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

Основные понятия

3Dプリントされた誘電体イメージラインは、サブTHzチップ間接続のための革新的な技術を提供します。

Аннотация

この論文では、140〜220 GHzの低損失サブTHzアプリケーション向けに3Dプリントされた誘電体イメージラインについて報告しています。従来の誘電波導管とは異なり、導電性銅基板を使用して堅牢な経路と増加した機械的安定性を実現しています。また、柔軟な取り付け用低損失モードコンバーターが設計されており、全体システムは最小0.35 dB/cm以下の損失で広帯域マッチングを示しました。さらに、多線特性評価が行われ、伝送パラメータαおよびβの除去が行われました。提案されたコンセプトは非常に低コストかつ複雑さが低く、従来の伝送路よりも優れた性能を提供します。
サブTHzドメインでは通信システムやレーダーシステムの性能向上が期待されており、高周波数での伝送損失が問題となっています。そのため、3Dプリントされた誘電体イメージラインは長距離オフチップ接続を可能にし、高周波数でも極めて低損失を提供します。これにより、チップ間接続やオンチップアンテナなどが作成可能です。また、RFケーブルや金属波導管よりもコスト効率が良く柔軟性が高いことから注目されています。
この論文では3Dプリント技術を使用して製造された誘電体イメージラインに焦点を当てており、Gバンドアプリケーション向けに140 GHzから220 GHzまで対応しています。

Статистика

全周波数帯域で20 dB以上の広帯域マッチング
最小0.35 dB/cm以下の損失

Цитаты

"Compared to conventional planar transmission lines, these provide an extremely low-loss, enabling the realization of longer, off-chip connections even at subTHz frequencies."
"DILs represent one way to realize such subTHz distribution networks."
"The DIL is to be understood as a special form of dielectric waveguide, since an additional conductive surface is used in addition to the dielectric."

Ключевые выводы из

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

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

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

Дополнительные вопросы

どうして3D印刷技術はこの分野で革新的だと考えられるか？

3D印刷技術はこの分野で革新的なアプローチを提供します。特に、誘電体イメージラインの製造において、従来の製造方法よりも柔軟性が高く、低コストである点が注目されます。通常の伝送路では実現困難だった複雑な形状や微細な構造を容易に作成することが可能です。さらに、3D印刷技術を使用することで設計変更や試作品の迅速な製造が可能となり、開発サイクル全体を効率化します。

従来の伝送路と比べて3D印刷された誘電体イメージラインはどんな利点があるか？

従来の伝送路（例：マイクロストリップライン）と比較して、3D印刷された誘電体イメージラインにはいくつかの利点があります。

低損失: 誘電体イメージラインは非常に低損失であり、広帯域マッチング能力を持ちます。
柔軟性: 3D印刷技術を使用することで柔軟性が向上し、異なる形状やサイズの伝送路を容易に製造できます。
コスト効率: 高価なRFケーブルや金属波導管よりもコスト効率的であり、大量生産時でも負担が少ないです。
安定性: 導波路内部に導体銅板を使用することで信号経路を強化し、機械的安定性も向上します。

この技術が将来的に他の分野でも応用可能だと考えられるか？

はい、「Dielectric Image Lines」およびその関連テクノロジーは将来的に他の分野でも幅広く応用可能です。例えば次世代通信システムでは高周波数帯域への需要増加からデータレート向上や長距離通信ニーズへ対応した接続手段として活用される可能性があります。また医療画像処理装置やセンサーテクノロジー等多岐にわたる領域でも有益さを発揮する見込みです。さらに自動車業界や航空宇宙産業等でも高周波数帯域通信システムへの適用範囲拡大も期待されています。そのため今後この技術は幅広い分野で重要度を増すことが予想されます。