এই নিবন্ধের মূল পয়েন্ট.
-আরএফ অ্যান্টেনাগুলি বিভিন্ন আকারে আসে, চিপে সমন্বিত ফ্ল্যাট অ্যান্টেনা থেকে শুরু করে সরাসরি PCB-তে মুদ্রিত তামার অ্যান্টেনা পর্যন্ত।
-এক বা একাধিক অ্যান্টেনা দিয়ে একটি লেআউট তৈরি করার সময়, PCB-এর বিভিন্ন সার্কিট ব্লক একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্ন রয়েছে তা নিশ্চিত করা গুরুত্বপূর্ণ।
-আরএফ অ্যান্টেনা ডিজাইন করার সময়, সিএডি টুল ব্যবহার করা উচিত, যা পিসিবি-র জন্য বিচ্ছিন্ন কাঠামো, ট্রানজিশন স্ট্রাকচার এবং এমনকি মুদ্রিত অ্যান্টেনা ডিজাইন করতে সাহায্য করতে পারে।
আজ, একটি ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স পণ্য যা একটি অ্যান্টেনা অন্তর্ভুক্ত করে না কল্পনা করা কঠিন, এমনকি গ্যারেজ দরজা খোলার ব্লুটুথ বা ওয়াইফাই এর মাধ্যমে একটি সেল ফোনের সাথে সংযুক্ত হতে পারে৷ প্রতিবার একটি PCB লেআউটে একটি নতুন আরএফ অ্যান্টেনা যুক্ত করা হলে, এটি আরএফ ডিজাইনারের জন্য নতুন চ্যালেঞ্জ তৈরি করে, বিশেষ করে যেহেতু বর্তমান ডিজাইনগুলি আবার অ্যানালগ ডিজাইনের দক্ষতার উপর ফোকাস করছে। নতুন পিসিবি-তে অনেকগুলি আরএফ বৈশিষ্ট্য যুক্ত হওয়ার সাথে, ডিজাইনাররা কীভাবে নিশ্চিত করতে পারেন যে সিস্টেমের সংকেতটি দূষিত নয় এবং সেই সংকেতের অখণ্ডতা বজায় রাখা হয়েছে?
কিছু সাধারণ ডিজাইনের পছন্দগুলি নিশ্চিত করতে পারে যে RF সংকেতগুলি কাছাকাছি ডিজিটাল উপাদানগুলির দ্বারা দুর্বল নয়, তবে একাধিক অ্যানালগ সংকেতের মধ্যে হস্তক্ষেপ রোধ করতেও সাহায্য করবে। একটি মিশ্র-সংকেত বা সম্পূর্ণ আরএফ সিস্টেম ডিজাইন করার সময় অনেকগুলি RF ডিজাইনের দিক বিবেচনা করা হলেও, অ্যান্টেনার ডিজাইন এবং লেআউট সম্ভবত দুটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ। নীচে আমরা PCB লেআউটে RF অ্যান্টেনা ডিজাইন এবং কীভাবে অ্যানালগ সিগন্যাল অখণ্ডতা নিশ্চিত করতে হয় সে সম্পর্কে শিখি।
আরএফ অ্যান্টেনা ডিজাইন বেসিক
একটি কাস্টম অ্যান্টেনা ডিজাইন করার সময় বা একটি RF PCB-এর জন্য একটি COTS অ্যান্টেনা নির্বাচন করার সময়, অনুসরণ করতে হবে বেশ কয়েকটি মৌলিক বিষয়। সমস্ত আরএফ অ্যান্টেনার কিছু বিশেষ বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা ডিজাইনের পর্যায়ে বিবেচনা করা উচিত। প্রতিটি অ্যান্টেনার নিম্নলিখিত উপাদান থাকতে হবে।
-ভাসমান পরিবাহী রেডিয়েটর: বিকিরণ নির্গত করতে ব্যবহৃত অ্যান্টেনা ইউনিট।
রেফারেন্স প্লেন: রেফারেন্স প্লেন বা অ্যান্টেনার ইউনিট প্রতিটি অ্যান্টেনা মোডে অ্যান্টেনা কাঠামোর দিকনির্দেশনা নির্ধারণ করতে সহায়তা করে।
-ফিডলাইন: RF উপাদান থেকে বিকিরণকারী অ্যান্টেনা ইউনিটে ইনপুট সংকেত পরিবহন করতে ফিডলাইন ব্যবহার করা হয়।
-ইম্পিডেন্স ম্যাচিং নেটওয়ার্ক: অ্যান্টেনার সাধারণত প্রায় 10 ওহমের প্রতিবন্ধকতা থাকে এবং তাই প্রতিফলন রোধ করতে এবং পছন্দসই ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি এবং ব্যান্ডউইথের সর্বোচ্চ শক্তি স্থানান্তর নিশ্চিত করতে ফিডলাইনের প্রতিবন্ধকতার সাথে মিলিত হতে হবে।
অনেক স্ট্যান্ডার্ড অ্যান্টেনা ডিজাইন ভালভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। ইন্টারনেটে অনেক রেফারেন্স ডিজাইন পাওয়া যাবে, যেগুলো আপনার নিজের PCB লেআউটে কপি করা যাবে। আমরা মাইক্রোওয়েভ ইঞ্জিনিয়ারিং পাঠ্যপুস্তকগুলিতে স্ট্যান্ডার্ড অ্যান্টেনা কাঠামোর জন্য অনেকগুলি নকশা সূত্রও খুঁজে পেতে পারি। অবশেষে, কেউ যদি একটি COTS RF অ্যান্টেনা ব্যবহার করতে চায়, বাজারে অনেক সস্তা ডিজাইন পাওয়া যায়। আপনি যে আরএফ অ্যান্টেনা ব্যবহার করতে চান তা নির্বিশেষে, বোর্ডের বিভিন্ন অংশের মধ্যে হস্তক্ষেপ রোধ করতে এটিকে লেআউটে সাবধানে স্থাপন করা দরকার।
আরএফ অ্যান্টেনা লেআউট টিপস
অ্যান্টেনা ডিজাইন করার পরে, আপনাকে PCB তে কোথায় স্থাপন করতে হবে তা নির্ধারণ করতে হবে। RF ফ্রন্ট-এন্ড, ব্যাক-এন্ড এবং ডিজিটাল বিভাগগুলির মধ্যে হস্তক্ষেপ রোধ করতে RF ডিজাইনাররা মিশ্র-সংকেত ডিজাইনারদের কাছ থেকে কিছু টিপস পেতে পারেন (বেশিরভাগ আরএফ বোর্ড আসলে মিশ্র-সংকেত বোর্ড)।
-দক্ষ বিকিরণ: অ্যান্টেনা ইউনিট থেকে বিকিরণ যাতে বোর্ড থেকে চলে যায় এবং PCB বিন্যাসে অন্যান্য কাঠামোর দ্বারা বাছাই করা না হয় তা নিশ্চিত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
-বিচ্ছিন্নতা: আবার, আমরা চাই না পিসিবি লেআউটের একাধিক অংশ একে অপরের সাথে সরাসরি হস্তক্ষেপ করুক।
-ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কম্প্যাটিবিলিটি (EMC): শেষ পর্যন্ত, এটা নিশ্চিত করা প্রয়োজন যে লেআউটটি অন্যান্য ডিভাইস থেকে সংকেত না পায় যা ফ্রিকোয়েন্সির বিস্তৃত পরিসরে সংকেত নির্গত করতে পারে।
একটি PCB এর প্রকৃত ডিজাইনে, বেশিরভাগ ডিজাইন লক্ষ্য প্রতিদ্বন্দ্বিতা করে, তবে দুটি মূল পয়েন্ট অনুসরণ করতে হবে যা এই ডিজাইন লক্ষ্যগুলির ভারসাম্য বজায় রাখতে সাহায্য করবে।
পিসিবি লেআউটে সার্কিট ব্লকগুলি একে অপরের থেকে আলাদা রাখুন
এটি একটি মৌলিক মিশ্র-সংকেত PCB ডিজাইন পয়েন্ট, এবং এটি RF অ্যান্টেনার লেআউটেও প্রযোজ্য। অ্যান্টেনা বিভাগটি বোর্ডে স্থাপন করা এবং অন্যান্য সার্কিট ব্লক থেকে আলাদা করা প্রয়োজন। সাধারণভাবে, অ্যান্টেনা বিভাগটি বোর্ডের প্রান্তের কাছাকাছি এবং অন্যান্য অ্যানালগ উপাদান থেকে দূরে রাখা ভাল। এটি বোর্ডের একটি অবস্থানে শক্তিশালী বিকিরণকে সীমাবদ্ধ করে এবং বিভাগগুলির মধ্যে ন্যূনতম হস্তক্ষেপ নিশ্চিত করে।
মেশিং-এর সাথে চ্যালেঞ্জ হল বিভিন্ন বিভাগের রিটার্ন পাথগুলি একে অপরের সাথে হস্তক্ষেপ না করে তা নিশ্চিত করা, যা অন্যথায় নয়েজ কাপলিং এবং ক্রসস্ট্যাকের দিকে পরিচালিত করবে। উন্নত PCB ডিজাইন টুলে ইন্টিগ্রেটেড ফিল্ড সলভার ব্যবহার করে লেআউট তৈরি করার সময় রিটার্ন পাথের বিচ্যুতি সনাক্ত করতে সাহায্য করবে। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ডিজাইনের জন্য, একটি ধারাবাহিক রিটার্ন পাথ নিশ্চিত করতে একটি অবিচ্ছিন্ন স্থল সমতল কাঠামো ব্যবহার করুন।
বিচ্ছিন্ন অ্যান্টেনা বিভাগ
আধুনিক সেলুলার ফোন এবং উচ্চ-গতির ডেটা নেটওয়ার্কিং ডিভাইসগুলি সৃজনশীল বিচ্ছিন্নতা কাঠামো নিয়োগ করে যা RF বিচ্ছিন্নতা প্রযুক্তির জন্য সোনার মান হয়ে উঠেছে। খুব সহজভাবে, বিচ্ছিন্নতা হল ট্রান্সমিটার এবং রিসিভারের মধ্যে তরঙ্গের বিস্তার বন্ধ করার জন্য বোর্ডে RF সংবেদনশীল উপাদানগুলির চারপাশে কিছু শিল্ডিং স্থাপন করা। নীচের সারণীতে কিছু কাঠামোর বর্ণনা দেওয়া হয়েছে যেগুলি RF অ্যান্টেনা বিভাগে উপাদান, ফিড লাইন এবং অ্যান্টেনাগুলিকে আলাদা করতে বা বাহ্যিক শব্দের উত্সগুলিকে আলাদা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে৷
বিচ্ছিন্নতা কাঠামো সাধারণত RF উপাদানগুলির মধ্যে স্থাপন করা হয় যাতে তাদের মধ্যে শব্দ সংযোগ এবং শক্তি বিনিময় প্রতিরোধ করা হয়। আরএফ অ্যান্টেনা সিগন্যালের অখণ্ডতা নিশ্চিত করতে কোন বিচ্ছিন্নতা কাঠামো ব্যবহার করতে হবে তা নির্ধারণ করা একটি জটিল নকশা সমস্যা যা শিল্প দ্বারা পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। আমরা যদি উপবৃত্তাকার একীকরণে বিশেষজ্ঞ না হই, তাহলে এই কাঠামোগুলি কীভাবে ফিডলাইন/RF অ্যান্টেনার প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করে এবং এই কাঠামোগুলি যে বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে তা নির্ধারণ করার জন্য আমাদের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক (EM) ফিল্ড সলভারের উপর নির্ভর করতে হবে।
যদি একটি EM ফিল্ড সল্ভার ব্যবহার করা হয়, তাহলে কাছাকাছি-ক্ষেত্র এবং দূর-ক্ষেত্রের সিমুলেশনগুলি PCB লেআউটের ক্ষেত্রগুলি নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যেখানে শক্তিশালী নির্গমন ঘটে। একবার নির্গত ফ্রিকোয়েন্সিগুলির সাথে এই এলাকাগুলি চিহ্নিত করা হলে, এটি কোন ধরণের বিচ্ছিন্নতা কৌশল ব্যবহার করা উচিত তা নির্ধারণ করতে সহায়তা করবে। FDTD ফলাফল রূপান্তর করতে ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম ব্যবহার না করে সরাসরি ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন (FDFD পদ্ধতি) ব্যবহার করা ভাল।
RF অ্যান্টেনা ডিজাইন এবং লেআউট তৈরির জন্য বিশদে অতিরিক্ত মনোযোগের প্রয়োজন, তাই RF ডিজাইনের বিচ্ছিন্নতা এবং সংকেত অখণ্ডতা নিশ্চিত করার জন্য অতিরিক্ত যত্ন নেওয়া বোধগম্য।
