Millimetr-to'lqinli filtrlarni qanday loyihalash va ularning o'lchamlari va tolerantliklarini boshqarish

Millimetrli to'lqin (mmWave) filtri texnologiyasi asosiy 5G simsiz aloqani ta'minlashda hal qiluvchi komponent hisoblanadi, ammo u jismoniy o'lchamlar, ishlab chiqarish bardoshliklari va harorat barqarorligi nuqtai nazaridan ko'plab muammolarga duch keladi.

Asosiy oqim 5G simsiz aloqa sohasida kelajakda e'tibor o'tkazish qobiliyatini oshirish va natijada uzatish tezligini oshirish uchun mmWave spektrida 20 GGts dan yuqori chastotalardan foydalanishga qaratiladi.

Ma'lumki, yuqori chastotalar va sezilarli yo'l yo'qotilishi tufayli mmWave signallari kichikroq antennalarni talab qiladi. Ushbu antennalar tor nurli, yuqori daromadli qatorli antennalarni hosil qilish uchun birlashtirilgan.

Filtrni loyihalashdagi asosiy qiyinchiliklardan biri, ayniqsa, yuqori chastotali filtrlar uchun antennaning o'lchamlariga moslashishdir. Bundan tashqari, filtrlarning ishlab chiqarish tolerantliklari va harorat barqarorligi mahsulot dizayni va ishlab chiqarishning barcha jihatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

mmWave texnologiyasidagi o'lchamdagi cheklovlar

Antenna massivlarining an'anaviy tizimlarida shovqinlarni oldini olish uchun elementlar orasidagi masofa to'lqin uzunligining yarmidan (l/2) kam bo'lishi kerak. Bu tamoyil 5G nur hosil qiluvchi antennalar uchun ham xuddi shunday amal qiladi. Masalan, 28 gigagertsli diapazonda ishlaydigan antennaning element oralig'i taxminan 5 mm. Demak, massiv ichidagi komponentlar juda kichik bo'lishi kerak.

MmWave ilovalarida qo'llaniladigan bosqichli massivlar ko'pincha quyida ko'rsatilgandek planar struktura dizaynini qabul qiladi, bu erda antennalar (sariq joylar) bosilgan elektron platalarga (PCB) o'rnatiladi (yashil maydonlar) va elektron platalar (ko'k joylar) perpendikulyar ravishda ulanishi mumkin. antenna paneli.

Ushbu elektron platalardagi bo'sh joy allaqachon minimal, ammo rivojlanayotgan texnologiyalar yanada ixcham tekis tuzilmalarni o'rganmoqda, bu filtrlar va boshqa elektron bloklarni to'g'ridan-to'g'ri antenna PCB orqasiga o'rnatish uchun sezilarli darajada kichikroq bo'lishi kerakligini anglatadi.

mín 1

Ishlab chiqarish tolerantliklarining filtrlarga ta'siri
mmWave filtrlarining ahamiyatini inobatga olgan holda, ishlab chiqarish tolerantliklari filtrning ishlashi va narxiga ta'sir qiluvchi muhim rol o'ynaydi.
Ushbu omillarni qo'shimcha tekshirish uchun biz 26 gigagertsli filtr ishlab chiqarishning uchta aniq usulini solishtirdik:
Quyidagi jadvalda ishlab chiqarishda uchraydigan odatiy ekstremal bardoshlik ko'rsatilgan:

mín 2

PCB mikrostrip filtrlariga bardoshlik ta'siri

Quyida tasvirlanganidek, mikrotasma filtri dizayni namoyish etiladi.

mín 3

Dizayn simulyatsiyasi egri chizig'i quyidagicha:

mín 4

Tolerantlikning ushbu PCB mikrostrip filtriga ta'sirini o'rganish uchun sakkizta potentsial ekstremal bardoshlik tanlandi, bu sezilarli farqlarni aniqladi.

mín 5

PCB Stripline filtrlariga bardoshlik ta'siri

Quyida ko'rsatilgan chiziqli filtr dizayni yuqori va pastki qismida 30 milya RO3003 dielektrik plitalari bo'lgan etti bosqichli strukturadir.

6

Yuklanish kamroq tik va to'rtburchaklar koeffitsienti o'tish diapazoni yaqinida nollarning yo'qligi sababli mikrochiziqdan past bo'ladi, bu esa uzoq chastotalarda suboptimal garmonik ishlashga olib keladi.

7

Xuddi shunday, bag'rikenglik tahlili mikrostripli chiziqlar bilan solishtirganda yaxshi sezuvchanlikni ko'rsatadi.

Xulosa

5G simsiz aloqasi tezroq tezlikka erishish uchun 20 gigagertsli yoki undan yuqori chastotalarda ishlaydigan mmWave filtr texnologiyasi zarur. Biroq, jismoniy o'lchamlar, bardoshlik barqarorligi va ishlab chiqarish murakkabligi nuqtai nazaridan qiyinchiliklar saqlanib qolmoqda.

Shunday qilib, tolerantliklarning dizaynga ta'sirini diqqat bilan ko'rib chiqish kerak. Ko'rinib turibdiki, SMT filtrlari mikrotasma va chiziqli filtrlarga qaraganda ko'proq barqarorlikni namoyish etadi, bu SMT sirt filtrlari kelajakda mmWave aloqalari uchun asosiy tanlov sifatida paydo bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi.

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.


Xabar vaqti: 2024 yil 17 iyul