ patch, ແລະ arrays ຂະຫນາດໃຫຍ່, PCB etching ຍັງຄົງເປັນຂະບວນການຫຼັກ:
Photolithography ແລະ Etching: ວິສະວະກອນໃຊ້ການອອກແບບ CAD ເພື່ອໂອນ ຮູບແບບເສົາອາກາດ (ອົງປະກອບ radiating ແລະ feedlines) ເຂົ້າໄປໃນ laminate ທອງແດງຜ່ານ photolithography, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນນໍາໃຊ້ສານເຄມີເພື່ອເອົາ foil ທອງແດງເກີນ.
ຂໍ້ໄດ້ປຽບແລະຂໍ້ຈໍາກັດ: ຂະບວນການນີ້ແມ່ນມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ປະສິດທິພາບສູງ, ແລະເຫມາະສົມສໍາລັບການຜະລິດຈໍານວນຫລາຍ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ມັນໄດ້ຖືກຈໍາກັດຕົ້ນຕໍກັບ ໂຄງສ້າງ planar , ຈໍາກັດການເຊື່ອມໂຍງເສົາອາກາດໃນຫນ້າດິນທີ່ສັບສົນຫຼືພາຍໃນພື້ນທີ່ຫນ້ອຍ.
3D Integration Breakthrough: Laser Direct Structuring (LDS) Technology
LDS ເປັນເທກໂນໂລຍີຫຼັກສໍາລັບການຜະລິດເສົາອາກາດໃນຕົວ (ເຊັ່ນ: ໃນໂທລະສັບສະຫຼາດ, ເຮືອນອັດສະລິຍະ, ແລະເຄື່ອງສວມໃສ່), ບັນລຸຄວາມກ້າວຫນ້າໃນໂຄງສ້າງເສົາອາກາດຈາກສອງມິຕິລະດັບໄປຫາສາມມິຕິ:
ຫຼັກການ: ທໍາອິດ, ພາດສະຕິກພິເສດທີ່ມີສານປະກອບໂລຫະທີ່ເປີດໃຊ້ງານດ້ວຍເລເຊີແມ່ນການສີດແມ່ພິມ. ຈາກນັ້ນ, ລຳແສງເລເຊີ 'etches' ຮູບແບບວົງຈອນເສົາອາກາດໃສ່ພື້ນຢາງ. ພື້ນທີ່ທີ່ເປີດໃຊ້ງານໄດ້ຖືກຊຸບດ້ວຍສານເຄມີເພື່ອສ້າງເປັນອົງປະກອບເສົາອາກາດໂລຫະທີ່ມີແຮງດັນສູງ.
ຂໍ້ດີ: ນີ້ບັນລຸ ໂຄງສ້າງສາມມິຕິແລະການເຊື່ອມໂຍງສູງ ຂອງເສົາອາກາດ. ເສົາອາກາດສາມາດຕິດໂດຍກົງກັບພື້ນຜິວໂຄ້ງທີ່ຊັບຊ້ອນຂອງທໍ່ອຸປະກອນ, ປະຫຍັດພື້ນທີ່ອຸປະກອນພາຍໃນທີ່ມີຄຸນຄ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ , ແລະເພີ່ມຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການອອກແບບແລະການປະຕິບັດ RF.
ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດໃນການອອກແບບເສົາອາກາດ: ການລວມຕົວ, ຄວາມສະຫຼາດ, ແລະການຖ່າຍທອດ
ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີຂອງເສົາອາກາດແມ່ນເລັ່ງ, ປະສົມປະສານການຄວບຄຸມຊອບແວ, ການຫຸ້ມຫໍ່ແບບພິເສດ, ແລະວິທະຍາສາດວັດສະດຸໃຫມ່.
ແນວໂນ້ມ 1: Smart Beamforming ແລະເສົາອາກາດທີ່ກຳນົດໂດຍຊອບແວ (SDA)
ເສົາອາກາດໃນອະນາຄົດຈະບໍ່ເປັນອົງປະກອບຮາດແວແບບຄົງທີ່ອີກຕໍ່ໄປ. ໂດຍການລວມເອົາການຄວບຄຸມ ແລະ ພະລັງງານການປະມວນຜົນດິຈິຕອລຫຼາຍຂຶ້ນ (ເຊັ່ນ: Massive MIMO), ເສົາອາກາດກາຍເປັນ 'ອັດສະລິຍະ.'
ການຄວບຄຸມອັດສະລິຍະ: ເສົາອາກາດທີ່ກຳນົດໄວ້ດ້ວຍຊອບແວ (SDA) ປ່ຽນແປງຮູບແບບການຮັງສີແບບໄດນາມິກໂດຍການປັບໄລຍະແລະຄວາມກວ້າງຂອງແຕ່ລະອົງປະກອບຂອງເສົາອາກາດໃນເວລາຈິງ, ບັນລຸ ການປະກອບ beam ທີ່ຊັດເຈນທີ່ສຸດ..
ຂໍ້ໄດ້ປຽບ: ອັດສະລິຍະນີ້ເຮັດໃຫ້ການສົ່ງພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບ ແລະຖືກເປົ້າໝາຍ, ເຊິ່ງເປັນກຸນແຈໃນການເພີ່ມຄວາມອາດສາມາດຂອງເຄືອຂ່າຍ ແລະປະສິດທິພາບພະລັງງານ $5 ext{G}/6 ext{G}$.
ທ່າອ່ຽງທີ 2: ການປະສົມປະສານຢ່າງແຮງຂອງວັດສະດຸ ແລະໂຄງສ້າງ (AiP)
ເພື່ອເອົາຊະນະການສູນເສຍສັນຍານທີ່ສໍາຄັນທີ່ມີປະສົບການໂດຍສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງສົ່ງຜ່ານ PCBs ແບບດັ້ງເດີມ, ອຸດສາຫະກໍາກໍາລັງຫັນໄປສູ່ການແກ້ໄຂປະສົມປະສານທີ່ແຫນ້ນຫນາກວ່າ:
Antenna-in-Package (AiP): ອອກແບບ Antenna Arrays (AiP) millimeter-wave ແລະປະສົມປະສານອົງປະກອບເສົາອາກາດໂດຍກົງພາຍໃນຊຸດຊິບ, ຫຼືທັນທີທີ່ຕິດກັບຊິບ RF Front-End.
ຂໍ້ໄດ້ປຽບ: ນີ້ເຮັດໃຫ້ເສັ້ນທາງສາຍສົ່ງສັ້ນລົງສໍາລັບສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ, ແກ້ໄຂບັນຫາການສູນເສຍສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງໃນ PCBs ແບບດັ້ງເດີມ, ແລະເປັນເສັ້ນທາງດຽວທີ່ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ເພື່ອຮັບຮູ້ໂມດູນ miniaturized, ພະລັງງານຕ່ໍາຂອງຄື້ນ millimeters.
ທ່າອ່ຽງທີ 3: ການປັບຕົວເຂົ້າກັນໄດ້ທາງດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ Metamaterials
ຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ: ເສົາອາກາດຈະຖືກອອກແບບເພື່ອທົນທານຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຂັ້ມງວດກວ່າ, ລວມທັງອຸນຫະພູມທີ່ສູງທີ່ສຸດ, ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນສູງ, ແລະການສັ່ນສະເທືອນທີ່ຮຸນແຮງ (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ IoT ອຸດສາຫະກໍາແລະອາວະກາດ).
Metamaterial Breakthrough: ການຄົ້ນຄວ້າໃນ Metamaterials ຂຸດຄົ້ນການນໍາໃຊ້ໂຄງສ້າງວິສະວະກໍາປອມ, ແທນທີ່ຈະເປັນຄຸນສົມບັດຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຂອງສານທໍາມະຊາດ, ເພື່ອຄວບຄຸມຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ. ເທກໂນໂລຍີນີ້ສາມາດທໍາລາຍຂໍ້ຈໍາກັດທາງກາຍະພາບແບບດັ້ງເດີມຂອງຂະຫນາດແລະແບນວິດຂອງເສົາອາກາດ, ອາດຈະບັນລຸ ຄວາມກ້າວຫນ້າພື້ນຖານໃນການປະຕິບັດ , ເຊັ່ນ: ການຜະລິດສາຍອາກາດບາງກວ່າ, ແຖບກວ້າງກວ່າ 'ເບິ່ງບໍ່ເຫັນ'.
