მილიმეტრიანი ტალღის (mmWave) ფილტრის ტექნოლოგია გადამწყვეტი კომპონენტია ძირითადი 5G უკაბელო კომუნიკაციის გასააქტიურებლად, თუმცა მას უამრავი გამოწვევა აწყდება ფიზიკური ზომების, წარმოების ტოლერანტობისა და ტემპერატურის სტაბილურობის თვალსაზრისით.
ძირითადი 5G უკაბელო კომუნიკაციის სფეროში, მომავალი აქცენტი გადაინაცვლებს 20 გჰც-ზე მეტი სიხშირეების გამოყენებაზე mmWave სპექტრის ფარგლებში გამტარუნარიანობის გაზრდის მიზნით, რაც საბოლოოდ გაზრდის გადაცემის სიჩქარეს.
ცნობილია, რომ მათი მაღალი სიხშირეების და ბილიკის მნიშვნელოვანი დაკარგვის გამო, mmWave სიგნალები საჭიროებს პატარა ანტენებს. ეს ანტენები დაჯგუფებულია ერთად ვიწრო სხივის, მაღალი სიმძლავრის მასივის ანტენების შესაქმნელად.
ფილტრის დიზაინის ერთ-ერთი მთავარი სირთულე მდგომარეობს ანტენის ზომებთან ადაპტაციაში, განსაკუთრებით მაღალი სიხშირის ფილტრებისთვის. გარდა ამისა, ფილტრების წარმოების ტოლერანტობა და ტემპერატურის სტაბილურობა მნიშვნელოვნად მოქმედებს პროდუქტის დიზაინისა და წარმოების ყველა ასპექტზე.
ზომის შეზღუდვები mmWave ტექნოლოგიაში
ანტენის მასივის ტრადიციულ სისტემებში, ელემენტებს შორის მანძილი უნდა იყოს ტალღის სიგრძის ნახევარზე ნაკლები (λ/2), რათა თავიდან იქნას აცილებული ჩარევა. ეს პრინციპი თანაბრად ვრცელდება 5G სხივის ფორმირების ანტენებზე. მაგალითად, ანტენას, რომელიც მუშაობს 28 გჰც დიაპაზონში, აქვს ელემენტების მანძილი დაახლოებით 5 მმ. შესაბამისად, მასივის კომპონენტები უნდა იყოს ძალიან მცირე.
mmWave აპლიკაციებში გამოყენებული ფაზური მასივები ხშირად იღებენ გეგმურ სტრუქტურის დიზაინს, როგორც ეს ილუსტრირებულია ქვემოთ, სადაც ანტენები (ყვითელი ადგილები) დამონტაჟებულია ბეჭდურ მიკროსქემებზე (PCB) (მწვანე უბნებზე) და მიკროსქემის დაფები (ლურჯი უბნები) შეიძლება დაკავშირებული იყოს პერპენდიკულარულად. ანტენის დაფა.
ამ მიკროსქემის დაფებზე სივრცე უკვე მინიმალურია, მაგრამ განვითარებადი ტექნოლოგიები იკვლევენ კიდევ უფრო კომპაქტურ ბრტყელ სტრუქტურებს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ფილტრები და სხვა მიკროსქემის ბლოკები უნდა იყოს საგრძნობლად პატარა, რათა დამონტაჟდეს პირდაპირ ანტენის PCB-ს უკანა მხარეს.
წარმოების ტოლერანტების გავლენა ფილტრებზე
mmWave ფილტრების მნიშვნელობიდან გამომდინარე, წარმოების ტოლერანტობა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს, რაც გავლენას ახდენს როგორც ფილტრის მუშაობაზე, ასევე ღირებულებაზე.
ამ ფაქტორების შემდგომი გამოსაკვლევად, ჩვენ შევადარეთ 26 გჰც სიხშირის ფილტრის წარმოების სამი განსხვავებული მეთოდი:
შემდეგი ცხრილი ასახავს ტიპურ ექსტრემალურ ტოლერანტობას, რომელიც გვხვდება წარმოებაში:
ტოლერანტობის გავლენა PCB მიკროზოლის ფილტრებზე
როგორც ქვემოთ მოცემულია, ნაჩვენებია მიკროზოლის ფილტრის დიზაინი.
დიზაინის სიმულაციის მრუდი შემდეგია:
ამ PCB მიკროზოლის ფილტრზე ტოლერანტობის ეფექტის შესასწავლად შეირჩა რვა პოტენციური უკიდურესი ტოლერანტობა, რომლებიც ავლენენ შესამჩნევ განსხვავებებს.
ტოლერანტობის გავლენა PCB Stripline ფილტრებზე
ზოლიანი ფილტრის დიზაინი, რომელიც ნაჩვენებია ქვემოთ, არის შვიდსაფეხურიანი სტრუქტურა 30 მილი RO3003 დიელექტრიკული დაფებით ზედა და ქვედა ნაწილში.
გადახვევა ნაკლებად ციცაბოა, ხოლო მართკუთხა კოეფიციენტი უფრო დაბალია მიკროზოლის კოეფიციენტზე, უღელტეხილთან ნულების არარსებობის გამო, რაც იწვევს არაოპტიმალურ ჰარმონიულ შესრულებას შორეულ სიხშირეებზე.
ანალოგიურად, ტოლერანტობის ანალიზი მიუთითებს უკეთეს მგრძნობელობაზე მიკროზოლის ხაზებთან შედარებით.
დასკვნა
5G უკაბელო კომუნიკაციისთვის უფრო სწრაფი სიჩქარის მისაღწევად, აუცილებელია mmWave ფილტრის ტექნოლოგია, რომელიც მუშაობს 20 გჰც ან უფრო მაღალ სიხშირეზე. თუმცა, გამოწვევები რჩება ფიზიკური ზომების, ტოლერანტობის სტაბილურობისა და წარმოების სირთულეების თვალსაზრისით.
ამრიგად, ტოლერანტობის გავლენა დიზაინზე ყურადღებით უნდა იქნას განხილული. აშკარაა, რომ SMT ფილტრები აჩვენებენ უფრო მეტ სტაბილურობას, ვიდრე მიკროზოლის და ზოლის ფილტრები, რაც ვარაუდობს, რომ SMT ზედაპირზე დამაგრებული ფილტრები შეიძლება გამოჩნდეს როგორც მთავარი არჩევანი მომავალი mmWave კომუნიკაციებისთვის.
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: ივლის-17-2024