A milliméteres hullámú (MMWave) szűrési technológia kulcsfontosságú elem a mainstream 5G vezeték nélküli kommunikáció lehetővé tételében, ám a fizikai dimenziók, a gyártási tűrés és a hőmérsékleti stabilitás szempontjából számos kihívással néz szembe.
A mainstream 5G vezeték nélküli kommunikáció birodalmában a jövőbeli fókusz az MMWave spektrumon belüli 20 GHz feletti frekvenciák felhasználására irányul, hogy javítsa a sávszélesség kapacitását, ami végül növeli az átviteli sebességeket.
Közismert, hogy magas frekvenciájuk és jelentős útveszteségük miatt az MMWave jelek kisebb antennákat igényelnek. Ezeket az antennákat csoportosítják, hogy keskeny gerenda, nagy nyereségű tömb antennákat képezzenek.
A szűrő kialakításának egyik elsődleges nehézsége az antenna méretéhez való alkalmazkodásban rejlik, különösen a magas frekvenciájú szűrőknél. Ezenkívül a szűrők gyártási tűrése és hőmérsékleti stabilitása jelentősen befolyásolja a terméktervezés és a termelés minden szempontját.
Méretkorlátozások az MMWave technológiában
Az interferencia elkerülése érdekében a hagyományos antenna -tömbrendszerekben az elemek közötti távolságnak kevesebbnek kell lennie (λ/2). Ez az elv ugyanúgy vonatkozik az 5G sugárzású antennákra. Például a 28 GHz -es sávban működő antenna elem távolsága körülbelül 5 mmm.Con -t követően a tömbön belüli alkatrészeknek rendkívül kicsiknek kell lenniük.
Az MMWAVE alkalmazásokban alkalmazott fázisú tömbök gyakran egy síkszerkezet -kialakítást alkalmaznak, amint azt az alábbiakban bemutatjuk, ahol az antennákat (sárga területeket) nyomtatott áramköri táblákra (PCB -k) (zöld területekre) (zöld területekre) kell felszerelni, és az áramköri táblák (kék területek) merőlegesen csatlakoztathatók az antenna táblához.
Az ezen áramköri táblák helye már minimális, de a feltörekvő technológiák még kompaktabb lapos szerkezeteket vizsgálnak, ami azt jelenti, hogy a szűrőknek és más áramköri blokkoknak lényegesen kisebbnek kell lenniük ahhoz, hogy közvetlenül az antenna PCB hátuljára szereljék.
A gyártási toleranciák hatása a szűrőkre
Tekintettel az MMWave szűrők jelentőségére, a gyártási toleranciák kulcsszerepet játszanak, befolyásolva mind a szűrő teljesítményét, mind a költségeket.
E tényezők további vizsgálatához három különálló 26 GHz -es szűrőgyártási módszert hasonlítottunk össze:
Az alábbi táblázat körvonalazza a termelés során tapasztalt tipikus szélsőséges tűréseket:
Tolerancia hatás a PCB mikroszalag -szűrőkre
Az alábbiakban ábrázolt módon bemutatják a mikroszalag -szűrő kialakítását.
A tervezési szimulációs görbe a következő:
A tolerancia hatásainak tanulmányozására a PCB mikroszalag -szűrőre nyolc potenciális szélsőséges toleranciát választottak ki, feltárva a figyelemre méltó különbségeket.
Tolerancia hatás a PCB szalagvonal szűrőkre
A Stripline szűrő kialakítása, az alább látható, egy hétlépcsős szerkezet, amelynek felső és alján 30 Mil RO3003 dielektromos táblák vannak.
A roll-off kevésbé meredek, és a téglalap alakú együttható alacsonyabb, mint a mikroszalagé, mivel a passzsáv közelében nincs nulla, ami szuboptimális harmonikus teljesítményt eredményez a távoli frekvenciákon.
Hasonlóképpen, a toleranciaanalízis jobb érzékenységet jelez a mikroszalagvonalakhoz képest.
Következtetés
Az 5G vezeték nélküli kommunikációhoz a gyorsabb sebesség elérése érdekében elengedhetetlen az MMWAVE szűrő technológia, amely 20 GHz vagy magasabb frekvencián működik. A kihívások azonban továbbra is fennállnak a fizikai dimenziók, a tolerancia stabilitása és a gyártási bonyolultság szempontjából.
Ezért gondosan figyelembe kell venni a toleranciák mintákra gyakorolt hatását. Nyilvánvaló, hogy az SMT szűrők nagyobb stabilitást mutatnak, mint a mikroszalag és a szalagvonal szűrők, ami arra utal, hogy az SMT felszíni szerelt szűrők megjelenhetnek a jövőbeli MMWave kommunikáció mainstream választásává.
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.
A postai idő: július 17-2024