Teknologjia e filtrit me valë milimetra (mmWave) është një komponent thelbësor për të mundësuar komunikimin pa tel 5G të zakonshëm, megjithatë ajo përballet me sfida të shumta për sa i përket dimensioneve fizike, tolerancave të prodhimit dhe stabilitetit të temperaturës.
Në fushën e komunikimit me valë 5G të zakonshme, fokusi i ardhshëm do të zhvendoset drejt përdorimit të frekuencave mbi 20 GHz brenda spektrit mmWave për të rritur kapacitetin e gjerësisë së brezit, duke rritur përfundimisht normat e transmetimit.
Është e njohur se për shkak të frekuencave të tyre të larta dhe humbjes së konsiderueshme të rrugës, sinjalet mmWave kërkojnë antena më të vogla. Këto antena janë të grupuara së bashku për të formuar antena me rreze të ngushtë dhe me gamë të lartë.
Një nga vështirësitë kryesore në dizajnimin e filtrit qëndron në përshtatjen me dimensionet e antenës, veçanërisht për filtrat me frekuencë të lartë. Për më tepër, tolerancat e prodhimit dhe qëndrueshmëria e temperaturës së filtrave ndikojnë ndjeshëm në çdo aspekt të dizajnit dhe prodhimit të produktit.
Kufizimet e madhësisë në teknologjinë mmWave
Në sistemet tradicionale të grupeve të antenave, hapësira ndërmjet elementeve duhet të jetë më e vogël se gjysma e gjatësisë valore (λ/2) për të shmangur ndërhyrjet. Ky parim zbatohet njëlloj për antenat formuese të rrezeve 5G. Për shembull, një antenë që operon në brezin 28 GHz ka një hapësirë elementi prej afërsisht 5 mm. Për rrjedhojë, përbërësit brenda grupit duhet të jenë jashtëzakonisht të vegjël.
Vargjet me faza të përdorura në aplikacionet mmWave shpesh miratojnë një dizajn strukturor planar, siç ilustrohet më poshtë, ku antenat (zonat e verdha) janë montuar në bordet e qarkut të printuar (PCB) (zonat e gjelbra), dhe bordet e qarkut (zonat blu) mund të lidhen pingul me bordi i antenës.
Hapësira në këto pllaka qarku është tashmë minimale, por teknologjitë në zhvillim po eksplorojnë struktura të sheshta edhe më kompakte, duke nënkuptuar se filtrat dhe blloqet e tjera të qarkut duhet të jenë dukshëm më të vogla për t'u montuar drejtpërdrejt në pjesën e pasme 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 kryesor, duke ndikuar në performancën dhe 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 mikrostrip PCB
Siç përshkruhet më poshtë, shfaqet 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 zgjodhën tetë toleranca të mundshme ekstreme, duke zbuluar dallime të dukshme.
Ndikimi i tolerancës në filtrat stripline të PCB
Dizajni i filtrit stripline, i paraqitur më poshtë, është një strukturë me shtatë faza me pllaka dielektrike 30 mil RO3003 në krye dhe në fund.
Rrotullimi është më pak i pjerrët dhe koeficienti drejtkëndor është inferior ndaj atij të mikrostripit për shkak të mungesës së zerove pranë brezit të kalimit, duke rezultuar në performancë jooptimale harmonike në frekuenca të largëta.
Në mënyrë të ngjashme, një analizë e tolerancës tregon ndjeshmëri më të mirë në krahasim me linjat mikrostrip.
konkluzioni
Që komunikimi me valë 5G të arrijë shpejtësi më të shpejta, teknologjia e filtrit mmWave që funksionon në frekuenca 20 GHz ose më të larta është e domosdoshme. Megjithatë, sfidat vazhdojnë përsa i përket dimensioneve fizike, stabilitetit të tolerancës dhe kompleksitetit të prodhimit.
Kështu, ndikimi i tolerancave në dizajn duhet të merret parasysh me kujdes. Është e qartë se filtrat SMT shfaqin stabilitet më të madh se filtrat mikrostrip dhe stripline, duke sugjeruar që filtrat e montimit në sipërfaqe SMT mund të shfaqen 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