טכנולוגיית סינון מילימטר-גל (MMWAVE) היא מרכיב מכריע באפשרות תקשורת אלחוטית 5G הזרם המרכזי, ובכל זאת היא עומדת בפני אתגרים רבים מבחינת מידות פיזיות, סובלנות ייצור ויציבות טמפרטורה.
בתחום התקשורת האלחוטית 5G הזרם המרכזי, המוקד העתידי יעבור לכיוון השימוש בתדרים מעל 20 ג'יגה הרץ בתוך ספקטרום MMWave כדי לשפר את יכולת רוחב הפס, ובסופו של דבר להגביר את שיעורי ההולכה.
ידוע כי בשל התדרים הגבוהים שלהם ואובדן נתיב משמעותי, אותות MMWAVE מחייבים אנטנות קטנות יותר. אנטנות אלה מקובצות יחד ליצירת אנטנות מערך צרות עם קרן גבוהה.
אחד הקשיים העיקריים בעיצוב הסינון טמון בהתאמה למידות האנטנה, במיוחד עבור פילטרים בתדר גבוה. בנוסף, סובלנות הייצור ויציבות הטמפרטורה של המסננים משפיעים באופן משמעותי על כל היבט של עיצוב וייצור מוצרים.
אילוצי גודל בטכנולוגיית MMWave
במערכות מערך אנטנות מסורתיות, המרווח בין היסודות חייב להיות פחות ממחצית אורך הגל (λ/2) כדי למנוע הפרעה. עיקרון זה חל באותה מידה על אנטנות בעלות צורה של 5G. לדוגמה, לאנטנה הפועלת בלהקה 28 GHz יש מרווח אלמנטים של כ -5 מנטל, לרכיבים בתוך המערך חייבים להיות קטנים ביותר.
מערכים שלבים המופעלים ביישומי MMWAVE מאמצים לעתים קרובות תכנון מבנה מישורי, כפי שמודגם להלן, שם אנטנות (אזורים צהובים) מותקנים על לוחות מעגלים מודפסים (PCBs) (אזורים ירוקים), וניתן לחבר את לוחות המעגלים (אזורים כחולים) באופן ניכר ללוח האנטנה.
המרחב בלוחות מעגלים אלה הוא כבר מינימלי, אך טכנולוגיות מתעוררות בוחנות מבנים שטוחים קומפקטיים עוד יותר, ומרמזים כי מסננים וגושי מעגלים אחרים צריכים להיות קטנים משמעותית כדי להיות מורכבים ישירות על גב ה- PCB של האנטנה.
השפעת סובלנות ייצור על מסננים
בהתחשב בחשיבותם של מסנני MMWAVE, סובלנות הייצור ממלאת תפקיד מרכזי, ומשפיעה הן על ביצועי המסנן והן על עלות.
כדי לחקור עוד יותר גורמים אלה, השווינו שלוש שיטות ייצור מסננות שונות של 26 ג'יגה הרץ:
הטבלה הבאה מתווה סובלנות קיצונית טיפוסית בהן נתקלו בייצור:
השפעה על סובלנות על מסנני מיקרו -סטריפ של PCB
כפי שמתואר להלן, מוצג עיצוב מסנן מיקרוסקריפ.
עקומת הסימולציה העיצובית היא כדלקמן:
כדי לחקור את השפעת הסובלנות על פילטר מיקרו -סטריפ זה, נבחרו שמונה סובלנות קיצונית פוטנציאלית, וחשפו הבדלים בולטים.
השפעה על סובלנות על מסנני רצועת PCB
תכנון המסנן של Stripline, המוצג להלן, הוא מבנה בן שבעה שלבים עם לוחות דיאלקטריים של 30 מיליון RO3003 בחלקו העליון והתחתון.
ההפעלה פחות תלולה, והמקדם המלבני נחות מזה של המיקרו-סטריפ בגלל היעדר אפסים ליד פס המעבר, וכתוצאה מכך ביצועים הרמוניים תת-אופטימליים בתדרים רחוקים.
באופן דומה, ניתוח סובלנות מצביע על רגישות טובה יותר בהשוואה לקווי מיקרו -סטריפ.
מַסְקָנָה
עבור תקשורת אלחוטית של 5G כדי להשיג מהירויות מהירות יותר, טכנולוגיית מסנן MMWAVE הפועלת בתדרים של 20 ג'יגה הרץ ומעלה היא הכרחית. עם זאת, האתגרים נמשכים במונחים של ממדים פיזיים, יציבות סובלנות ומורכבות ייצור.
לפיכך, יש לקחת בחשבון בזהירות את השפעת הסובלנות על עיצובים. ניכר כי מסנני SMT מראים יציבות רבה יותר מאשר מסנני מיקרו-סטריפ וקו, ומציעים כי מסנני הרכבה על פני השטח של SMT עשויים להופיע כבחירה המרכזית לתקשורת MMWave עתידית.
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.
זמן הודעה: Jul-17-2024