Технологија филтера милиметарских таласа (ммВаве) је кључна компонента у омогућавању главне 5Г бежичне комуникације, али се суочава са бројним изазовима у погледу физичких димензија, производних толеранција и температурне стабилности.
У домену маинстреам 5Г бежичне комуникације, будући фокус ће се померити ка коришћењу фреквенција изнад 20 ГХз унутар ммВаве спектра како би се повећао капацитет пропусног опсега, што ће на крају повећати брзину преноса.
Добро је познато да због својих високих фреквенција и значајног губитка путање, ммВаве сигнали захтевају мање антене. Ове антене су груписане заједно да формирају антене уског снопа са високим појачањем.
Једна од примарних потешкоћа у дизајну филтера лежи у прилагођавању димензијама антене, посебно за високофреквентне филтере. Поред тога, производне толеранције и температурна стабилност филтера значајно утичу на сваки аспект дизајна и производње производа.
Ограничења величине у ммВаве технологији
У традиционалним системима антенских низова, размак између елемената мора бити мањи од половине таласне дужине (λ/2) да би се избегле сметње. Овај принцип подједнако важи и за 5Г антене за формирање снопа. На пример, антена која ради у опсегу од 28 ГХз има размак елемената од приближно 5 мм. Сходно томе, компоненте унутар низа морају бити изузетно мале.
Фазни низови који се користе у ммВаве апликацијама често усвајају планарну структуру, као што је илустровано испод, где су антене (жуте области) постављене на штампане плоче (ПЦБ) (зелене површине), а плоче (плаве области) могу бити повезане окомито на антенска плоча.
Простор на овим плочама је већ минималан, али нове технологије истражују још компактније равне структуре, што имплицира да филтери и други блокови кола морају бити знатно мањи да би се могли монтирати директно на полеђину штампане плоче антене.
Утицај производних толеранција на филтере
С обзиром на значај ммВаве филтера, производне толеранције играју кључну улогу, утичући и на перформансе филтера и на цену.
Да бисмо даље истражили ове факторе, упоредили смо три различите методе производње филтера од 26 ГХз:
Следећа табела приказује типичне екстремне толеранције које се срећу у производњи:
Толеранција утицаја на ПЦБ микротракасте филтере
Као што је приказано у наставку, приказан је дизајн микротракастог филтера.
Крива симулације дизајна је следећа:
Да би се проучио ефекат толеранције на овај ПЦБ микротракасти филтер, одабрано је осам потенцијалних екстремних толеранција, откривајући значајне разлике.
Утицај толеранције на ПЦБ тракасте филтере
Дизајн тракастог филтера, приказан испод, је структура од седам степени са 30 мил РО3003 диелектричних плоча на врху и дну.
Опадање је мање стрмо, а правоугаони коефицијент је инфериорнији од коефицијента микротракасте због одсуства нула у близини пропусног опсега, што резултира субоптималним хармонијским перформансама на удаљеним фреквенцијама.
Слично, анализа толеранције указује на бољу осетљивост у поређењу са микротракастим линијама.
Закључак
Да би 5Г бежична комуникација постигла веће брзине, технологија ммВаве филтера која ради на 20 ГХз или вишим фреквенцијама је императив. Међутим, и даље постоје изазови у погледу физичких димензија, стабилности толеранције и сложености производње.
Стога, утицај толеранција на дизајн мора бити пажљиво размотрен. Очигледно је да СМТ филтери показују већу стабилност од микротракастих и тракастих филтера, што сугерише да се СМТ филтери за површинску монтажу могу појавити као главни избор за будуће ммВаве комуникације.
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.
Време поста: 17. јул 2024