Teknologi filter gelombang milimeter (MMWAVE) adalah komponen penting dalam memungkinkan komunikasi nirkabel 5G arus utama, namun menghadapi banyak tantangan dalam hal dimensi fisik, toleransi manufaktur, dan stabilitas suhu.
Dalam ranah komunikasi nirkabel 5G arus utama, fokus di masa depan akan bergeser ke arah memanfaatkan frekuensi di atas 20 GHz dalam spektrum gelombang MMWAVE untuk meningkatkan kapasitas bandwidth, pada akhirnya meningkatkan tingkat transmisi.
Telah diketahui bahwa karena frekuensi tinggi dan kehilangan jalur yang signifikan, sinyal gelombang MMWACE membutuhkan antena yang lebih kecil. Antena ini dikelompokkan bersama untuk membentuk balok sempit, antena array gain tinggi.
Salah satu kesulitan utama dalam desain filter terletak pada beradaptasi dengan dimensi antena, terutama untuk filter frekuensi tinggi. Selain itu, toleransi manufaktur dan stabilitas suhu filter secara signifikan memengaruhi setiap aspek desain dan produksi produk.
Kendala ukuran dalam teknologi MMWave
Dalam sistem array antena tradisional, jarak antar elemen harus kurang dari setengah panjang gelombang (λ/2) untuk menghindari gangguan. Prinsip ini sama -sama berlaku untuk antena beamforming 5G. Misalnya, antena yang beroperasi di pita 28 GHz memiliki jarak elemen sekitar 5 mm. Selanjutnya, komponen dalam array harus sangat kecil.
Array bertahap yang digunakan dalam aplikasi MMWave sering mengadopsi desain struktur planar, seperti yang diilustrasikan di bawah ini, di mana antena (area kuning) dipasang pada papan sirkuit cetak (PCB) (area hijau), dan papan sirkuit (area biru) dapat dihubungkan secara tegak lurus ke papan antena.
Ruang di papan sirkuit ini sudah minimal, tetapi teknologi yang muncul mengeksplorasi struktur datar yang lebih kompak, menyiratkan bahwa filter dan blok sirkuit lainnya harus secara signifikan lebih kecil untuk dipasang langsung di bagian belakang antena PCB.
Dampak toleransi manufaktur pada filter
Mengingat pentingnya filter MMWave, toleransi manufaktur memainkan peran penting, mempengaruhi kinerja dan biaya filter.
Untuk menyelidiki lebih lanjut faktor -faktor ini, kami membandingkan tiga metode pembuatan filter 26 GHz yang berbeda:
Tabel berikut menguraikan toleransi ekstrem khas yang dihadapi dalam produksi:
Dampak toleransi pada filter microstrip PCB
Seperti yang digambarkan di bawah ini, desain filter microstrip dipamerkan.
Kurva simulasi desain adalah sebagai berikut:
Untuk mempelajari efek toleransi pada filter microstrip PCB ini, delapan potensi toleransi ekstrem dipilih, mengungkapkan perbedaan penting.
Dampak toleransi pada filter stripline PCB
Desain filter stripline, yang ditunjukkan di bawah ini, adalah struktur tujuh tahap dengan papan dielektrik RO3003 30 juta di bagian atas dan bawah.
Roll-off kurang curam, dan koefisien persegi panjang lebih rendah daripada microstrip karena tidak adanya nol di dekat passband, menghasilkan kinerja harmonik suboptimal pada frekuensi yang jauh.
Demikian pula, analisis toleransi menunjukkan sensitivitas yang lebih baik dibandingkan dengan garis microstrip.
Kesimpulan
Untuk komunikasi nirkabel 5G untuk mencapai kecepatan yang lebih cepat, teknologi filter MMWave yang beroperasi pada 20 GHz atau frekuensi yang lebih tinggi sangat penting. Namun, tantangan bertahan dalam hal dimensi fisik, stabilitas toleransi, dan kompleksitas manufaktur.
Dengan demikian, dampak toleransi pada desain harus dipertimbangkan dengan cermat. Jelaslah bahwa filter SMT menunjukkan stabilitas yang lebih besar daripada filter microstrip dan stripline, menunjukkan bahwa filter pemasangan permukaan SMT dapat muncul sebagai pilihan utama untuk komunikasi gelombang MMWAVE di 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.
Waktu posting: Jul-17-2024