Superando la Variabilidad en RF Impreso: Un Método Estadístico para Diseñar para la Dimensionalidad Impredecible
Autores: Berry, Katherine; Brown, Eric M.; Pothier, Bradley; Fedorka, Samuel; Akyurtlu, Alkim; Armiento, Craig; Walsh, Gary F.; Shemelya, Corey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Superando la Variabilidad en RF Impreso: Un Método Estadístico para Diseñar para la Dimensionalidad Impredecible
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Fabricados aditivamente
Diseño de radiofrecuencia
Variaciones dimensionales
Rendimiento de RF
Diseños tolerantes a variaciones
Estructuras de RF impresas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
A medida que el diseño de radiofrecuencia (RF) fabricado aditivamente se expande hacia frecuencias más altas, el rendimiento se vuelve cada vez más sensible a las variaciones dimensionales inducidas por la impresión. Estas ligeras desviaciones de las dimensiones de diseño suelen sesgar el rendimiento de RF, lo que resulta en bajos rendimientos o un mal rendimiento del dispositivo. Para superar esta limitación, deben desarrollarse paradigmas de diseño de RF para variaciones específicas de proceso y material no uniformes. Por lo tanto, se ha desarrollado un nuevo enfoque generalizado para explorar diseños tolerantes a la variación para estructuras de RF impresas. Este método evalúa la fidelidad de las características y el rendimiento S11 de antenas de parche de banda X (8-12 GHz) microdispensadas al evaluar la desviación estándar en las características impresas, la rugosidad de la superficie y el grosor. Se encontró que los diseños tradicionales basados en valores óptimos de adaptación de impedancia no resultaron en el rendimiento más robusto a lo largo de múltiples sesiones de impresión. Más bien, los límites de rendimiento determinados por la desviación de impresión podrían utilizarse para mejorar los resultados S11 de grandes lotes en hasta 7 dB. Este trabajo demuestra que establecer la desviación estándar promedio de las dimensiones impresas en cualquier sistema de impresión de RF y seguir el procedimiento de diseño formulado podría mejorar significativamente el rendimiento en grandes conjuntos de datos. Como tal, el método definido aquí puede aplicarse para mejorar los rendimientos de RF impresos a gran escala y permitir métricas de rendimiento predictivas para cualquier método de impresión dado.
Descripción
A medida que el diseño de radiofrecuencia (RF) fabricado aditivamente se expande hacia frecuencias más altas, el rendimiento se vuelve cada vez más sensible a las variaciones dimensionales inducidas por la impresión. Estas ligeras desviaciones de las dimensiones de diseño suelen sesgar el rendimiento de RF, lo que resulta en bajos rendimientos o un mal rendimiento del dispositivo. Para superar esta limitación, deben desarrollarse paradigmas de diseño de RF para variaciones específicas de proceso y material no uniformes. Por lo tanto, se ha desarrollado un nuevo enfoque generalizado para explorar diseños tolerantes a la variación para estructuras de RF impresas. Este método evalúa la fidelidad de las características y el rendimiento S11 de antenas de parche de banda X (8-12 GHz) microdispensadas al evaluar la desviación estándar en las características impresas, la rugosidad de la superficie y el grosor. Se encontró que los diseños tradicionales basados en valores óptimos de adaptación de impedancia no resultaron en el rendimiento más robusto a lo largo de múltiples sesiones de impresión. Más bien, los límites de rendimiento determinados por la desviación de impresión podrían utilizarse para mejorar los resultados S11 de grandes lotes en hasta 7 dB. Este trabajo demuestra que establecer la desviación estándar promedio de las dimensiones impresas en cualquier sistema de impresión de RF y seguir el procedimiento de diseño formulado podría mejorar significativamente el rendimiento en grandes conjuntos de datos. Como tal, el método definido aquí puede aplicarse para mejorar los rendimientos de RF impresos a gran escala y permitir métricas de rendimiento predictivas para cualquier método de impresión dado.