اس مضمون کے اہم نکات۔
-RF اینٹینا کئی شکلوں میں آتے ہیں، چپ میں ضم ہونے والے فلیٹ انٹینا سے لے کر پی سی بی پر براہ راست پرنٹ شدہ تانبے کے اینٹینا تک۔
-ایک یا زیادہ انٹینا کے ساتھ لے آؤٹ بناتے وقت، یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ پی سی بی کے مختلف سرکٹ بلاکس ایک دوسرے سے الگ تھلگ ہوں۔
-آر ایف اینٹینا ڈیزائن کرتے وقت، سی اے ڈی ٹولز استعمال کیے جائیں، جو پی سی بی کے لیے الگ تھلگ ڈھانچے، منتقلی کے ڈھانچے، اور یہاں تک کہ پرنٹ شدہ اینٹینا کو ڈیزائن کرنے میں مدد کر سکتے ہیں۔
آج، صارفین کی الیکٹرانکس مصنوعات کا تصور کرنا مشکل ہے جس میں انٹینا شامل نہ ہو، اور گیراج کے دروازے کھولنے والوں کو بھی بلوٹوتھ یا وائی فائی کے ذریعے سیل فون سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔ جب بھی پی سی بی لے آؤٹ میں نیا RF اینٹینا شامل کیا جاتا ہے، یہ RF ڈیزائنر کے لیے نئے چیلنجز پیدا کرتا ہے، خاص طور پر چونکہ موجودہ ڈیزائنز پھر سے ینالاگ ڈیزائن کی مہارتوں پر توجہ مرکوز کر رہے ہیں۔ نئے PCBs میں RF کے بہت سے فیچرز شامل کیے جانے کے ساتھ، ڈیزائنرز کیسے اس بات کو یقینی بنا سکتے ہیں کہ سسٹم میں سگنل خراب نہیں ہوا ہے اور سگنل کی سالمیت برقرار ہے؟
کچھ سادہ ڈیزائن انتخاب اس بات کو یقینی بنا سکتے ہیں کہ RF سگنلز قریبی ڈیجیٹل اجزاء سے کمزور نہ ہوں، بلکہ متعدد اینالاگ سگنلز کے درمیان مداخلت کو روکنے میں بھی مدد کریں گے۔ اگرچہ مخلوط سگنل یا مکمل RF سسٹم کو ڈیزائن کرتے وقت RF ڈیزائن کے بہت سے پہلوؤں پر غور کرنا ہے، اینٹینا ڈیزائن اور لے آؤٹ شاید دو سب سے اہم ہیں۔ ذیل میں ہم PCB لے آؤٹ میں RF اینٹینا ڈیزائن کے بارے میں اور ینالاگ سگنل کی سالمیت کو یقینی بنانے کے بارے میں سیکھتے ہیں۔
آر ایف اینٹینا ڈیزائن کی بنیادی باتیں
اپنی مرضی کے مطابق اینٹینا ڈیزائن کرتے وقت یا RF PCB کے لیے COTS اینٹینا کا انتخاب کرتے وقت، اس پر عمل کرنے کے لیے کئی بنیادی نکات ہیں۔ تمام آر ایف اینٹینا میں کچھ خاص خصوصیات ہیں جن پر ڈیزائن کے مرحلے کے دوران غور کیا جانا چاہیے۔ ہر اینٹینا میں درج ذیل اجزاء ہونے کی ضرورت ہے۔
- فلوٹنگ کنڈکٹیو ریڈی ایٹر: اینٹینا یونٹ جو تابکاری کے اخراج کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
حوالہ طیارہ: اینٹینا کا حوالہ طیارہ یا یونٹ ہر اینٹینا موڈ میں اینٹینا کی ساخت کی سمت کا تعین کرنے میں مدد کرتا ہے۔
فیڈ لائن: فیڈ لائن کا استعمال ان پٹ سگنل کو RF عنصر سے ریڈیٹنگ اینٹینا یونٹ تک پہنچانے کے لیے کیا جاتا ہے۔
-امپیڈنس میچنگ نیٹ ورک: اینٹینا میں عام طور پر تقریباً 10 اوہم کا مائبادا ہوتا ہے اور اس لیے اسے فیڈ لائن مائبادی سے ملانے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ انعکاس کو روکا جا سکے اور مطلوبہ کیریئر فریکوئنسی اور بینڈوتھ پر زیادہ سے زیادہ پاور ٹرانسفر کو یقینی بنایا جا سکے۔
بہت سے معیاری اینٹینا ڈیزائنوں کا اچھی طرح مطالعہ کیا گیا ہے۔ انٹرنیٹ پر بہت سے حوالہ جات کے ڈیزائن مل سکتے ہیں، جنہیں پھر آپ کے اپنے پی سی بی لے آؤٹ میں کاپی کیا جا سکتا ہے۔ ہم مائکروویو انجینئرنگ کی نصابی کتابوں میں معیاری اینٹینا ڈھانچے کے لیے بہت سے ڈیزائن فارمولے بھی تلاش کر سکتے ہیں۔ آخر میں، اگر کوئی COTS RF اینٹینا استعمال کرنا چاہتا ہے، تو مارکیٹ میں بہت سے سستے ڈیزائن دستیاب ہیں۔ اس سے قطع نظر کہ آپ کس RF اینٹینا کو استعمال کرنے کا انتخاب کرتے ہیں، اسے بورڈ کے مختلف حصوں کے درمیان مداخلت کو روکنے کے لیے ترتیب میں احتیاط سے رکھنے کی ضرورت ہے۔
آر ایف اینٹینا لے آؤٹ ٹپس
اینٹینا ڈیزائن کرنے کے بعد، آپ کو یہ تعین کرنے کی ضرورت ہے کہ آپ اسے PCB پر کہاں رکھیں۔ RF ڈیزائنرز RF فرنٹ اینڈ، بیک اینڈ اور ڈیجیٹل سیکشنز کے درمیان مداخلت کو روکنے کے لیے مکسڈ سگنل ڈیزائنرز سے کچھ ٹپس حاصل کر سکتے ہیں (زیادہ تر RF بورڈ دراصل مکسڈ سگنل بورڈ ہوتے ہیں)۔
-مؤثر تابکاری: اس بات کو یقینی بنانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے کہ اینٹینا یونٹ سے تابکاری بورڈ سے نکل جائے اور پی سی بی کے لے آؤٹ میں موجود دیگر ڈھانچے اسے اٹھا نہ لیں۔
-تنہائی: ایک بار پھر، ہم نہیں چاہتے کہ پی سی بی لے آؤٹ کے متعدد حصے ایک دوسرے کے ساتھ براہ راست مداخلت کریں۔
برقی مقناطیسی مطابقت (EMC): آخر میں، یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ لے آؤٹ دوسرے آلات سے سگنل وصول نہ کرے جو کہ فریکوئنسی کی ایک وسیع رینج میں سگنل خارج کر سکتے ہیں۔
پی سی بی کے اصل ڈیزائن میں، زیادہ تر ڈیزائن کے اہداف مقابلہ کر رہے ہیں، لیکن اس پر عمل کرنے کے لیے دو اہم نکات ہیں جو ان ڈیزائن اہداف کو متوازن کرنے میں مدد کریں گے۔
پی سی بی لے آؤٹ میں سرکٹ بلاکس کو ایک دوسرے سے الگ رکھیں
یہ ایک بنیادی مخلوط سگنل پی سی بی ڈیزائن پوائنٹ ہے، اور یہ RF اینٹینا کے لے آؤٹ پر بھی لاگو ہوتا ہے۔ اینٹینا کے حصے کو بورڈ پر رکھنے اور دوسرے سرکٹ بلاکس سے الگ کرنے کی ضرورت ہے۔ عام طور پر، انٹینا کے حصے کو بورڈ کے کنارے کے قریب اور دوسرے اینالاگ اجزاء سے دور رکھنا بہتر ہے۔ یہ مضبوط تابکاری کو بورڈ پر ایک جگہ تک محدود کرتا ہے اور حصوں کے درمیان کم سے کم مداخلت کو یقینی بناتا ہے۔
میشنگ کے ساتھ چیلنج یہ یقینی بنانا ہے کہ مختلف حصوں کے واپسی کے راستے ایک دوسرے میں مداخلت نہ کریں، جو بصورت دیگر شور کے جوڑے اور کراس اسٹالک کا باعث بنیں گے۔ جدید ترین PCB ڈیزائن ٹول میں مربوط فیلڈ سولور کا استعمال لے آؤٹ بناتے وقت واپسی کے راستے میں انحراف کا پتہ لگانے میں مدد کرے گا۔ ہائی فریکوئنسی ڈیزائنز کے لیے، مسلسل واپسی کے راستے کو یقینی بنانے کے لیے مسلسل زمینی ہوائی جہاز کا ڈھانچہ استعمال کریں۔
الگ تھلگ اینٹینا حصے
جدید سیلولر فونز اور تیز رفتار ڈیٹا نیٹ ورکنگ ڈیوائسز تخلیقی تنہائی کے ڈھانچے کو استعمال کرتے ہیں جو RF تنہائی ٹیکنالوجی کے لیے سونے کا معیار بن چکے ہیں۔ بالکل سادہ طور پر، تنہائی ٹرانسمیٹر اور ریسیور کے درمیان لہروں کے پھیلاؤ کو روکنے کے لیے بورڈ پر RF حساس اجزاء کے ارد گرد کچھ شیلڈنگ کی جگہ کا تعین ہے۔ نیچے دی گئی جدول میں کچھ ایسے ڈھانچے کی وضاحت کی گئی ہے جنہیں RF اینٹینا سیکشن میں اجزاء، فیڈ لائنز اور اینٹینا کو الگ کرنے یا بیرونی شور کے ذرائع کو الگ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
تنہائی کے ڈھانچے کو عام طور پر RF اجزاء کے درمیان رکھا جاتا ہے تاکہ شور کے جوڑے اور ان کے درمیان پاور ایکسچینج کو روکا جا سکے۔ اس بات کا تعین کرنا کہ RF اینٹینا سگنل کی سالمیت کو یقینی بنانے کے لیے کس الگ تھلگ ڈھانچے کو استعمال کرنا ہے ایک پیچیدہ ڈیزائن مسئلہ ہے جس کا صنعت نے اچھی طرح سے مطالعہ کیا ہے۔ اگر ہم بیضوی انضمام کے ماہر نہیں ہیں، تو ہمیں یہ تعین کرنے کے لیے الیکٹرو میگنیٹک (EM) فیلڈ سولورز پر انحصار کرنے کی ضرورت ہے کہ یہ ڈھانچے فیڈ لائن/RF اینٹینا کی رکاوٹ کو کیسے متاثر کرتے ہیں، اور یہ ڈھانچے فراہم کردہ تنہائی کی سطح کو کیسے متاثر کرتے ہیں۔
اگر ایک EM فیلڈ سولور استعمال کیا جاتا ہے، تو پی سی بی لے آؤٹ کے ان علاقوں کا تعین کرنے کے لیے نزدیکی فیلڈ اور بعید فیلڈ سمولیشنز کا استعمال کیا جا سکتا ہے جہاں زبردست اخراج ہوتا ہے۔ ایک بار جب ان علاقوں کی نشاندہی ہو جائے تو، خارج ہونے والی تعدد کے ساتھ، یہ تعین کرنے میں مدد کرے گا کہ کس قسم کی تنہائی کی حکمت عملی استعمال کی جانی چاہیے۔ FDTD نتائج کو تبدیل کرنے کے لیے فوئیر ٹرانسفارم استعمال کرنے کے بجائے فریکوئنسی ڈومین کو براہ راست (FDFD طریقہ) استعمال کرنا بہتر ہے۔
RF اینٹینا کے ڈیزائن اور لے آؤٹ کی تخلیق میں تفصیل پر اضافی توجہ کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے RF ڈیزائن کی تنہائی اور سگنل کی سالمیت کو یقینی بنانے کے لیے اضافی خیال رکھنا سمجھ میں آتا ہے۔
