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

核心概念

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

摘要

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.

統計資料

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

引述

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

從以下內容提煉的關鍵洞見

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

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

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

深入探究

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.