မော်တော်ယာဥ်ရေဒါ အသုံးချမှုတွင် အချက်ပြကြိမ်နှုန်းသည် 24 GHz နိမ့်သည့်တိုင် 30 မှ 300 GHz အကြား ကွဲပြားသည်။မတူညီသော circuit လုပ်ဆောင်ချက်များ၏အကူအညီဖြင့်၊ ဤအချက်ပြမှုများကို microstrip လိုင်းများ၊ strip လိုင်းများ၊ substrate integrated waveguide (SIW) နှင့် grounded coplanar waveguide (GCPW) ကဲ့သို့သော ကွဲပြားသော transmission line နည်းပညာများမှတဆင့် ထုတ်လွှင့်ပါသည်။ဤထုတ်လွှင့်မှုလိုင်းနည်းပညာများ (ပုံ ၁) ကို မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်ကြိမ်နှုန်းများတွင် အများအားဖြင့် အသုံးပြုကြပြီး တစ်ခါတစ်ရံတွင် မီလီမီတာလှိုင်းကြိမ်နှုန်းများတွင် အသုံးပြုကြသည်။ဤကြိမ်နှုန်းမြင့်မားသောအခြေအနေအတွက် အထူးအသုံးပြုထားသော circuit laminate ပစ္စည်းများ လိုအပ်ပါသည်။Microstrip လိုင်းသည် အရိုးရှင်းဆုံးနှင့် အသုံးအများဆုံး ဂီယာလိုင်းပတ်လမ်းနည်းပညာအဖြစ် သမားရိုးကျ circuit processing နည်းပညာကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် မြင့်မားသော circuit qualification rate ကို ရရှိနိုင်သည်။သို့သော် ကြိမ်နှုန်းကို မီလီမီတာ လှိုင်းကြိမ်နှုန်းသို့ မြှင့်တင်သောအခါ၊ ၎င်းသည် အကောင်းဆုံး circuit transmission line မဟုတ်ပေ။ဂီယာလိုင်းတစ်ခုစီတွင် ၎င်း၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များရှိသည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ microstrip လိုင်းသည် လုပ်ဆောင်ရန် လွယ်ကူသော်လည်း မီလီမီတာ လှိုင်းကြိမ်နှုန်းတွင် အသုံးပြုသောအခါ မြင့်မားသော ဓာတ်ရောင်ခြည်ဆုံးရှုံးမှု ပြဿနာကို ဖြေရှင်းရပါမည်။
ပုံ 1 မီလီမီတာ လှိုင်းကြိမ်နှုန်းသို့ ကူးပြောင်းသောအခါ၊ မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်ဆားကစ် ဒီဇိုင်နာများသည် မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်လှိုင်းနှုန်းတွင် အနည်းဆုံး ထုတ်လွှင့်မှုလိုင်းနည်းပညာ လေးခု၏ ရွေးချယ်မှုကို ရင်ဆိုင်ရမည်ဖြစ်ပါသည်။
မိုက်ခရိုစထရစ်လိုင်း၏ အဖွင့်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာချိတ်ဆက်မှုအတွက် အဆင်ပြေသော်လည်း၊ ၎င်းသည် ပိုမိုမြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းများတွင် ပြဿနာအချို့ကို ဖြစ်စေသည်။မိုက်ခရိုစထရစ် ထုတ်လွှင့်မှုလိုင်းတွင်၊ လျှပ်စစ်သံလိုက် (EM) လှိုင်းများသည် circuit material ၏ conductor နှင့် dielectric substrate မှတဆင့် ပြန့်ပွားသွားသော်လည်း အချို့သော လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများသည် ပတ်ဝန်းကျင်လေမှတဆင့် ပြန့်ပွားပါသည်။လေ၏ Dk တန်ဖိုးနိမ့်ခြင်းကြောင့်၊ circuit ၏ထိရောက်သော Dk တန်ဖိုးသည် circuit simulation တွင်ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည့် circuit material ထက်နိမ့်ပါသည်။Dk နိမ့်သည်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက မြင့်မားသော Dk ပစ္စည်းများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော ဆားကစ်များသည် လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများ ထုတ်လွှင့်မှုကို ဟန့်တားကာ ပြန့်ပွားနှုန်းကို လျှော့ချပေးသည်။ထို့ကြောင့်၊ low Dk circuit ပစ္စည်းများအား millimeter wave circuit များတွင် အသုံးပြုကြသည်။
လေထုထဲတွင် လျှပ်စစ်သံလိုက်စွမ်းအင် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ရှိနေသောကြောင့်၊ မိုက်ခရိုစထရစ်လိုင်းပတ်လမ်းသည် အင်တင်နာကဲ့သို့ပင် လေထဲသို့ အပြင်သို့ ဖြာထွက်နေမည်ဖြစ်သည်။၎င်းသည် microstrip line circuit သို့ မလိုအပ်သော ဓါတ်ရောင်ခြည် ဆုံးရှုံးမှုကို ဖြစ်စေပြီး အကြိမ်ရေ တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ဆုံးရှုံးမှုသည် တိုးလာမည်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် circuit radiation ဆုံးရှုံးမှုကို ကန့်သတ်ရန် microstrip line ကို လေ့လာသော circuit designer များအတွက် စိန်ခေါ်မှုများ ရှိလာပါသည်။ဓာတ်ရောင်ခြည်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချရန်အတွက် Dk တန်ဖိုးများ ပိုမိုမြင့်မားသော ဆားကစ်ပစ္စည်းများဖြင့် microstrip လိုင်းများကို ဖန်တီးနိုင်သည်။သို့သော်၊ Dk တိုးလာခြင်းသည် အချက်ပြအဆင့်ပြောင်းခြင်းကို ဖြစ်စေသည့် လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်း ပြန့်ပွားနှုန်း (လေနှင့် ဆက်စပ်မှု) ကို နှေးကွေးစေမည်ဖြစ်သည်။အခြားနည်းလမ်းမှာ microstrip လိုင်းများလုပ်ဆောင်ရန် ပါးလွှာသော circuit ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ဓာတ်ရောင်ခြည်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချရန်ဖြစ်သည်။သို့သော်လည်း ပိုထူသော ဆားကစ်ပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပိုမိုပါးလွှာသော ဆားကစ်ပစ္စည်းများသည် ကြေးနီသတ္တုပါးမျက်နှာပြင် ကြမ်းတမ်းမှု၏ လွှမ်းမိုးမှုကို ပိုမိုခံရနိုင်ချေရှိပြီး အချို့သော အချက်ပြအဆင့် အပြောင်းအလဲကိုလည်း ဖြစ်စေသည်။
microstrip line circuit ၏ဖွဲ့စည်းပုံသည် ရိုးရှင်းသော်လည်း၊ millimeter wave band ရှိ microstrip line circuit သည် တိကျသော tolerance control လိုအပ်ပါသည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ တင်းကြပ်စွာထိန်းချုပ်ရန်လိုအပ်သော conductor width နှင့် frequency မြင့်မားလေ၊ သည်းခံနိုင်မှုပိုမိုတင်းကျပ်လေဖြစ်သည်။ထို့ကြောင့်၊ millimeter wave frequency band ရှိ microstrip line သည် processing technology ၏ပြောင်းလဲမှုအတွက် အလွန်အထိခိုက်မခံသည့်အပြင် ပစ္စည်းရှိ dielectric material နှင့် copper ၏အထူနှင့် လိုအပ်သော circuit size အတွက် သည်းခံမှုလိုအပ်ချက်များသည် အလွန်တင်းကျပ်ပါသည်။
Stripline သည် မီလီမီတာ လှိုင်းကြိမ်နှုန်းတွင် ကောင်းမွန်သော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နိုင်သည့် ယုံကြည်စိတ်ချရသော ပတ်လမ်းသွယ်တန်းသည့် နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။သို့သော်၊ microstrip လိုင်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက stripline conductor ကို ကြားခံဖြင့် ဝိုင်းရံထားသောကြောင့် connector သို့မဟုတ် အခြားသော input/output port များကို stripline သို့ signal transmission အတွက် ချိတ်ဆက်ရန် မလွယ်ကူပါ။stripline ကို ပြားချပ်ချပ် coaxial cable တစ်မျိုးအဖြစ် မှတ်ယူနိုင်ပြီး conductor ကို dielectric အလွှာဖြင့် ပတ်ကာ stratum ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသည်။ဤဖွဲ့စည်းပုံသည် အရည်အသွေးမြင့် circuit isolation effect ကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး circuit material (ပတ်ဝန်းကျင်လေထက်) တွင် signal ပြန့်ပွားမှုကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်သည်။လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းသည် ဆားကစ်ပစ္စည်းမှတဆင့် အမြဲပျံ့နှံ့သည်။stripline circuit ကို လေထုအတွင်းရှိ လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများ၏ လွှမ်းမိုးမှုကို မစဉ်းစားဘဲ circuit material ၏ ဝိသေသများအလိုက် အတုယူနိုင်ပါသည်။သို့သော်၊ ကြားခံဖြင့်ဝန်းရံထားသော circuit conductor သည် လုပ်ဆောင်ခြင်းနည်းပညာတွင် အပြောင်းအလဲများကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး signal feeding ၏စိန်ခေါ်မှုများသည် အထူးသဖြင့် millimeter wave frequency သေးငယ်သော connector အရွယ်အစား၏အခြေအနေအောက်တွင် stripline ကိုဖြေရှင်းရန်ခက်ခဲစေသည်။ထို့ကြောင့်၊ မော်တော်ယာဥ်ရေဒါများတွင် အသုံးပြုသည့် ဆားကစ်အချို့မှလွဲ၍ stripline များကို မီလီမီတာလှိုင်းပတ်လမ်းများတွင် အသုံးမပြုပါ။
လေထုထဲတွင် လျှပ်စစ်သံလိုက်စွမ်းအင် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ရှိနေသောကြောင့်၊ မိုက်ခရိုစထရစ်လိုင်းပတ်လမ်းသည် အင်တင်နာကဲ့သို့ပင် လေထဲသို့ အပြင်သို့ ဖြာထွက်နေမည်ဖြစ်သည်။၎င်းသည် microstrip line circuit သို့ မလိုအပ်သော ဓါတ်ရောင်ခြည် ဆုံးရှုံးမှုကို ဖြစ်စေပြီး အကြိမ်ရေ တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ဆုံးရှုံးမှုသည် တိုးလာမည်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် circuit radiation ဆုံးရှုံးမှုကို ကန့်သတ်ရန် microstrip line ကို လေ့လာသော circuit designer များအတွက် စိန်ခေါ်မှုများ ရှိလာပါသည်။ဓာတ်ရောင်ခြည်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချရန်အတွက် Dk တန်ဖိုးများ ပိုမိုမြင့်မားသော ဆားကစ်ပစ္စည်းများဖြင့် microstrip လိုင်းများကို ဖန်တီးနိုင်သည်။သို့သော်၊ Dk တိုးလာခြင်းသည် အချက်ပြအဆင့်ပြောင်းခြင်းကို ဖြစ်စေသည့် လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်း ပြန့်ပွားနှုန်း (လေနှင့် ဆက်စပ်မှု) ကို နှေးကွေးစေမည်ဖြစ်သည်။အခြားနည်းလမ်းမှာ microstrip လိုင်းများလုပ်ဆောင်ရန် ပါးလွှာသော circuit ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ဓာတ်ရောင်ခြည်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချရန်ဖြစ်သည်။သို့သော်လည်း ပိုထူသော ဆားကစ်ပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပိုမိုပါးလွှာသော ဆားကစ်ပစ္စည်းများသည် ကြေးနီသတ္တုပါးမျက်နှာပြင် ကြမ်းတမ်းမှု၏ လွှမ်းမိုးမှုကို ပိုမိုခံရနိုင်ချေရှိပြီး အချို့သော အချက်ပြအဆင့် အပြောင်းအလဲကိုလည်း ဖြစ်စေသည်။
microstrip line circuit ၏ဖွဲ့စည်းပုံသည် ရိုးရှင်းသော်လည်း၊ millimeter wave band ရှိ microstrip line circuit သည် တိကျသော tolerance control လိုအပ်ပါသည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ တင်းကြပ်စွာထိန်းချုပ်ရန်လိုအပ်သော conductor width နှင့် frequency မြင့်မားလေ၊ သည်းခံနိုင်မှုပိုမိုတင်းကျပ်လေဖြစ်သည်။ထို့ကြောင့်၊ millimeter wave frequency band ရှိ microstrip line သည် processing technology ၏ပြောင်းလဲမှုအတွက် အလွန်အထိခိုက်မခံသည့်အပြင် ပစ္စည်းရှိ dielectric material နှင့် copper ၏အထူနှင့် လိုအပ်သော circuit size အတွက် သည်းခံမှုလိုအပ်ချက်များသည် အလွန်တင်းကျပ်ပါသည်။
Stripline သည် မီလီမီတာ လှိုင်းကြိမ်နှုန်းတွင် ကောင်းမွန်သော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နိုင်သည့် ယုံကြည်စိတ်ချရသော ပတ်လမ်းသွယ်တန်းသည့် နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။သို့သော်၊ microstrip လိုင်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက stripline conductor ကို ကြားခံဖြင့် ဝိုင်းရံထားသောကြောင့် connector သို့မဟုတ် အခြားသော input/output port များကို stripline သို့ signal transmission အတွက် ချိတ်ဆက်ရန် မလွယ်ကူပါ။stripline ကို ပြားချပ်ချပ် coaxial cable တစ်မျိုးအဖြစ် မှတ်ယူနိုင်ပြီး conductor ကို dielectric အလွှာဖြင့် ပတ်ကာ stratum ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသည်။ဤဖွဲ့စည်းပုံသည် အရည်အသွေးမြင့် circuit isolation effect ကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး circuit material (ပတ်ဝန်းကျင်လေထက်) တွင် signal ပြန့်ပွားမှုကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်သည်။လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းသည် ဆားကစ်ပစ္စည်းမှတဆင့် အမြဲပျံ့နှံ့သည်။stripline circuit ကို လေထုအတွင်းရှိ လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများ၏ လွှမ်းမိုးမှုကို မစဉ်းစားဘဲ circuit material ၏ ဝိသေသများအလိုက် အတုယူနိုင်ပါသည်။သို့သော်၊ ကြားခံဖြင့်ဝန်းရံထားသော circuit conductor သည် လုပ်ဆောင်ခြင်းနည်းပညာတွင် အပြောင်းအလဲများကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး signal feeding ၏စိန်ခေါ်မှုများသည် အထူးသဖြင့် millimeter wave frequency သေးငယ်သော connector အရွယ်အစား၏အခြေအနေအောက်တွင် stripline ကိုဖြေရှင်းရန်ခက်ခဲစေသည်။ထို့ကြောင့်၊ မော်တော်ယာဥ်ရေဒါများတွင် အသုံးပြုသည့် ဆားကစ်အချို့မှလွဲ၍ stripline များကို မီလီမီတာလှိုင်းပတ်လမ်းများတွင် အသုံးမပြုပါ။
ပုံ 2 GCPW circuit conductor ၏ ဒီဇိုင်းနှင့် သရုပ်ဖော်ပုံသည် ထောင့်မှန်စတုဂံ (ပုံအထက်) ဖြစ်သော်လည်း conductor အား မီလီမီတာ လှိုင်းကြိမ်နှုန်းအပေါ် ကွဲပြားသော သက်ရောက်မှုများ ရှိစေမည့် ကုပ်ပိုးစုပုံ (အောက်ပုံ) အဖြစ် လုပ်ဆောင်ပါသည်။
အချက်ပြအဆင့်တုံ့ပြန်မှု (မော်တော်ယာဥ်ရေဒါကဲ့သို့) ပေါ်ပေါက်လာသော မီလီမီတာလှိုင်းပတ်လမ်းအပလီကေးရှင်းများစွာအတွက် အဆင့်မညီမှုဖြစ်စေသောအကြောင်းရင်းများကို လျှော့ချသင့်သည်။မီလီမီတာ လှိုင်းကြိမ်နှုန်း GCPW ဆားကစ်သည် ပစ္စည်း Dk တန်ဖိုးနှင့် အလွှာအထူပြောင်းလဲမှုများအပါအဝင် ပစ္စည်းများနှင့် လုပ်ဆောင်ခြင်းနည်းပညာတွင် အပြောင်းအလဲများကို ခုခံနိုင်စွမ်းရှိသည်။ဒုတိယအနေဖြင့်၊ ကြေးနီလျှပ်ကူးယာ၏အထူနှင့် ကြေးနီသတ္တုပါး၏ မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှုကြောင့် ဆားကစ်စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိခိုက်နိုင်သည်။ထို့ကြောင့် ကြေးနီစပယ်ယာ၏အထူကို တင်းကျပ်သောသည်းခံမှုအတွင်း ထိန်းသိမ်းထားသင့်ပြီး ကြေးနီသတ္တုပါး၏ မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှုကို လျှော့ချသင့်သည်။တတိယအနေဖြင့်၊ GCPW ဆားကစ်ရှိ မျက်နှာပြင်အပေါ်ယံအလွှာရွေးချယ်မှုသည် ဆားကစ်၏ မီလီမီတာလှိုင်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိခိုက်စေနိုင်သည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ ဓာတုနီကယ်ရွှေကိုအသုံးပြုထားသော circuit သည် ကြေးနီထက် နီကယ်ဆုံးရှုံးမှုပိုများပြီး နီကယ်ချထားသည့် မျက်နှာပြင်အလွှာသည် GCPW သို့မဟုတ် microstrip line ဆုံးရှုံးမှုကို တိုးလာစေမည် (ပုံ 3)။နောက်ဆုံးတွင်၊ သေးငယ်သောလှိုင်းအလျားကြောင့်၊ အပေါ်ယံအထူ၏ပြောင်းလဲမှုသည် အဆင့်တုံ့ပြန်မှုပြောင်းလဲမှုကိုဖြစ်စေပြီး GCPW ၏သြဇာလွှမ်းမိုးမှုသည် microstrip လိုင်းထက်ပိုမိုကြီးမားသည်။
ပုံ 3 ပုံတွင်ပြထားသည့် microstrip line နှင့် GCPW circuit သည် တူညီသော circuit material (Rogers' 8mil thick RO4003C™ Laminate) ကိုအသုံးပြုထားပြီး GCPW circuit ပေါ်ရှိ ENIG ၏လွှမ်းမိုးမှုသည် မီလီမီတာလှိုင်းကြိမ်နှုန်းရှိ microstrip line ရှိ microstrip line ထက်အဆပေါင်းများစွာ ကြီးမားပါသည်။
စာတိုက်အချိန်- အောက်တိုဘာ-၀၅-၂၀၂၂
