Филтричната технология на милиметровата вълна (MMWAVE) е решаващ компонент за осигуряването на мейнстрийм 5G безжична комуникация, но въпреки това се сблъсква с множество предизвикателства по отношение на физическите размери, допустимите отклонения в производството и стабилността на температурата.
В сферата на мейнстрийм 5G безжичната комуникация бъдещият фокус ще се насочи към използване на честоти над 20 GHz в спектъра на MMWAVE, за да подобри капацитета на честотната лента, като в крайна сметка повишава скоростта на предаване.
Известно е, че поради високите им честоти и значителната загуба на пътя, MMWAVE сигналите налагат по-малки антени. Тези антени са групирани заедно, за да образуват антени с тесен лъч, високо печалба.
Една от основните трудности при дизайна на филтъра се крие в адаптирането към размерите на антената, особено за високочестотни филтри. Освен това, производствените отклонения и стабилността на температурата на филтрите значително влияят на всеки аспект на проектирането и производството на продукта.
Ограничения на размера в технологията MMWAVE
В традиционните системи за масиви на антената разстоянието между елементите трябва да бъде по -малко от половината дължина на вълната (λ/2), за да се избегне смущения. Този принцип се прилага еднакво за 5G антени за формиране на лъчи. Например, антена, работеща в диапазона от 28 GHz, има разстояние между елементи от приблизително 5 mm. По -често компонентите в масива трябва да са изключително малки.
Поетапните масиви, използвани в MMWAVE приложения, често приемат равнинен дизайн на конструкцията, както е показано по -долу, където антените (жълти зони) са монтирани на печатни платки (PCBs) (зелени площи), а платките (сини зони) могат да бъдат свързани перпендикулярно към антената.
Пространството на тези платки вече е минимално, но възникващите технологии изследват още по -компактни плоски конструкции, което означава, че филтрите и други блокове на веригата трябва да бъдат значително по -малки, за да бъдат монтирани директно на гърба на PCB на антената.
Въздействие на допустимите отклонения в производството върху филтрите
Като се има предвид значимостта на филтрите за MMWAVE, производствените отклонения играят основна роля, влияещи както на работата на филтъра, така и на разходите.
За да проучим допълнително тези фактори, сравнихме три различни метода за производство на филтри 26 GHz:
Следващата таблица очертава типичните крайни отклонения, срещани в производството:
Въздействие на толеранс върху филтрите за микропресоване на PCB
Както е изобразено по -долу, е показан дизайн на филтър за микропод.
Кривата на симулация на дизайна е следната:
За да се проучи ефектът на толерантността върху този филтър за микро -PCB, бяха избрани осем потенциални екстремни допустими отклонения, разкривайки забележителни разлики.
Въздействие върху толерантността върху филтрите за ленти на PCB
Дизайнът на филтъра на лентата, показан по-долу, е седемстепенна конструкция с 30 милиона RO3003 диелектрични дъски в горната и долната част.
Изхвърлянето е по-малко стръмно, а правоъгълният коефициент е по-нисък от този на микроположката поради липсата на нули в близост до пасивната лента, което води до неоптимални хармонични характеристики при далечни честоти.
По подобен начин анализът на толерантността показва по -добра чувствителност в сравнение с линиите на микропроводи.
Заключение
За 5G безжична комуникация за постигане на по -бързи скорости, технологията MMWAVE филтрира, работеща при 20 GHz или по -високи честоти, е наложителна. Предизвикателствата обаче продължават по отношение на физическите измерения, стабилността на толерантността и сложността на производството.
По този начин трябва да се обмисли въздействието на допустимите отклонения върху дизайна. Очевидно е, че SMT филтрите проявяват по-голяма стабилност от филтрите за микропресоване и ленти, което предполага, че SMT повърхностните филтри могат да се очертаят като основен избор за бъдещи MMWAVE комуникации.
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.
Време за публикация: юли-17-2024