آنتن روی تراشه (On-Chip Antenna)، در فیزیک (Physics)
انواع آنتن ها (Antenna) را در آموزش زیر شرح دادیم :
آنتن روی تراشه (On-Chip Antenna) :
آنتن روی تراشه (On-Chip Antenna) آنتنی است که به طور یکپارچه بر روی یک تراشه نیمه هادی (معمولا سیلیکون) ساخته می شود. هدف، تلفیق کامل سیستم مخابراتی بی سیم بر روی یک تراشه (SoC - System on Chip) است. این رویکرد باعث کاهش اندازه، هزینه، و توان مصرفی، و افزایش قابلیت اطمینان می شود.
چالش اصلی در طراحی آنتن روی تراشه سیلیکونی، تلفات بالای زیرلایه سیلیکون است. سیلیکون با مقاومت معمولی، تلفات مایکروویو بالایی دارد و به عنوان یک دی الکتریک نامناسب عمل می کند. همچنین، ثابت دی الکتریک بالای سیلیکون (
\[ \epsilon_r \approx 11.7 \]) باعث می شود ابعاد آنتن کوچک شود، اما پهنای باند را محدود کرده و تلفات را افزایش می دهد.
برای غلبه بر این مشکل، از تکنیک های مختلفی استفاده می شود. یکی از روش ها، استفاده از سیلیکون با مقاومت بالا (High-Resistivity Silicon) است که تلفات کمتری دارد. روش دیگر، ایجاد حفره هایی در زیر آنتن (با تکنیک های میکروماشین کاری) برای کاهش ثابت دی الکتریک مؤثر و تلفات است. همچنین می توان از ساختارهای موج بری مانند خط نواری محافظت شده (Shielded Stripline) برای جداسازی آنتن از زیرلایه استفاده کرد.
انواع آنتن هایی که روی تراشه ساخته می شوند شامل آنتن های پچ، دوقطبی چاپی، حلقه ای، و شیاری هستند. فرکانس کاری معمولا در محدوده مایکروویو (چند گیگاهرتز تا چند ده گیگاهرتز) و میلی متری است. بهره این آنتن ها معمولا پایین است (چند دسی بل) و برای کاربردهای کوتاه برد مناسب هستند.
کاربردهای آنتن روی تراشه شامل ارتباطات بی سیم کوتاه برد (مانند بلوتوث، وای-فای)، حسگرهای بی سیم، RFID، تصویربرداری پزشکی، و سیستم های راداری خودرو (در فرکانس های بالا) است. با پیشرفت تکنولوژی CMOS، انتظار می رود که این آنتن ها در آینده کاربردهای بیشتری پیدا کنند.
