Միլիմետրային ալիքի (mmWave) ֆիլտրի տեխնոլոգիան կարևոր բաղադրիչ է հիմնական 5G անլար հաղորդակցությունը հնարավոր դարձնելու համար, սակայն այն բախվում է բազմաթիվ մարտահրավերների՝ ֆիզիկական չափսերի, արտադրության հանդուրժողականության և ջերմաստիճանի կայունության առումով:
Հիմնական 5G անլար հաղորդակցության ոլորտում ապագա ուշադրությունը կփոխվի դեպի mmWave սպեկտրի ներսում 20 ԳՀց-ից բարձր հաճախականությունների օգտագործումը՝ թողունակությունը բարձրացնելու համար՝ ի վերջո բարձրացնելով փոխանցման արագությունը:
Հայտնի է, որ իրենց բարձր հաճախականությունների և ճանապարհի զգալի կորստի պատճառով mmWave ազդանշանները պահանջում են ավելի փոքր ալեհավաքներ: Այս ալեհավաքները խմբավորվում են միասին՝ ձևավորելու նեղ ճառագայթով, բարձր տիրույթի ալեհավաքներ:
Ֆիլտրի նախագծման առաջնային դժվարություններից մեկը ալեհավաքի չափսերին հարմարվելն է, հատկապես բարձր հաճախականության ֆիլտրերի համար: Բացի այդ, ֆիլտրերի արտադրության հանդուրժողականությունը և ջերմաստիճանի կայունությունը զգալիորեն ազդում են արտադրանքի նախագծման և արտադրության բոլոր ասպեկտների վրա:
Չափի սահմանափակումները mmWave տեխնոլոգիայում
Ավանդական ալեհավաքային համակարգերում տարրերի միջև հեռավորությունը պետք է լինի ալիքի երկարության կեսից (λ/2)՝ միջամտությունից խուսափելու համար: Այս սկզբունքը հավասարապես վերաբերում է 5G ճառագայթային ալեհավաքներին: Օրինակ, 28 ԳՀց տիրույթում աշխատող ալեհավաքն ունի մոտ 5 մմ տարրի տարածություն: Հետևաբար, զանգվածի բաղադրիչները պետք է չափազանց փոքր լինեն:
mmWave հավելվածներում կիրառվող փուլային զանգվածները հաճախ ընդունում են հարթ կառուցվածքի ձևավորում, ինչպես ցույց է տրված ստորև, որտեղ ալեհավաքները (դեղին հատվածները) տեղադրվում են տպագիր տպատախտակների վրա (PCB) (կանաչ տարածքներ), և տպատախտակները (կապույտ հատվածները) կարող են միացված լինել ուղղահայաց: ալեհավաք տախտակ.
Այս տպատախտակների տարածքն արդեն նվազագույն է, բայց զարգացող տեխնոլոգիաները ուսումնասիրում են ավելի կոմպակտ հարթ կառուցվածքներ, ինչը ենթադրում է, որ ֆիլտրերը և այլ միացումային բլոկները պետք է զգալիորեն փոքր լինեն՝ ուղղակիորեն ալեհավաքի PCB-ի հետևի մասում տեղադրելու համար:
Զտիչների վրա արտադրական հանդուրժողականության ազդեցությունը
Հաշվի առնելով mmWave ֆիլտրերի նշանակությունը, արտադրական հանդուրժողականությունը առանցքային դեր է խաղում՝ ազդելով և՛ ֆիլտրի աշխատանքի, և՛ արժեքի վրա:
Այս գործոնները հետագայում ուսումնասիրելու համար մենք համեմատեցինք 26 ԳՀց հաճախականությամբ ֆիլտրի արտադրության երեք տարբեր մեթոդներ.
Հետևյալ աղյուսակը ներկայացնում է արտադրության մեջ հանդիպող բնորոշ ծայրահեղ հանդուրժողականությունը.
Հանդուրժողականության ազդեցությունը PCB Microstrip ֆիլտրերի վրա
Ինչպես պատկերված է ստորև, ցուցադրվում է միկրոշերտի ֆիլտրի դիզայնը:
Դիզայնի մոդելավորման կորը հետևյալն է.
Այս PCB միկրոշերտային ֆիլտրի վրա հանդուրժողականության ազդեցությունն ուսումնասիրելու համար ընտրվել են ութ պոտենցիալ ծայրահեղ հանդուրժողականություն՝ բացահայտելով նկատելի տարբերություններ:
Հանդուրժողականության ազդեցությունը PCB stripline ֆիլտրերի վրա
Ստորև ներկայացված շերտագիծ ֆիլտրի դիզայնը յոթ փուլանոց կառույց է, որի 30 միլ RO3003 դիէլեկտրական տախտակները վերևում և ներքևում են:
Գլորումը ավելի քիչ կտրուկ է, և ուղղանկյուն գործակիցը զիջում է միկրոշերտի գործակիցին` անցողիկ գոտու մոտ զրոների բացակայության պատճառով, ինչը հանգեցնում է հեռավոր հաճախականությունների ոչ օպտիմալ ներդաշնակության կատարմանը:
Նմանապես, հանդուրժողականության վերլուծությունը ցույց է տալիս ավելի լավ զգայունություն, համեմատած միկրոշերտի գծերի հետ:
Եզրակացություն
5G անլար կապի համար ավելի արագ արագությունների հասնելու համար հրամայական է mmWave ֆիլտրի տեխնոլոգիան, որն աշխատում է 20 ԳՀց կամ ավելի բարձր հաճախականություններով: Այնուամենայնիվ, մարտահրավերները պահպանվում են ֆիզիկական չափսերի, հանդուրժողականության կայունության և արտադրական բարդությունների առումով:
Այսպիսով, թույլատրելիության ազդեցությունը դիզայնի վրա պետք է ուշադիր դիտարկվի: Ակնհայտ է, որ SMT ֆիլտրերն ավելի մեծ կայունություն են ցուցաբերում, քան միկրոշերտի և շերտագիծ ֆիլտրերը, ինչը ենթադրում է, որ SMT մակերեսային ֆիլտրերը կարող են առաջանալ որպես հիմնական ընտրություն ապագա mmWave կապի համար:
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.
Հրապարակման ժամանակը՝ Հուլիս-17-2024