Một số giải pháp trong thiết kế Anten trên chip - OCA cho hệ thống thông tin di động 5G

Tuy nhiên, việc triển khai OCA cũng gặp những khó khăn như: hiệu suất bức xạ thấp do sử dụng chất nền silicon có điện trở thấp, hằng số điện môi cao. Hằng số điện môi cao cũng làm tăng sóng bề mặt dẫn tới sai lệch mô hình bức xạ mong muốn; anten và mạch thiết kế đặt gần nhau do không gian có sẵn trên chip bị hạn chế làm giảm hiệu suất của anten; đồng mô phỏng mạch và anten khi xem xét tới ảnh hưởng ghép nối giữa chúng chưa chính xác và phức tạp; việc đo kiểm anten gặp khó khăn do ảnh hưởng của đầu dò đo [1].

Tuy vậy, với các nỗ lực to lớn của các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực anten thì những khó khăn trên đã dần được giải quyết. Bài báo này trình bày cho người đọc các giải pháp để khắc phục những khó khăn trong thiết kế OCA.

Bất chấp các thách thức trong thiết kế OCA được trình bày trong [1]. Trong suốt hai thập kỷ qua, những nỗ lực to lớn đã được thực hiện để giải quyết những thách thức và vấn đề liên quan đến thiết kế OCA. Bài báo này giới thiệu một số cách tiếp cận để nâng cao độ lợi và hiệu quả bức xạ của OCA. Các phương pháp nâng cao này chủ yếu bao gồm việc sửa đổi chất nền suy hao silicon và sử dụng bề mặt phản xạ, siêu chất nền (superstrate), thấu kính hội tụ và cấu trúc hệ thống vi cơ điện tử (MEMS); hai phần mềm mô phỏng cho phép chạy cả mạch và anten đồng thời; các phương pháp cải tiến mới nhất để mô tả đặc tính OCA dựa trên đầu dò, có thể làm giảm nhiễu và sự tự bức xạ không mong muốn của đầu dò.

Giải pháp trong thiết kế OCA

Tăng cường hiệu quả bức xạ và độ lợi anten

Hiệu suất bức xạ thấp của OCA là một trong những thách thức lớn liên quan đến thiết kế OCA mà nguyên nhân chủ yếu là do chất nền silicon không tương thích. Để giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực của chất nền silicon đối với hiệu suất của OCA, các nhà nghiên cứu đã tìm ra các phương pháp tăng cường hiệu quả bức xạ và độ lợi (gain) cho OCA.

Sửa đổi chất nền silicon không tương thích

Có ba yếu tố chính tác động tiêu cực đến hiệu suất bức xạ của OCA do chất nền silicon thương mại có điện trở suất thấp, hằng số điện môi cao và độ dày tương đối lớn. Một cách tiếp cận tương đối đơn giản là thay đổi các đặc tính đã nói ở trên của chất nền silicon để giảm suy hao trong chất nền. Gia công vi cơ số lượng lớn - BM (Bulk Micromachining) và cấy proton là hai phương pháp nổi tiếng cho phép sửa đổi các đặc tính của chất nền silicon. BM là một quá trình chế tạo được sử dụng để tạo thành các rãnh hoặc cấu trúc khoang trong silicon hoặc các chất nền khác thông qua quá trình ăn mòn có chọn lọc [2]. Trong [3], một khoang không khí được tạo ra ở khu vực mặt sau của tấm bức xạ thông qua quá trình khắc chọn lọc (Hình 1). Kết quả mô phỏng so sánh giữa các anten có và không có khoang không khí cho thấy hiệu quả bức xạ tăng lên 28%.

Cấy proton là một phương pháp chế tạo nano khác để cải thiện hiệu suất bức xạ của OCA. Cấy proton là quá trình cấy các ion vào chất nền silicon. Thông qua việc cấy proton, điện trở suất của chất nền silicon có thể được tăng lên, dẫn đến cải thiện hiệu suất bức xạ. Trong [4], điện trở suất của chất nền tăng từ 10 đến 106 Ωcm bằng cách sử dụng phương pháp cấy proton. Cuối cùng, OCA có độ lợi tăng 5 dBi ở tần số 10 GHz. 

Từ quan điểm này, phương pháp BM và cấy proton có khả năng cải thiện hiệu quả bức xạ anten. Tuy nhiên, cả hai phương pháp đều yêu cầu các quy trình chế tạo nano bổ sung, dẫn đến sự gia tăng độ phức tạp trong chế tạo và chi phí chế tạo cao hơn. Việc thay đổi hoàn toàn điện trở suất của chất nền silicon không tốt cho hiệu suất của mạch. Phương pháp này có thể phù hợp nếu được thực hiện một cách có chọn lọc để chỉ thay đổi điện trở suất trong khu vực của OCA.

Bề mặt phản xạ trên chip

Thay vì làm thay đổi các đặc tính của chất nền silicon, một bề mặt phản xạ trên chip thích hợp có thể được sử dụng để cô lập OCA khỏi chất nền silicon. Một cách đơn giản là sử dụng bề mặt dẫn điện hoàn hảo PEC (Perfect Electric Conductor) ở giữa OCA và đế silicon; tuy nhiên, bức xạ từ các dòng ảnh qua bề mặt PEC ảnh hưởng tiêu cực đến bức xạ của OCA do khoảng cách điện nhỏ giữa bề mặt OCA và bề mặt PEC. Bề mặt dẫn từ hoàn hảo PMC (Perfect Magnetic Conductor) có thể được đặt trong các lớp kim loại bên dưới OCA để cách ly nó với đế silicon. Điều này có ích, vì phản xạ cùng pha xảy ra trên bề mặt PMC trái ngược với bề mặt PEC và có thể tăng bức xạ trực tiếp của OCA. Tuy nhiên, vì bề mặt PMC không tồn tại trong tự nhiên, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy điểm tương đương gần đúng với bề mặt dẫn từ nhân tạo AMC (Artificial Magnetic Conductor), giống bề mặt PMC ở dải tần số cụ thể.

Bề mặt AMC được thực hiện thông qua các cấu trúc tuần hoàn được thiết kế đặc biệt trên bề mặt PEC hoạt động như một mặt phẳng đất [5] (Hình 2). Hiệu suất phản xạ đồng pha (in-phase) của bề mặt AMC chủ yếu được kiểm soát bởi ba yếu tố: độ dày của lớp nền giữa cấu trúc tuần hoàn và mặt phẳng nền, kích thước của bề mặt AMC, kích thước và hình dạng của ô đơn vị AMC. Trong ba yếu tố, độ dày lớp nền được cố định bởi ngăn xếp CMOS.

Về lý thuyết, bề mặt AMC vô hạn hoạt động giống như bề mặt PMC trong dải tần số nhất định; tuy nhiên, kích thước bề mặt AMC luôn bị giới hạn bởi kích thước chip hữu hạn. Do đó, kích thước bề mặt AMC được thiết kế phải là sự dung hòa hợp lý giữa hiệu suất AMC và kích thước chip. Đối với thiết kế bề mặt AMC trên chip, kích thước và hình dạng của ô đơn vị AMC thường là những tham số duy nhất mà nhà thiết kế có thể kiểm soát để tối ưu hóa hiệu suất AMC. Anten dipole hai lớp 235 GHz (Hình 3) được cấp nguồn thông qua một balun trên lớp M6, toàn bộ cấu trúc được hỗ trợ bởi bề mặt AMC được thiết kế đặc biệt trên lớp M1 có hiệu suất bức xạ cao 63% [6].

Siêu chất nền

Đối với một OCA điển hình, năng lượng điện từ EM được lưu trong chất nền silicon cao hơn bức xạ vào không gian tự do. Đây là một trong những nguyên nhân chính gây ra hiệu quả bức xạ thấp của OCA. Một cách để cải thiện tình trạng này là thêm chất nền có hằng số điện môi cao lên trên OCA (Hình 4), còn được gọi là siêu chất nền. Độ định hướng anten cao có thể đạt được thông qua cách thiết kế này. Với thiết kế phù hợp, công suất bức xạ trong không khí có thể được tăng cường so với công suất hấp thụ bởi chất nền silicon, do đó cũng nâng cao hiệu quả bức xạ.

Mặc dù việc sử dụng siêu chất nền có xu hướng làm tăng phần nào suy hao điện môi, nhưng có thể giảm thiểu bằng cách sử dụng vật liệu có tổn thất thấp để làm siêu chất nền. Để hiểu và phân tích điều kiện để độ lợi anten cao, lý thuyết đường truyền được sử dụng cho việc khảo sát lý thuyết [7].

Về lý thuyết đường truyền, mỗi lớp điện môi có thể được coi như một đường truyền tương đương với một trở kháng đặc trưng nhất định. Độ dày của lớp siêu chất nền ảnh hưởng lớn đến điều kiện cộng hưởng. Điều kiện cộng hưởng độ định hướng cao là độ dày của siêu chất nền phải bằng bội số lẻ của một phần tư bước sóng. Việc triển khai các lớp siêu chất nền trên chip đã được báo cáo để nâng cao hiệu suất bức xạ của OCA.

Trong [8], một anten khe hình elip 89 GHz đã được thực hiện trong quy trình CMOS 0,13 µm với siêu chất nền thạch anh (quartz superstrate) (Hình 5(a)). Thông qua việc tích hợp siêu chất nền, OCA có độ lợi tăng 6,4 dBi và hiệu suất bức xạ tăng khoảng 20%. Tăng bề dày siêu chất nền để tăng cường độ lợi OCA, nó cũng có thể bảo vệ chip khỏi môi trường. Tuy nhiên, một nhược điểm là sự phản xạ đáng kể có thể xảy ra tại mặt phân cách giữa siêu chất nền và không khí, nếu thiết kế không được tối ưu hóa một cách thích hợp. Các sóng bề mặt có thể được tạo ra làm sai lệch mô hình bức xạ và giảm hiệu quả bức xạ ở một mức độ nào đó.

Để giảm hiện tượng sóng bề mặt trong siêu chất nền, một lớp điện môi nhân tạo ADL (Artificial Dielectric Layer) đã được đề xuất sử dụng làm siêu chất nền cho OCA. Hằng số điện môi điện môi tương đương của vật liệu điện môi có thể tăng lên cao bằng cách nhúng vài lớp cấu trúc kim loại theo chu kỳ không cộng hưởng, cấu trúc này được xem như là ADL. ADL có thể được sử dụng như một siêu chất nền để tăng độ lợi của OCA mà không có bất kỳ sóng bề mặt nào do đặc tính dị hướng của nó [9]. Trong [10], một siêu chất nền ADL có hằng số điện môi tương đối là 32 đã được thiết kế và được xếp chồng nên anten dipole trên chip như trong Hình 5(b). Điều này dẫn đến hiệu suất bức xạ anten cao đáng kể 87% và độ lợi tăng 6,8 dBi ở 280 GHz.

Thấu kính hội tụ

Cấu trúc thấu kính đã được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống quang học; tuy nhiên, thấu kính cũng có thể được sử dụng trong dải tần vi ba hoặc mm-wave để tăng độ định hướng cho anten. Tương tự như trường hợp siêu chất nền, sử dụng thấu kính hội tụ có thể nâng cao hiệu suất bức xạ OCA.

Có ba cấu hình thấu kính cơ bản đã được đánh giá. Đầu tiên là việc sử dụng một thấu kính bán cầu silicon ở mặt sau của chip [11], như được hiển thị trong Hình 6(a). Ưu điểm của thấu kính bán cầu silicon mặt sau là nó có thể giúp biến đổi bức xạ búp sóng đuôi không mong muốn và sóng bề mặt thành bức xạ hữu ích. Hơn nữa, thấu kính silicon hoạt động như một bộ tản nhiệt để tản nhiệt tạo ra bởi các mạch trên chip đang hoạt động. Thấu kính silicon phải được thiết kế đặc biệt phù hợp với tần số hoạt động của OCA.

Ví dụ, trong [11], một thấu kính silicon đã được thiết kế và gắn vào mặt sau của đế silicon của OCA ở tần số 120 GHz, như được trình bày trong Hình 6(a). Một lớp phối hợp trở kháng đã được phủ lên trên thấu kính silicon để phối hợp trở kháng đặc trưng trong silicon (110 Ω) với trở kháng đặc trưng trong không khí (377 Ω). Điều này giúp đạt được độ lợi anten cao 16,7 dBi và hiệu suất bức xạ 86,4% ở 122 GHz.

Tuy nhiên, phương pháp này hạn chế bức xạ của OCA ở mặt sau và tất cả các sóng EM bức xạ phải đi qua chất nền suy hao silicon. Ngoài ra, khe hở không khí nhỏ không mong muốn giữa chip và thấu kính silicon có thể gây ra hiện tượng mất phối hợp trở kháng. Một số thấu kính bán cầu khác cũng đã được đề xuất để tăng độ lợi của OCA [12,13]. Trong cấu hình này, thấu kính điện môi được đặt phía trên OCA ở một khoảng cách nhất định, thường bằng độ dài tiêu cự. Hình 6(b) hiển thị một OCA ở 300 GHz được đặt trong gốm nung nhiệt độ thấp nhiều lớp LTCC (multilayered low-temperature co-fired ceramic), nơi thấu kính bán cầu silicon đã được đặt lên trên OCA với một khoang không khí giữa chúng [12].

Trong thiết kế này, OCA đạt hiệu suất bức xạ hơn 90%. Một trong những vấn đề lớn đối với thấu kính bán cầu thông thường là nó có kích thước tương đối lớn so với OCA. Để giảm kích thước thấu kính, một thấu kính Fresnel đã được đề xuất trong [13] như trong Hình 6(c).

Đồng mô phỏng OCA và mạch

Việc tiến hành mô phỏng chính xác đồng thời OCA và mạch xem xét tới các ảnh hưởng ghép nối (coupling effect) giữa chúng là một thách thức khác [1]. Phần này sẽ giới thiệu một số phương pháp đồng mô phỏng và trình mô phỏng tiên tiến nhất.

CST STUDIO SUITE [14] cung cấp phương pháp đồng mô phỏng được đặt tên Transient EM hay giải pháp đồng mô phỏng mạch. Trong giải pháp này, các cấu trúc 3D của OCA có thể được ký hiệu bằng một khối trong sơ đồ mạch, trong khi các thành phần mạch được kết nối với cổng của OCA. Sau đó, mô phỏng duy nhất được thực hiện với các mạch chính xác như trong phần mềm thiết kế mạch. Đầu ra của mạch sau đó được cấp cho OCA để mô phỏng EM. Mô phỏng EM và mạch chạy đồng thời, chỉ ra rằng dòng điện và điện áp được trao đổi liên tục tại giao diện của mạch và khối OCA. Phương pháp này hữu ích vì tính chất mô phỏng hai chiều và tốc độ mô phỏng nhanh hơn, khi không yêu cầu đầy đủ các tham số tán xạ S-parameter của OCA.

Tuy nhiên, nhược điểm chính của phương pháp này là không tính đến bức xạ của OCA cũng như các hiệu ứng ghép nối giữa OCA và mạch, đây chỉ là mô phỏng mức sơ đồ mạch.

Để kết hợp các hiệu ứng ghép nối trong đồng mô phỏng, WiPL-D Microwave đề xuất một phương pháp mô phỏng khác [15]. Các mô hình EM của OCA có thể được tham số hóa trước và nhập vào mạch như bất kỳ thành phần mạch nào khác. Việc đưa vào các mô hình EM cho phép đánh giá bức xạ và ảnh hưởng ghép nối giữa OCA và mạch. Tuy nhiên, chỉ có các tùy chọn giới hạn về loại anten có sẵn trong thư viện mô hình 3D của trình mô phỏng, điều này hạn chế sự tự do thiết kế của các nhà thiết kế anten. Ngoài việc bao gồm các mô hình EM của anten trong phần mềm mô phỏng mạch, các thành phần mạch có thể được nhập (import) trong trình mô phỏng EM để đồng mô phỏng. Với sự trợ giúp của các phương pháp này, mô phỏng mạch có thể được chuyển đổi thành mô phỏng EM, chạy đồng mô phỏng với OCA.

Các phương pháp đo đặc tính OCA nâng cao

Việc đo kiểm các đặc tính của OCA tin cậy và chính xác là một trong những thách thức lớn do OCA không thể đo thông qua các phương pháp dựa trên connector (cổng kết nối) trong buồng đo như thông thường [1]. Mặc dù trong những năm gần đây, một số buồng đo dành riêng cho việc xác định đặc tính OCA đã được bán trên thị trường, nhưng chúng khá đắt và phức tạp khi sử dụng. Do đặc tính của OCA yêu cầu cấp nguồn cho đầu dò RF, lớn hơn nhiều so với bản thân anten dẫn tới một số vấn đề nảy sinh, chẳng hạn như nhiễu không mong muốn và tự bức xạ của đầu dò. Để cải thiện độ chính xác và độ tin cậy trong đo kiểm các đặc tính của OCA, một số giải pháp sẽ được thảo luận trong phần này.

Trong một số trường hợp, các OCA được kết nối với các mạch trên cùng một chip, khiến không thể đo trực tiếp hệ số phản xạ bằng đầu dò RF. Trong [19], một chùm ion hội tụ đã được sử dụng để cắt đứt kết nối giữa OCA và các mạch của nó sao cho đặc tính trở kháng độc lập có thể thực hiện mà không bị ảnh hưởng từ phần mạch. Trong [19], quá trình khử (de-embedding process) một mạch balun đã được thực hiện trong một trình mô phỏng để loại bỏ các ảnh hưởng của nó đến đặc tính của hệ số phản xạ của OCA.

Ngoài vấn đề đã đề cập ở trên, các hiệu ứng ghép nối không mong muốn giữa thân dây dẫn đầu dò và OCA có thể gây ra sự khác biệt đáng kể giữa kết quả mô phỏng và kết quả đo, mặc dù ảnh hưởng của trở kháng bên trong của đầu dò có thể được loại bỏ thông qua hiệu chỉnh thích hợp.

Trong [18], một đầu dò đồng phẳng không khí đã được mô hình hóa trong HFSS, như được minh họa trong Hình 7, và ma trận ABCD của nó đã thu được bằng cách cấp nguồn cho nó từ phía cáp đồng trục và đặt đầu dò lên chất nền hiệu chỉnh tải trong HFSS. Sau đó, một mô phỏng mới được thực hiện sau khi chất nền hiệu chuẩn được thay thế bằng OCA trong HFSS. Các kết quả mô phỏng với mô hình đầu dò sau khi khử chứng tỏ sự phù hợp thỏa đáng với các kết quả đo được.

Ngoài đo hệ số phản xạ của OCA, việc đo mô hình bức xạ cũng bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của đầu dò RF. Một số phương pháp đã được nghiên cứu để giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực của đầu dò đối với phép đo mô hình bức xạ của OCA. Để loại bỏ ảnh hưởng của sự tự bức xạ của đầu dò, phương pháp khử bức xạ của đầu dò được đề xuất trong [20]. Hai phép đo được yêu cầu cho phương pháp này (Hình 8).

Mặc dù có thể khử bức xạ của đầu dò bằng cách áp dụng các phương pháp đã đề cập ở trên, nhưng vẫn tồn tại sự giao thoa mạnh mẽ giữa OCA và đầu dò RF. Một đầu dò có ít can nhiễu hơn và chặn bức xạ nhỏ hơn đã được đề xuất trong [21]. Bộ cấp nguồn đầu dò đã được sửa đổi để thân dây dẫn đầu dò lớn được dịch chuyển ra khỏi OCA. Do đó, nhiễu giữa OCA và đầu dò RF được giảm thiểu. Hơn nữa, vùng bức xạ bị khóa giảm xuống chỉ còn 20 độ.

Kết luận

Bài báo đã trình bày về các giải pháp để giải quyết các thách thức trong thiết kế OCA. Để nâng cao hiệu suất bức xạ cũng như độ lợi của anten, chúng ta có thể sửa đổi chất nền, sử dụng mặt phản xạ, siêu chất nền hay thấu kính hội.

Gia công vi cơ số lượng lớn – BM và cấy proton là hai phương pháp nổi tiếng cho phép giảm hằng số điện môi cũng như suy hao của chất nền silicon từ đó làm tăng hiệu suất bức xạ của OCA. Sử dụng bề mặt phản xạ để cô lập OCA khỏi chất nền silicon là một phương pháp khác để tăng hiệu suất cũng như độ lợi của OCA. Bề mặt phản xạ này có thể là bề mặt dẫn điện PEC, bề mặt dẫn từ PMC hay bề mặt dẫn từ nhân tạo AMC có cấu trúc tuần hoàn được thiết kế đặc biệt trên bề mặt PEC.

Bằng cách sử dụng bề mặt phản xạ phù hợp hiệu suất phản xạ có thể tăng đến 20% và đội lợi tăng hơn 6 dBi. Sử dụng thấu kích hội tụ silicon ở mặt sau của chip giúp biến đổi bức xạ búp sóng đuôi không mong muốn và sóng bề mặt thành bức xạ hữu ích. Ngoài ra, thấu kính này cũng hoạt động như một bộ tản nhiệt. Tuy nhiên, thấu kính silicon có nhược điểm là tất cả các sóng EM bức xạ phải đi qua chất nền suy hao silicon và có thể làm mất phối hợp trở kháng do khe hở không khí giữa chip và thấu kính.

Thấu kính điện môi đặt trên OCA hay thấu kính Fresnel được thiết kế để khắc phục nhược điểm của thấu kính silicon. Bằng cách sử dụng thấu kính hội tụ, OCA có thể đạt hiệu suất lên đến 90%. Đồng mô phỏng mạch và OCA có xem xét đến ảnh hưởng ghép nối giữa chúng đã được thực hiện bởi các trình mô phỏng CST STUDIO SUITE và WiPL-D Microwave, cho phép mô phỏng với tốc độ cao hơn và chính xác hơn. Trong phần mềm, CST STUDIO SUITE OCA được xem như một khối trong sơ đồ mạch, đầu ra mạch cấp nguồn cho OCA để mô phỏng EM. Trong khi đó, phần mềm WiPL-D Microwave mô hình hóa các tham số của OCA và nhập vào mạch như bất kỳ thành phần mạch nào khác.

Cuối cùng, để đo đặc tính OCA mà không bị ảnh hưởng bởi sự tự bức xạ của đầu dò cũng được giải quyết bằng các phương pháp như: sử dụng chùm ion hội tụ để cắt đứt kết nối giữa OCA và mạch; đo bức xạ của đầu dò và của cả OCA và mạch rồi tính toán bức xạ của OCA hay sử dụng các cấu hình đầu dò mới./.

Tài liệu tham khảo:

1. Nguyễn Diệu Linh, “Các thách thức trong thiết kế anten trên chip – OCA cho hệ thống thông tin đi động 5G”, Tạp chí thông tin và truyền thông, 5/2021.

2. S. M. Spearing, “Micro Devices and Micro Systems, Materials for,” in Encyclopedia of Materials: Science and Technology, Elsevier, 2001.

3. I. Papapolymerou and et al., “Micromachined Patch Antennas,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 46, no. 2, 1998.

4. K. T. Chan and et al., “Integrated antennas on Si, proton-implanted Si and Si-on-quartz,” in International Electron Devices Meeting. Technical Digest (Cat. No.01CH37224), 2001.

5. G. Goussetis and et al., “Tailoring the AMC and EBG Characteristics of Periodic Metallic Arrays Printed on Grounded Dielectric Substrate,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 54, no. 1, pp. 82–89, 2006.

6. H. Zhu and et al., “235 GHz on-Chip Antenna With Miniaturised AMC Loading in 65 nm CMOS,” IET Microwaves, Antennas & Propagation, vol. 12, no. 5, 2018.

7. D. Jackson and N. Alexopoulos, “Gain Enhancement Methods for Printed Circuit Antennas,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 33, no. 9, pp. 976–987, 1985.

8. J. M. Edwards and G. M. Rebeiz, “High-Efficiency Elliptical Slot Antennas With Quartz Superstrates for Silicon RFICs,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 60, no. 11, 2012.

9. W. H. Syed and et al., “Design, Fabrication, and Measurements of a 0.3 THz On-Chip Double Slot Antenna Enhanced by Artificial Dielectrics,” IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, vol. 5, no. 2, 2015.

10. D. Cavallo and et al., “Artificial dielectric enabled antennas for high frequency radiation from integrated circuits,” in 11th European Conference on Antennas and Propagation), 2017.

11. B. Goettel and et al., “Packaging Solution for a Millimeter-Wave System-on-Chip Radar,” IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 8, no. 1, 2018.

12. T. Tajima, H. Song, and M. Yaita, “Compact THz LTCC Receiver Module for 300 GHz Wireless Communications,” IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 26, no. 4, 2016.

13. H. Zhang and A. Shamim, “Gain Enhancement of Millimeter-Wave onChip Antenna through an Additively Manufactured Functional Package,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, to be published, 2020.

14. CST Studio Suite 3D EM Simulation and Analysis Software. [Online] Available at: http://www.cst.com.

15. WiPL-D Microwave, Effective Antenna Design Using EM and Circuit CoSimulation in WIPL-D Microwave. Available Online: www.wipl-d.com.

16. A. Elsherbeni and V. Demir, The Finite-Difference Time-Domain Method for Electromagnetics With MATLAB Simulations: ACES series, 2nd edition. Edison, NJ: SciTech Publishing, 2016.

17. M. Seyyedesfahlan and I. Tekin, “ACP Probe Measurement of On-Chip Strip Dipole Antennas at W Band,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 64, no. 4, 2016.

19. H. Zhang and A. Shamim, “Tackling the issues of millimeter-wave on-chip antenna measurements,” in 13th European Conference on Antennas and Propagation, 2019.

20. J. Murdock and et al., “Challenges and approaches to on-chip millimeter wave antenna pattern measurements,” in IEEE MTT-S International Microwave Symposium, 2011.

21. Z. Tsai and et al., “A V-Band On-Wafer NearField Antenna Measurement System Using an IC Probe Station,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 61, no. 4, 2013.

(Bài đăng ấn phẩm in Tạp chí TT&TT số 7 tháng 7 năm 2022)