Millimetergolf (mmWave) filtertegnologie is 'n deurslaggewende komponent om hoofstroom 5G draadlose kommunikasie moontlik te maak, maar dit staar talle uitdagings in terme van fisiese afmetings, vervaardigingstoleransies en temperatuurstabiliteit in die gesig.
Op die gebied van hoofstroom 5G draadlose kommunikasie, sal die toekomstige fokus verskuif na die gebruik van frekwensies bo 20 GHz binne die mmWave-spektrum om bandwydtekapasiteit te verbeter, wat uiteindelik transmissietempo's verhoog.
Dit is welbekend dat as gevolg van hul hoë frekwensies en aansienlike padverlies, mmgolf seine kleiner antennas noodsaak. Hierdie antennas word saam gegroepeer om smal-bundel, hoë-versterking skikking antennas te vorm.
Een van die primêre probleme in filterontwerp lê in die aanpassing by die antenna se afmetings, veral vir hoëfrekwensiefilters. Boonop beïnvloed die vervaardigingstoleransies en temperatuurstabiliteit van filters elke aspek van produkontwerp en -produksie aansienlik.
Groottebeperkings in mmWave-tegnologie
In tradisionele antenna-skikkingstelsels moet die spasiëring tussen elemente minder as die helfte van die golflengte (λ/2) wees om interferensie te vermy. Hierdie beginsel is eweneens van toepassing op 5G-bundelvormende antennas. Byvoorbeeld, 'n antenna wat in die 28 GHz-band werk, het 'n elementspasiëring van ongeveer 5 mm. Gevolglik moet komponente binne die skikking uiters klein wees.
Gefaseerde skikkings wat in mmWave-toepassings gebruik word, neem dikwels 'n planêre struktuurontwerp aan, soos hieronder geïllustreer, waar antennas (geel areas) op gedrukte stroombaanborde (PCB's) (groen areas) gemonteer is en stroombaanborde (blou areas) loodreg op die antenna bord.
Die spasie op hierdie stroombane is reeds minimaal, maar opkomende tegnologieë ondersoek selfs meer kompakte plat strukture, wat impliseer dat filters en ander stroombaanblokke aansienlik kleiner moet wees om direk op die agterkant van die antenna-PCB gemonteer te word.
Impak van vervaardigingstoleransies op filters
Gegewe die belangrikheid van mmWave-filters, speel vervaardigingstoleransies 'n deurslaggewende rol, wat beide filterprestasie en -koste beïnvloed.
Om hierdie faktore verder te ondersoek, het ons drie verskillende 26 GHz-filtervervaardigingsmetodes vergelyk:
Die volgende tabel skets tipiese uiterste toleransies wat tydens produksie teëgekom word:
Toleransie impak op PCB Microstrip Filters
Soos hieronder uitgebeeld, word 'n mikrostrook-filterontwerp vertoon.
Die ontwerpsimulasiekurwe is soos volg:
Om die toleransie se effek op hierdie PCB-mikrostripfilter te bestudeer, is agt potensiële uiterste toleransies gekies, wat noemenswaardige verskille aan die lig gebring het.
Toleransie impak op PCB Stripline Filters
Die strooklynfilterontwerp, wat hieronder getoon word, is 'n sewestadiumstruktuur met 30 mil RO3003 diëlektriese borde aan die bo- en onderkant.
Die afrol is minder steil, en die reghoekige koëffisiënt is minderwaardig as dié van die mikrostrook as gevolg van die afwesigheid van nulle naby die deurlaatband, wat lei tot suboptimale harmoniese werkverrigting by verafgeleë frekwensies.
Net so dui 'n toleransie-analise beter sensitiwiteit aan in vergelyking met mikrostrooklyne.
Gevolgtrekking
Vir 5G-draadlose kommunikasie om vinniger spoed te bereik, is mmWave-filtertegnologie wat op 20 GHz of hoër frekwensies werk, noodsaaklik. Uitdagings duur egter voort in terme van fisiese dimensies, verdraagsaamheidstabiliteit en vervaardigingskompleksiteite.
Die impak van toleransies op ontwerpe moet dus noukeurig oorweeg word. Dit is duidelik dat SBS-filters groter stabiliteit vertoon as mikrostrook- en strooklynfilters, wat daarop dui dat SBS-oppervlakgemonteerde filters kan na vore kom as die hoofstroomkeuse vir toekomstige mmWave-kommunikasie.
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.
Pos tyd: Jul-17-2024