Тэхналогія фільтра міліметровых хваль (mmWave) з'яўляецца найважнейшым кампанентам для забеспячэння асноўнай бесправадной сувязі 5G, але яна сутыкаецца са шматлікімі праблемамі з пункту гледжання фізічных памераў, вытворчых допускаў і тэмпературнай стабільнасці.
У сферы асноўнай бесправадной сувязі 5G акцэнт у будучыні будзе перанесены ў бок выкарыстання частот вышэй за 20 ГГц у дыяпазоне mmWave для павелічэння прапускной здольнасці, што ў канчатковым выніку павысіць хуткасць перадачы.
Агульнавядома, што з-за высокіх частот і значных страт на траекторыі сігналы mmWave патрабуюць меншых антэн. Гэтыя антэны згрупаваныя разам, каб утварыць вузкапрамянёвую антэнную рашотку з высокім узмацненнем.
Адна з асноўных цяжкасцей пры распрацоўцы фільтра заключаецца ў адаптацыі да памераў антэны, асабліва для высокачашчынных фільтраў. Акрамя таго, вытворчыя допускі і тэмпературная стабільнасць фільтраў істотна ўплываюць на ўсе аспекты распрацоўкі і вытворчасці прадукцыі.
Абмежаванні памеру ў тэхналогіі mmWave
У традыцыйных антэнных кратах адлегласць паміж элементамі павінна быць меншай за палову даўжыні хвалі (λ/2), каб пазбегнуць перашкод. Гэты прынцып аднолькава прымяняецца да антэн 5G з фарміраваннем прамяня. Напрыклад, антэна, якая працуе ў дыяпазоне 28 ГГц, мае адлегласць паміж элементамі прыблізна 5 мм. Такім чынам, кампаненты ў рашотцы павінны быць надзвычай малымі.
Фазаваныя рашоткі, якія выкарыстоўваюцца ў прыкладаннях mmWave, часта прымаюць плоскую канструкцыю, як паказана ніжэй, дзе антэны (жоўтыя вобласці) усталёўваюцца на друкаваных поплатках (PCB) (зялёныя вобласці), а друкаваныя платы (сінія вобласці) могуць падключацца перпендыкулярна да антэнная плата.
Прастора на гэтых друкаваных поплатках ужо мінімальная, але новыя тэхналогіі вывучаюць яшчэ больш кампактныя плоскія структуры, што азначае, што фільтры і іншыя блокі схем павінны быць значна меншага памеру, каб іх можна было ўсталяваць непасрэдна на задняй частцы друкаванай платы антэны.
Уплыў вытворчых допускаў на фільтры
Улічваючы значнасць фільтраў mmWave, вытворчыя допускі гуляюць ключавую ролю, уплываючы як на прадукцыйнасць фільтра, так і на кошт.
Для далейшага вывучэння гэтых фактараў мы параўналі тры розныя метады вытворчасці фільтра 26 ГГц:
У наступнай табліцы апісаны тыповыя надзвычайныя допускі, якія сустракаюцца ў вытворчасці:
Дапушчальнае ўздзеянне на мікрапалоскавыя фільтры друкаванай платы
Як паказана ніжэй, дэманструецца канструкцыя мікрапалоскавага фільтра.
Крывая мадэлявання дызайну выглядае наступным чынам:
Каб вывучыць уплыў допуску на гэты мікрапалоскавы фільтр на друкаванай плаце, было выбрана восем патэнцыйных экстрэмальных дапушчальных паказчыкаў, якія выявілі прыкметныя адрозненні.
Уплыў талерантнасці на друкаваныя платы полосковых фільтраў
Канструкцыя паласковага фільтра, паказаная ніжэй, уяўляе сабой сяміступеністую структуру з дыэлектрычнымі платамі RO3003 таўшчынёй 30 міль уверсе і ўнізе.
Спад менш круты, а прамавугольны каэфіцыент саступае каэфіцыенту мікрапалоскавага з-за адсутнасці нулёў паблізу паласы прапускання, што прыводзіць да неаптымальных гарманічных характарыстык на далёкіх частотах.
Аналагічным чынам аналіз допуску паказвае лепшую адчувальнасць у параўнанні з мікрапалоскавымі лініямі.
Заключэнне
Каб бесправадная сувязь 5G дасягала большай хуткасці, тэхналогія фільтра mmWave, якая працуе на частотах 20 ГГц і вышэй, з'яўляецца абавязковай. Аднак застаюцца праблемы з пункту гледжання фізічных памераў, стабільнасці допуску і складанасці вытворчасці.
Такім чынам, неабходна ўважліва ўлічваць уплыў допускаў на канструкцыі. Відавочна, што SMT-фільтры дэманструюць большую стабільнасць, чым мікрапалоскавыя і палоскавыя фільтры, што сведчыць аб тым, што SMT-фільтры для павярхоўнага мантажу могуць стаць асноўным выбарам для будучых мм-хвалевых камунікацый.
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.
Час публікацыі: 17 ліпеня 2024 г