როგორ დავაპროექტოთ მილიმეტრული ტალღის ფილტრები და გავაკონტროლოთ მათი ზომები და ტოლერანტობები

მილიმეტრიანი ტალღის (mmWave) ფილტრის ტექნოლოგია 5G უკაბელო კომუნიკაციის უზრუნველსაყოფად უმნიშვნელოვანესი კომპონენტია, თუმცა ის მრავალი გამოწვევის წინაშე დგას ფიზიკური ზომების, წარმოების ტოლერანტობისა და ტემპერატურის სტაბილურობის თვალსაზრისით.

მეინსტრიმული 5G უკაბელო კომუნიკაციის სფეროში, მომავალი ყურადღება გადაიტანება მმ-ტალღური სპექტრის ფარგლებში 20 გჰც-ზე მეტი სიხშირეების გამოყენებაზე, რათა გაიზარდოს გამტარუნარიანობა, რაც საბოლოოდ გაზრდის გადაცემის სიჩქარეს.

ცნობილია, რომ მაღალი სიხშირეებისა და მნიშვნელოვანი გზის დანაკარგის გამო, მმ-ტალღური სიგნალები უფრო პატარა ანტენებს საჭიროებს. ეს ანტენები ერთად დაჯგუფებულია ვიწრო სხივის, მაღალი გამაძლიერებელი მასივის ანტენების შესაქმნელად.

ფილტრის დიზაინში ერთ-ერთი მთავარი სირთულე ანტენის ზომებთან ადაპტაციაა, განსაკუთრებით მაღალი სიხშირის ფილტრების შემთხვევაში. გარდა ამისა, ფილტრების წარმოების ტოლერანტობა და ტემპერატურის სტაბილურობა მნიშვნელოვნად მოქმედებს პროდუქტის დიზაინისა და წარმოების ყველა ასპექტზე.

ზომის შეზღუდვები mmWave ტექნოლოგიაში

ტრადიციულ ანტენის მასივურ სისტემებში, ჩარევის თავიდან ასაცილებლად, ელემენტებს შორის მანძილი ტალღის სიგრძის ნახევარზე (λ/2) ნაკლები უნდა იყოს. ეს პრინციპი თანაბრად ვრცელდება 5G სხივის ფორმირების ანტენებზე. მაგალითად, 28 გჰც დიაპაზონში მომუშავე ანტენას ელემენტებს შორის მანძილი დაახლოებით 5 მმ-ია. შესაბამისად, მასივში არსებული კომპონენტები ძალიან პატარა უნდა იყოს.

mmWave აპლიკაციებში გამოყენებული ფაზირებული მასივები ხშირად იღებენ ბრტყელი სტრუქტურის დიზაინს, როგორც ეს ქვემოთ არის ნაჩვენები, სადაც ანტენები (ყვითელი ადგილები) დამონტაჟებულია დაბეჭდილ მიკროსქემების დაფებზე (PCB) (მწვანე ადგილები), ხოლო მიკროსქემების დაფები (ლურჯი ადგილები) შეიძლება დაკავშირებული იყოს ანტენის დაფასთან პერპენდიკულარულად.

ამ მიკროსქემების დაფებზე სივრცე ისედაც მინიმალურია, თუმცა ახალი ტექნოლოგიები კიდევ უფრო კომპაქტურ ბრტყელ სტრუქტურებს იკვლევს, რაც გულისხმობს, რომ ფილტრები და სხვა მიკროსქემების ბლოკები მნიშვნელოვნად პატარა უნდა იყოს, რათა პირდაპირ ანტენის PCB-ს უკანა მხარეს დამონტაჟდეს.

图片 1

წარმოების ტოლერანტობის გავლენა ფილტრებზე
mmWave ფილტრების მნიშვნელობის გათვალისწინებით, წარმოების ტოლერანტობა გადამწყვეტ როლს ასრულებს, რაც გავლენას ახდენს როგორც ფილტრის მუშაობაზე, ასევე ფასზე.
ამ ფაქტორების შემდგომი შესწავლის მიზნით, ჩვენ შევადარეთ 26 გჰც სიხშირის ფილტრის წარმოების სამი განსხვავებული მეთოდი:
შემდეგ ცხრილში მოცემულია წარმოებაში წარმოქმნილი ტიპური უკიდურესი ტოლერანტობები:

图片 2

ტოლერანტობის გავლენა PCB მიკროზოლურ ფილტრებზე

როგორც ქვემოთ არის ნაჩვენები, წარმოდგენილია მიკროზოლიანი ფილტრის დიზაინი.

图片 3

დიზაინის სიმულაციის მრუდი შემდეგია:

图片 4

ამ PCB მიკროზოლურ ფილტრზე ტოლერანტობის გავლენის შესასწავლად, შეირჩა რვა პოტენციური ექსტრემალური ტოლერანტობა, რამაც მნიშვნელოვანი განსხვავებები გამოავლინა.

图片 5

ტოლერანტობის გავლენა PCB ზოლიანი ფილტრების შესახებ

ქვემოთ ნაჩვენები სტრიპლაინ ფილტრის კონსტრუქცია შვიდსაფეხურიანი კონსტრუქციაა, რომლის ზედა და ქვედა ნაწილში განთავსებულია 30 მილიმეტრიანი RO3003 დიელექტრიკული დაფები.

图片 6

გადახრა ნაკლებად ციცაბოა და მართკუთხა კოეფიციენტი მიკროზოლის კოეფიციენტზე ნაკლებია გამტარობის ზოლთან ახლოს ნულების არარსებობის გამო, რაც იწვევს სუბოპტიმალურ ჰარმონიულ მუშაობას შორეულ სიხშირეებზე.

图片 7

ანალოგიურად, ტოლერანტობის ანალიზი მიუთითებს უკეთეს მგრძნობელობაზე მიკროზოლიან ხაზებთან შედარებით.

დასკვნა

5G უკაბელო კომუნიკაციის უფრო მაღალი სიჩქარის მისაღწევად აუცილებელია mmWave ფილტრის ტექნოლოგია, რომელიც მუშაობს 20 გჰც ან უფრო მაღალ სიხშირეებზე. თუმცა, კვლავ რჩება გამოწვევები ფიზიკური ზომების, ტოლერანტობის სტაბილურობისა და წარმოების სირთულეების თვალსაზრისით.

ამგვარად, ტოლერანტობების გავლენა დიზაინზე ყურადღებით უნდა იქნას განხილული. აშკარაა, რომ SMT ფილტრები უფრო მეტ სტაბილურობას ავლენენ, ვიდრე მიკროზოლიანი და ზოლიანი ფილტრები, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ SMT ზედაპირულად დასამონტაჟებელი ფილტრები შეიძლება მომავალი მმ-ტალღური კომუნიკაციებისთვის ძირითად არჩევანად იქცეს.

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.


გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 17 ივლისი