Mae technoleg hidlo ton milimetr (mmWave) yn elfen hanfodol wrth alluogi cyfathrebu diwifr 5G prif ffrwd, ac eto mae'n wynebu heriau niferus o ran dimensiynau ffisegol, goddefiannau gweithgynhyrchu, a sefydlogrwydd tymheredd.
Ym maes cyfathrebu diwifr 5G prif ffrwd, bydd y ffocws yn y dyfodol yn symud tuag at ddefnyddio amleddau uwch na 20 GHz o fewn y sbectrwm mmWave i wella gallu lled band, gan hybu cyfraddau trosglwyddo yn y pen draw.
Mae'n hysbys, oherwydd eu hamleddau uchel a'u colled sylweddol o lwybrau, bod angen antenâu llai ar gyfer signalau mmWave. Mae'r antenâu hyn wedi'u grwpio gyda'i gilydd i ffurfio antenâu arae trawst cul, enillion uchel.
Un o'r prif anawsterau wrth ddylunio hidlwyr yw addasu i ddimensiynau'r antena, yn enwedig ar gyfer hidlwyr amledd uchel. Yn ogystal, mae goddefiannau gweithgynhyrchu a sefydlogrwydd tymheredd hidlwyr yn effeithio'n sylweddol ar bob agwedd ar ddylunio a chynhyrchu cynnyrch.
Cyfyngiadau Maint mewn Technoleg mmWave
Mewn systemau arae antena traddodiadol, rhaid i'r bwlch rhwng elfennau fod yn llai na hanner y donfedd (λ/2) er mwyn osgoi ymyrraeth. Mae'r egwyddor hon yr un mor berthnasol i antenâu trawstiau 5G. Er enghraifft, mae gan antena sy'n gweithredu yn y band 28 GHz fwlch rhwng elfennau o tua 5 mm. O'r herwydd, rhaid i gydrannau o fewn yr arae fod yn fach iawn.
Mae araeau graddol a ddefnyddir mewn cymwysiadau mmWave yn aml yn mabwysiadu dyluniad strwythur planar, fel y dangosir isod, lle mae antenâu (ardaloedd melyn) wedi'u gosod ar fyrddau cylched printiedig (PCBs) (ardaloedd gwyrdd), a gellir cysylltu byrddau cylched (ardaloedd glas) yn berpendicwlar i'r bwrdd antena.
Mae'r gofod ar y byrddau cylched hyn eisoes yn fach iawn, ond mae technolegau sy'n dod i'r amlwg yn archwilio strwythurau gwastad hyd yn oed yn fwy cryno, gan awgrymu bod angen i hidlwyr a blociau cylched eraill fod yn sylweddol llai i'w gosod yn uniongyrchol ar gefn yr antena PCB.
Effaith Goddefiannau Gweithgynhyrchu ar Hidlau
O ystyried arwyddocâd hidlwyr mmWave, mae goddefiannau gweithgynhyrchu yn chwarae rhan ganolog, gan ddylanwadu ar berfformiad hidlwyr a chost.
Er mwyn ymchwilio ymhellach i'r ffactorau hyn, gwnaethom gymharu tri dull gweithgynhyrchu hidlydd 26 GHz gwahanol:
Mae'r tabl canlynol yn amlinellu goddefiannau eithafol nodweddiadol a gafwyd wrth gynhyrchu:
Effaith Goddefgarwch ar Hidlau Microstrip PCB
Fel y dangosir isod, mae dyluniad hidlydd microstrip yn cael ei arddangos.
Mae'r gromlin efelychu dylunio fel a ganlyn:
Er mwyn astudio effaith y goddefgarwch ar y hidlydd microstrip PCB hwn, dewiswyd wyth goddefiant eithafol posibl, gan ddatgelu gwahaniaethau nodedig.
Effaith Goddefgarwch ar Hidlau Llain PCB
Mae'r dyluniad hidlo stribed, a ddangosir isod, yn strwythur saith cam gyda byrddau dielectrig 30 mil RO3003 ar y brig a'r gwaelod.
Mae'r rholio i ffwrdd yn llai serth, ac mae'r cyfernod hirsgwar yn israddol i un y microstrip oherwydd absenoldeb sero ger y band pasio, gan arwain at berfformiad harmonig is-optimaidd ar amleddau pell.
Yn yr un modd, mae dadansoddiad goddefgarwch yn dangos gwell sensitifrwydd o gymharu â llinellau microstrip.
Casgliad
Er mwyn i gyfathrebu diwifr 5G gyflawni cyflymder cyflymach, mae technoleg hidlo mmWave sy'n gweithredu ar amleddau 20 GHz neu uwch yn hanfodol. Fodd bynnag, mae heriau'n parhau o ran dimensiynau ffisegol, sefydlogrwydd goddefgarwch, a chymhlethdodau gweithgynhyrchu.
Felly, rhaid ystyried yn ofalus effaith goddefiannau ar ddyluniadau. Mae'n amlwg bod hidlwyr UDRh yn dangos mwy o sefydlogrwydd na hidlwyr microstrip a stripline, sy'n awgrymu y gallai hidlwyr mownt wyneb yr UDRh ddod i'r amlwg fel y dewis prif ffrwd ar gyfer cyfathrebu mmWave yn y dyfodol.
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.
Amser postio: Gorff-17-2024