Millimeter-Wave (MMWAVE) Filter Technology je ključna sestavina pri omogočanju brezžične komunikacije 5G, vendar se sooča s številnimi izzivi glede na fizične dimenzije, proizvodne tolerance in temperaturno stabilnost.
Na področju mainstream 5G brezžične komunikacije se bo prihodnji fokus preusmeril v uporabo frekvenc nad 20 GHz znotraj spektra MMWave za povečanje zmogljivosti pasovne širine, kar bo na koncu povečalo hitrost prenosa.
Znano je, da zaradi svojih visokih frekvenc in pomembne izgube poti MMWAVE zahtevajo manjše antene. Te antene so združene tako, da tvorijo antene z ozkim žarkom, visokim matrikom.
Ena glavnih težav pri oblikovanju filtra je pri prilagajanju antenskim dimenzijam, zlasti za visokofrekvenčne filtre. Poleg tega proizvodna toleranca in temperaturna stabilnost filtrov znatno vplivata na vsak vidik oblikovanja in proizvodnje izdelkov.
Omejitve velikosti v tehnologiji MMWave
V tradicionalnih sistemih antene mora biti razmik med elementi manjši od polovice valovne dolžine (λ/2), da se prepreči motnja. To načelo velja enako za antene, ki oblikujejo 5G. Na primer, antena, ki deluje v pasu 28 GHz, ima razmik elementov približno 5 mm.
Pojavni nizi, uporabljeni v aplikacijah MMWave, pogosto sprejemajo ploščato strukturo, kot je prikazano spodaj, kjer so antene (rumena območja) nameščene na tiskanih vezjih (PCB) (zelena območja), vezje (modra območja) pa je mogoče pravokotno povezati na ploščo anten.
Prostor na teh vezjih je že minimalen, vendar nastajajoče tehnologije raziskujejo še bolj kompaktne ravne strukture, kar pomeni, da morajo biti filtri in drugi vezji bistveno manjši, da jih je treba namestiti neposredno na zadnji del antene PCB.
Vpliv proizvodnih toleranc na filtre
Glede na pomen filtrov MMWave imajo proizvodna toleranca ključno vlogo, ki vpliva na delovanje filtra in stroške.
Za nadaljnjo raziskovanje teh dejavnikov smo primerjali tri različne metode izdelave filtrov 26 GHz:
Naslednja tabela opisuje značilne ekstremne tolerance, ki se srečujejo v proizvodnji:
Vpliv tolerance na filtre mikropotesje PCB
Kot je prikazano spodaj, je razstavljena zasnova mikroposiranega filtra.
Oblikovalna krivulja je naslednja:
Za preučevanje vpliva tolerance na ta mikroposovni filter PCB je bilo izbranih osem potencialnih ekstremnih toleranc, kar je razkrilo opazne razlike.
Vpliv tolerance na filtre Stripline PCB
Stripline filter, prikazan spodaj, je sedemstopenjska struktura s 30 mil RO3003 dielektričnimi deskami na zgornjem in spodnjem delu.
Odklon je manj strm, pravokotni koeficient pa je slabši od mikroposoja zaradi odsotnosti ničla v bližini palice, kar ima za posledico premajhno harmonično delovanje pri oddaljenih frekvencah.
Podobno analiza tolerance kaže na boljšo občutljivost v primerjavi z mikroposlovnimi črtami.
Zaključek
Za 5G brezžično komunikacijo za doseganje hitrejše hitrosti je nujna tehnologija MMWave filtra, ki deluje pri 20 GHz ali višjih frekvencah. Vendar pa izzivi obstajajo v smislu fizičnih dimenzij, stabilnosti tolerance in zapletenosti proizvodnje.
Zato je treba skrbno upoštevati vpliv toleranc na modele. Očitno je, da imajo filtri SMT večjo stabilnost kot filtri za mikrost in stripline, kar kaže na to, da se lahko filtri SMT površin pojavijo kot glavna izbira za prihodnje komunikacije MMWave.
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.
Čas objave: julij-17-2024