Teknologi penapis gelombang milimeter (MMWAVE) adalah komponen penting dalam membolehkan komunikasi tanpa wayar 5G arus perdana, namun ia menghadapi pelbagai cabaran dari segi dimensi fizikal, toleransi pembuatan, dan kestabilan suhu.
Dalam bidang komunikasi tanpa wayar 5G arus perdana, tumpuan masa depan akan beralih ke arah penggunaan frekuensi melebihi 20 GHz dalam spektrum MMWAVE untuk meningkatkan kapasiti jalur lebar, akhirnya meningkatkan kadar penghantaran.
Adalah diketahui bahawa disebabkan oleh frekuensi tinggi dan kehilangan jalan yang ketara, isyarat MMWAVE memerlukan antena yang lebih kecil. Antena ini dikelompokkan bersama untuk membentuk rasuk sempit, antena array yang tinggi.
Salah satu kesukaran utama dalam reka bentuk penapis terletak pada menyesuaikan diri dengan dimensi antena, terutamanya untuk penapis frekuensi tinggi. Di samping itu, toleransi pembuatan dan kestabilan suhu penapis memberi kesan yang signifikan setiap aspek reka bentuk dan pengeluaran produk.
Kekangan saiz dalam teknologi mmwave
Dalam sistem array antena tradisional, jarak antara unsur -unsur mestilah kurang daripada separuh panjang gelombang (λ/2) untuk mengelakkan gangguan. Prinsip ini sama -sama terpakai kepada antena 5G beamforming. Sebagai contoh, antena yang beroperasi dalam jalur 28 GHz mempunyai jarak unsur kira -kira 5 mm. Komponen, komponen dalam array mestilah sangat kecil.
Arus bertahap yang digunakan dalam aplikasi MMWAVE sering mengamalkan reka bentuk struktur planar, seperti yang digambarkan di bawah, di mana antena (kawasan kuning) dipasang pada papan litar bercetak (PCB) (kawasan hijau), dan papan litar (kawasan biru) boleh disambungkan dengan tegak ke papan antenna.
Ruang di papan litar ini sudah minimum, tetapi teknologi baru muncul meneroka struktur rata yang lebih padat, yang menyiratkan bahawa penapis dan blok litar lain perlu lebih kecil untuk dipasang terus di belakang PCB antena.
Kesan toleransi pembuatan pada penapis
Memandangkan kepentingan penapis MMWAVE, toleransi pembuatan memainkan peranan penting, mempengaruhi prestasi dan kos penapis.
Untuk menyiasat lagi faktor -faktor ini, kami membandingkan tiga kaedah pembuatan penapis 26 GHz yang berbeza:
Jadual berikut menggariskan toleransi melampau yang biasa ditemui dalam pengeluaran:
Kesan toleransi terhadap penapis microstrip PCB
Seperti yang digambarkan di bawah, reka bentuk penapis microstrip dipamerkan.
Keluk simulasi reka bentuk adalah seperti berikut:
Untuk mengkaji kesan toleransi terhadap penapis microstrip PCB ini, lapan toleransi melampau berpotensi dipilih, mendedahkan perbezaan yang ketara.
Kesan toleransi terhadap penapis stripline PCB
Reka bentuk penapis stripline, yang ditunjukkan di bawah, adalah struktur tujuh peringkat dengan papan dielektrik 30 mil RO3003 di bahagian atas dan bawah.
Roll-off kurang curam, dan pekali segi empat tepat adalah lebih rendah daripada mikrostrip kerana ketiadaan sifar berhampiran laluan pas, mengakibatkan prestasi harmonik suboptimal pada frekuensi jauh.
Begitu juga, analisis toleransi menunjukkan kepekaan yang lebih baik berbanding dengan garis mikrostrip.
Kesimpulan
Untuk komunikasi tanpa wayar 5G untuk mencapai kelajuan yang lebih cepat, teknologi penapis MMWAVE yang beroperasi pada 20 GHz atau frekuensi yang lebih tinggi adalah penting. Walau bagaimanapun, cabaran berterusan dari segi dimensi fizikal, kestabilan toleransi, dan kerumitan pembuatan.
Oleh itu, kesan toleransi terhadap reka bentuk mesti dipertimbangkan dengan teliti. Adalah jelas bahawa penapis SMT mempamerkan kestabilan yang lebih besar daripada penapis microstrip dan stripline, menunjukkan bahawa penapis permukaan permukaan SMT mungkin muncul sebagai pilihan arus perdana untuk komunikasi MMWave masa depan.
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.
Masa Post: Jul-17-2024