Teknologjia e filtrit me valë milimetrike (mmWave) është një komponent thelbësor në mundësimin e komunikimit pa tel 5G të zakonshëm, megjithatë ajo përballet me sfida të shumta në aspektin e dimensioneve fizike, tolerancave të prodhimit dhe stabilitetit të temperaturës.
Në sferën e komunikimit kryesor pa tel 5G, fokusi i ardhshëm do të zhvendoset drejt përdorimit të frekuencave mbi 20 GHz brenda spektrit mmWave për të rritur kapacitetin e brezit të gjerë, duke rritur në fund të fundit shkallët e transmetimit.
Është e njohur mirë se për shkak të frekuencave të tyre të larta dhe humbjes së konsiderueshme të rrugës, sinjalet mmWave kërkojnë antena më të vogla. Këto antena grupohen së bashku për të formuar antena me rreze të ngushtë dhe me fitim të lartë.
Një nga vështirësitë kryesore në projektimin e filtrave qëndron në përshtatjen me dimensionet e antenës, veçanërisht për filtrat me frekuencë të lartë. Përveç kësaj, tolerancat e prodhimit dhe stabiliteti i temperaturës së filtrave ndikojnë ndjeshëm në çdo aspekt të projektimit dhe prodhimit të produktit.
Kufizimet e Madhësisë në Teknologjinë mmWave
Në sistemet tradicionale të vargjeve të antenave, hapësira midis elementëve duhet të jetë më e vogël se gjysma e gjatësisë së valës (λ/2) për të shmangur ndërhyrjen. Ky parim vlen njësoj edhe për antenat 5G që formojnë rreze. Për shembull, një antenë që vepron në bandën 28 GHz ka një hapësirë midis elementëve prej afërsisht 5 mm. Si pasojë, komponentët brenda vargut duhet të jenë jashtëzakonisht të vegjël.
Matricat me faza të përdorura në aplikacionet mmWave shpesh përdorin një dizajn strukture planare, siç ilustrohet më poshtë, ku antenat (zonat e verdha) janë montuar në pllaka qarqesh të shtypura (PCB) (zonat jeshile), dhe pllakat e qarqeve (zonat blu) mund të lidhen pingul me tabelën e antenës.
Hapësira në këto qarqe është tashmë minimale, por teknologjitë në zhvillim po eksplorojnë struktura edhe më kompakte të sheshta, duke nënkuptuar që filtrat dhe blloqet e tjera të qarqeve duhet të jenë dukshëm më të vogla për t'u montuar direkt në pjesën e prapme të PCB-së së antenës.
Ndikimi i Tolerancave të Prodhimit në Filtra
Duke pasur parasysh rëndësinë e filtrave mmWave, tolerancat e prodhimit luajnë një rol të rëndësishëm, duke ndikuar si në performancën ashtu edhe në koston e filtrit.
Për të hetuar më tej këta faktorë, ne krahasuam tre metoda të dallueshme të prodhimit të filtrave 26 GHz:
Tabela e mëposhtme përshkruan tolerancat tipike ekstreme të hasura në prodhim:
Ndikimi i Tolerancës në Filtrat e Mikrostripave të PCB-së
Siç përshkruhet më poshtë, është paraqitur një dizajn filtri me mikrostrip.
Kurba e simulimit të projektimit është si më poshtë:
Për të studiuar efektin e tolerancës në këtë filtër mikrostrip PCB, u përzgjodhën tetë toleranca ekstreme të mundshme, duke zbuluar dallime të dukshme.
Ndikimi i Tolerancës në Filtrat e Stripline PCB
Dizajni i filtrit me shirit ngjitës, i treguar më poshtë, është një strukturë me shtatë faza me pllaka dielektrike RO3003 30 mil në pjesën e sipërme dhe të poshtme.
Rrotullimi është më pak i pjerrët dhe koeficienti drejtkëndor është më i ulët se ai i mikroshiritit për shkak të mungesës së zerove pranë brezit të kalimit, duke rezultuar në performancë harmonike jo optimale në frekuenca të largëta.
Në mënyrë të ngjashme, një analizë e tolerancës tregon ndjeshmëri më të mirë krahasuar me linjat e mikrostripave.
Përfundim
Që komunikimi pa tel 5G të arrijë shpejtësi më të larta, teknologjia e filtrit mmWave që vepron në frekuenca 20 GHz ose më të larta është e domosdoshme. Megjithatë, sfidat vazhdojnë në aspektin e dimensioneve fizike, stabilitetit të tolerancës dhe kompleksitetit të prodhimit.
Kështu, ndikimi i tolerancave në dizajne duhet të merret në konsideratë me kujdes. Është e qartë se filtrat SMT shfaqin stabilitet më të madh sesa filtrat mikrostrip dhe stripline, duke sugjeruar që filtrat SMT të montuar në sipërfaqe mund të dalin si zgjedhja kryesore për komunikimet e ardhshme mmWave.
Concept, renowned for its expertise in RF filter manufacturing, offers a comprehensive selection of filters tailored to meet the unique requirements of 5G solutions. As a professional Original Design Manufacturer (ODM) and Original Equipment Manufacturer (OEM), Concept provides an extensive RF filter list for reference, ensuring compatibility and optimal performance for diverse 5G applications. To explore the available options, please visit their website at www.concept-mw.com . For further inquiries or to discuss specific project needs, feel free to contact the sales team at sales@concept-mw.com.
Koha e postimit: 17 korrik 2024