Filterska tehnologija milimetra (mmwave) je ključna komponenta u omogućavanju mainstream 5G bežične komunikacije, ali suočava se s brojnim izazovima u pogledu fizičkih dimenzija, tolerancija za proizvodnju i stabilnost temperature.
U carstvu mainstream 5G bežične komunikacije, budući fokus će se prebaciti na korištenje frekvencija iznad 20 GHz unutar MMWave spektra za poboljšanje kapaciteta propusne širine.
Poznato je da zbog njihovih visokih frekvencija i značajnih gubitka puta, MMWave signali zahtijevaju manje antene. Ove antene grupiraju se zajedno kako bi se formirali uski snop, visokobitni antene za dobijanje niza.
Jedna od primarnih poteškoća u dizajnu filtera nalazi se u prilagođavanju dimenzija antene, posebno za visokofrekventne filtere. Uz to, tolerancije na proizvodnji i temperaturnu stabilnost filtera značajno utječu na svaki aspekt dizajna i proizvodnje proizvoda.
Ograničenja veličine u Hmwave tehnologiji
U tradicionalnim sistemima nizova antene, razmak između elemenata mora biti manji od polovine talasne dužine (λ / 2) kako bi se izbjeglo smetnje. Ovaj princip podjednako odnosi se na 5G antene za oblikovanje snopa. Na primjer, antena koja posluje u pojasu od 28 GHz ima razmak elementa od približno 5 mm.izredno, komponente unutar niza moraju biti izuzetno male.
FAZENI NIZI zaposleni u mmwave aplikacijama često usvajaju dizajn planarne strukture, kao što je prikazano u nastavku, gdje su antene (žuta područja) montirana na štampanim pločama (zelena površina) i pločice (plava područja) mogu se povezati okomito na ploču antene.
Prostor na tim pločama je već minimalan, ali tehnologije u nastajanju istražuju još kompaktnije ravne strukture, što implicira da filtri i drugi blokovi kruga moraju biti značajno manji za postavljanje direktno na stražnju stranu antenske PCB-a.
Uticaj proizvodnih tolerancija na filtere
S obzirom na značaj mmwave filtera, tolerancije za proizvodnju igraju ključnu ulogu, utječu na performanse filtra i troškove.
Da biste dodatno istražite ove faktore, uporedili smo tri različite metode proizvodnje filtera od 26 GHz:
Sljedeća tablica okrenute tipične ekstremne tolerancije u proizvodnji:
Tolerancija utjecaj na PCB microstrip filtere
Kao što je prikazano u nastavku, prikazuje se dizajn filtra mikrotrača.
Krivulja simulacije dizajna je sljedeća:
Za proučavanje efekta tolerancije na ovaj PCB microstrip filter, odabrano je osam potencijalnih ekstremnih tolerancija, otkrivajući zapažene razlike.
Uticaj tolerancije na Filtere PCB striptile
Dizajn filtra striptize, prikazan je u nastavku, je sedmostepena struktura sa 30 mil. RO3003 dielektričnih ploča na vrhu i na dnu.
Prevrtanje je manje strmo, a pravokutni koeficijent je inferiorniji od onog microskripta zbog nepostojanja nula u blizini prolazne trake, što rezultira podproptimalnim harmoničnim performansama na udaljenim frekvencijama.
Slično tome, analiza tolerancije ukazuje na bolju osjetljivost u odnosu na mikrotrapne linije.
Zaključak
Za 5G bežične komunikacije za postizanje brže brzine, MMwave Filter tehnologija koja radi na 20 GHz ili višim frekvencijama je imperativ. Međutim, izazovi traju u pogledu fizičkih dimenzija, stabilnosti tolerancije i izrade proizvodnje.
Stoga se mora pažljivo razmotriti utjecaj tolerancija na dizajnere. Evidentno je da SMT filteri pokazuju veću stabilnost od filtera za mikroprekivanje i striptiz, što sugerira da se montiraju na površinu SMT-a mogu se pojaviti kao glavni izbor za budućnost MMWave komunikacije.
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.
Vrijeme objavljivanja: jul-17-2024