ایئر وائڈ مائیکروسٹرپ لائنز: ماس پروڈکشن کے لیے روگرز کی کارکردگی FR-4 پر

ریڈیو فریکوئنسی اور مائیکروویو انجینئرز نے دیر سے ایک سخت انتخاب کا سامنا کیا ہے۔ آپ گرلز جیسے مہنگے لمینیٹس استعمال کر کے بہتر برقی کارکردگی حاصل کر سکتے تھے یا پھر معیاری FR-4 سبسٹریٹس پر قائم رہتے ہوئے زیادہ سگنل نقصان قبول کر سکتے تھے۔ یہ سمجھوتہ اب نسل در نسل وائرلیس کمیونیکیشن کے لیے رکاوٹ بن چکا ہے۔ جدید ڈیوائسز کو ایک ساتھ کم انسریشن لاس، چھوٹا سائز اور کم ساختی لاگت کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایئر وائڈ انورٹڈ شیلڈڈ (AVIS) ٹرانسمیشن لائن نامی نئی تعمیراتی جدت اس دوامیت کو توڑتی ہے۔ یہ کموڈٹی میٹیریلز پر اعلیٰ کارکردگی والے سگنل کی منتقلی کا راستہ فراہم کرتی ہے۔

روایتی FR-4 پی سی بی میں بنیادی مسئلہ ان کے ڈیلی الیکٹرک خصوصیات ہیں۔ اونچی فریکوئنسی پر FR-4 میں موجود اپوکسی ریزن الیکٹرو میگنیٹک توانائی کو جذب کر لیتا ہے۔ اس سے سگنل میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے روایتی طریقوں میں اکثر اضافی لاگت یا پیداواری پیچیدگی شامل ہوتی ہے لیکن بنیادی طبیعیاتی حدود مکمل طور پر دور نہیں ہوتیں۔ AVIS آرکیٹیکچر اس کا جواب ساختی انداز سے دیتا ہے۔ یہ گمشدہ سبسٹریٹ سے الیکٹرو میگنیٹک ویو کو بنیادی طور پر جدا کرتا ہے۔ اس کے لیے اوپری تہہ میں ایک الٹا تانبے کا ٹریس گاڑا جاتا ہے۔ یہ ڈیزائن اس ٹریس کو درمیانی سپیسر تہہ میں بنے درستگی سے کٹے ہوئے ایئر چینل کے اوپر لٹکا دیتا ہے۔ اس ترتیب سے بجلی کا میدان زیادہ تر ڈیلی الیکٹرک میٹیریل کے بجائے ہوا میں سفر کرتا ہے۔ چونکہ ہوا کا لاس ٹینجنٹ تقریباً صفر ہوتا ہے جبکہ FR-4 کا ہوتا ہے اس لیے یہ سیٹ اپ ڈیلی الیکٹرک ضیاع کو شدید حد تک کم کر دیتا ہے۔

سگنل کے رساؤ کو روکنے کے لیے ایئر وائڈ کو نیچے والی بنیادی تہہ میں گاڑے ہوئے گراؤنڈ ویا کے عمودی قطار سے گھیر دیا جاتا ہے۔ یہ ویا ایک الیکٹرو اسٹیٹک قفے کا کام کرتے ہیں۔ وہ بکھرتے ہوئے فیلڈز کو پکڑ لیتے ہیں جو ورنہ گمشدہ سبسٹریٹ میں داخل ہو جاتے۔ 0.5 سے 2.5 گیگا ہرٹز کی طیف میں وسیع پیمانے پر فل ویو سمولیشنز اور تجرباتی تصدیق نے اہم نکات سامنے لانے میں مدد دی۔ بہتر تین قطاری ویا کی ترتیب ڈیلی الیکٹرک کنٹینمنٹ اور کنڈکٹر لاس کے درمیان مثالی توازن قائم کرتی ہے۔ نتائج حیران کن ہیں۔ AVIS ٹوپولوجی 1 گیگا ہرٹز پر تقریباً 125 کا غیر لوڈڈ کوالٹی فیکٹر حاصل کرتی ہے۔ یہ عدد مہنگے روگرز RO4003C سبسٹریٹس کے قابلِ موازنہ ہے اور معیاری بغیر شیلڈ کیے گئے FR-4 مائیکروسٹرپس سے تقریباً تین گنا زیادہ ہے۔

یہ کارکردگی کا بڑھاء براہ راست معاشی فوائد میں تبدیل ہوتا ہے۔ خصوصی مائیکروویو لمینیٹس عام FR-4 سے دس گنا زیادہ مہنگے ہو سکتے ہیں۔ AVIS ڈیزائن成熟 اور بڑے پیمانے پر پی سی بی فیبریکیشن پروسیسز استعمال کرتا ہے۔ اس میں غیر معمولی مواد یا ساخت کے بعد پولشنگ کی ضرورت نہیں ہوتی۔ یہ حل معیاری ڈرل قطر اور نرم پیچ علیحدگی پر انحصار کرتا ہے جو روایتی پیداواری تحمل کے مطابق ہوتے ہیں۔ کنزیومر الیکٹرونکس، 5G انفراسٹرکچر اور آئی او ٹی ڈیوائسز کے لیے یہ ٹیکنالوجی اعلیٰ معیار کی RF کارکردگی اور صنعتی معیارات کے معاشی پہلوؤں کے درمیان خلیج کو پُر کرتی ہے۔ یہ ثابت کرتی ہے کہ اعلیٰ معیار کی سگنل انٹیگریٹی کے لیے اعلیٰ قیمت ادا کرنے کی ضرورت نہیں۔