OPTOMEC 的天线互连解决方案使5G信号强度加倍

时间：2021-10-26 08:07 来源：中国3D打印网作者：admin 阅读：次

中国3D打印网10月26日讯，OPTOMEC公司的半导体解决方案涉及使用 3D 打印将毫米波电路集成到细胞信号发射器中，据说可以为附近的用户提供更好的连接和更少的掉线。事实上，自从采用其方法以来，Optomec 的客户报告信号增强高达 100% 并提高了设备效率，因此它现在可以帮助满足全球对高速 5G 不断增长的需求。
“我们的客户报告了毫米波互连的一些非常令人印象深刻的性能改进。” Optomec 产品经理 Bryan Germann 说。 “使用毫米波频段的许多行业的客户都看到了打印互连代替标准导线或带状键合的好处。”

Aerosol Jet Printed 互连连接到毫米波组件的图示。图片来自 Optomec。
气溶胶喷射电子
Optomec 销售与其两种不同技术相关的系统、软件和材料组合：“透镜”定向能量沉积 (DED) 和气溶胶喷射打印 (AJP)。虽然前者继续发现涡轮机维护、修理和大修 (MRO) 应用，但后者更常用于在微观细节水平上创建 2D 或 3D 电子设备。在实践中，该公司的气溶胶喷射技术的工作原理是将纳米粒子墨水从最远 10 毫米的距离喷射到电路板和组件上。这些液滴，每个直径在 1 到 5 微米之间，然后被一起烧结成单独的层，从而使互连能够直接印刷到共形表面上，从而消除对庞大电路基板的需要。
该技术的贵金属兼容性也使其在消费和航空航天制造商中广受欢迎，三星使用 AJP 来加速其电子产品生产过程，诺斯罗普格鲁曼公司采用它来制造黄金半导体互连，在一个项目中，该项目产生了连接显着升级的天线部件。继两年前诺斯罗普·格鲁曼 (Northrop Grumman) 的研究之后，Optomec 现在优化了其新推出的 HD2 AJP 3D 打印机，通过对机器进行资格预审，以将互连件沉积到 5G 天线上，以某种方式在更广泛的范围内复制这些结果，正如它所说的使该技术为“直接集成到现有包装线中”做好准备。

Optomec 图表描绘了切换到 AJP 以生产天线互连的潜在好处。图片来自 Optomec。
MMIC 和高速互联网
      在过去的二十年里，能够通过射频 (RF) 信号相互无线连接的智能设备的数量呈指数级增长。这种需求的增加迫使开发诸如“毫米波”之类的更高频率，作为满足全球涌现的高速 5G 网络的容量需求的一种方式，这些频率现在已开始引起人们的极大关注。
         在构建这些高速阵列时，毫米波集成电路 (MMIC) 嵌入其中的方式是其最终性能的关键决定因素。然而，虽然 MMIC 的使用继续以每年 27% 的速度增长，但 Optomec 表示，由于经常使用过时的方法来连接它们，因此它们的更广泛采用“受到了阻碍”。
        许多现有的 IC 使用细小的金线连接到电路上，随着频率的增加，这些线的效率会降低，从而导致用户体验到低无线范围和高功耗。为了解决这些问题，Optomec 推出了新的半导体封装解决方案，其中气溶胶喷射连接到 IC，其效率几乎与电路中的铜蚀刻相匹配。“更短、更好的阻抗的好处与转换相匹配，每个芯片到芯片或芯片到电路板的转换损耗都更低，”Germann 解释说。 “这导致整体设备效率和性能的提高。”

该公司 MMIC 互连的早期采用者报告说，毫米范围内每个电路连接的传输信号功率增加了 100%。反过来，这也增加了采用者的无线传输半径，延长了天线的使用寿命，并允许他们发射 30 至 300 GHz 范围内的信号。该带宽不仅足以满足典型办公室或家庭网络（以 5 GHz 左右运行）的需求，而且足以满足以高达 53 GHz 的频率运行的下一代毫米波网络GHz，以及用于汽车、雷达、国防和医学成像应用的那些，它们的工作范围甚至比这还要高。

Optomec 已对其新型 HD2 电子 3D 打印机进行了资格预审，以实施其天线互连解决方案

Optomec 已对其新型 HD2 电子 3D 打印机进行了资格预审，以实施其天线互连解决方案。照片来自 Optomec。
加速5G的推出
        电子 3D 打印可能仍处于相对起步阶段，但该技术的进步越来越多地允许研究人员生产具有升级功能的 5G 天线。在特拉华大学，工程师们已部署 XJet 的 Carmel 1400 来 3D 打印新型 5G 天线，其数据传输速度是 4G 或 3G 替代品的 10-20 倍。
        最近，作为试点项目的一部分，悉尼科技大学和 Nano Dimension 合作 3D 打印了 5G 毫米波天线封装设计。该计划旨在加速 5G 增材制造电子产品的研发，迄今为止已经创造了可以提供更高带宽的新型设备，并成为普通芯片的竞争对手。
      与此同时，在英国，研究人员研究了 3D 打印多输入多输出 (MIMO) 天线以支持该国推出 5G 通信系统的潜力。据说能够在不使用“移相器”的情况下提供连续、实时的覆盖，拟议的 MIMO 可以代表一种低成本和灵活的方式来解锁英国范围内的 5G 和毫米波应用。

(责任编辑：admin)

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