3D-Printed Dielectric Image Lines for subTHz Chip-to-Chip Interconnects

Core Concepts

3D-printed dielectric image lines offer low-loss transmission for subTHz applications, providing cost-effective and flexible solutions.

Abstract

Abstract: 3D-printed dielectric image lines for low-loss subTHz applications. Copper substrate for robust routing and mechanical stability. Mode-converter for easy integration and characterization. Broadband match of at least 20 dB with minimal losses. Multi-line characterization for de-embedding propagation parameters. Introduction: SubTHz-FMCW radar applications for high-resolution imaging. Transmission loss at high frequencies hinders conventional planar transmission lines. Dielectric image lines enable low-loss subTHz distribution networks. Image Line Topology: Dielectric image lines enhance routing and stability with a conductive sheet. Metal surface acts as a polarization anchor and simplifies mode conversion. Dielectric material, Cyclic Olefin Copolymer, chosen for low dissipation factor. Measurement Setup: Design of mode-converter for flexible mounting and excitation of DIL. ZVA-Z220 frequency converters used for signal generation. Back-to-back setup for thorough characterization of DILs. Results: S-parameter measurements show low-loss characteristics of DILs. Excellent matching and low insertion loss for frequencies up to 220 GHz. Multi-line measurements for extraction of propagation parameters. Conclusion: DILs suitable for subTHz networks and chip-to-chip interconnects. Bending radii influence insertion loss due to parasitic radiation. DIL geometry deviations have minor impact on transmission quality.

Stats

전체 주파수 대역에서 최소 20 dB의 광대역 일치 최소 0.35 dB/cm의 손실 3 mm에서 90 mm까지 다양한 길이의 DIL을 사용한 다중 라인 측정

Quotes

"Dielectric image lines enable low-loss subTHz distribution networks." "DILs suitable for subTHz networks and chip-to-chip interconnects."

Key Insights Distilled From

3D-Printed Dielectric Image Lines towards Chip-to-Chip Interconnects for subTHz-Applications

by Leonhard Hah... at arxiv.org 03-07-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.03657.pdf

Deeper Inquiries

다중 라인 측정을 통해 추출된 전파 매개 변수의 의미는 무엇입니까?

다중 라인 측정을 통해 추출된 전파 매개 변수는 DIL(다이렉트 이미지 라인)의 전파 특성을 더 깊게 이해하는 데 도움이 됩니다. 이러한 측정을 통해 전파 속성인 감쇠 계수(α)와 위상 계수(β)를 추출할 수 있습니다. 다양한 길이의 DIL을 사용하여 측정을 수행하면, 각 DIL의 s21 매개 변수의 차이를 통해 DIL의 감쇠 계수 및 위상 계수를 쉽게 파악할 수 있습니다. 이를 통해 DIL의 삽입 손실과 위상 왜곡을 평가하고 최적의 전파 특성을 얻을 수 있습니다.

DIL의 기하학적 편차가 전송 품질에 미치는 영향은 무엇입니까?

DIL의 기하학적 편차는 전송 품질에 일부 영향을 미칩니다. 특히 초기 테이퍼, 모드 컨버터 조립의 정확성 및 이미지 평면의 표면 품질이 전송 품질에 큰 영향을 미칩니다. DIL의 테이퍼 길이 및 구조의 정확성은 DIL의 반환 손실에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. FDM 3D 프린팅 기술의 불완전성으로 인해 DIL의 테이퍼 길이 및 구조의 정확성이 도전적일 수 있으며, 이는 반환 손실에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 DIL의 정확한 지오메트리가 전송 품질에 미치는 영향을 고려해야 합니다.

파라볼릭 라디에이터와 같은 다른 안테나 유형에도 DIL을 적용할 수 있습니까?

DIL은 다양한 안테나 유형에도 적용될 수 있습니다. 예를 들어, 파라볼릭 라디에이터와 같은 안테나 유형에서도 DIL을 사용하여 저손실 전송을 구현할 수 있습니다. DIL은 다이렉트 이미지 라인의 형태로 설계되어 있으며, 안테나와의 연결 및 신호 분배에 유용합니다. 또한 DIL은 다양한 주파수 대역에서 저손실 특성을 제공하므로 다양한 안테나 응용에 적합합니다. 이러한 이유로 DIL은 파라볼릭 라디에이터 및 다른 안테나 유형과의 통합에 유용하게 활용될 수 있습니다.