Mae technoleg hidlo tonnau milimedr (MMWave) yn rhan hanfodol o alluogi cyfathrebu diwifr 5G prif ffrwd, ac eto mae'n wynebu nifer o heriau o ran dimensiynau corfforol, goddefiannau gweithgynhyrchu, a sefydlogrwydd tymheredd.
Ym maes cyfathrebu diwifr prif ffrwd 5G, bydd ffocws y dyfodol yn symud tuag at ddefnyddio amleddau uwchlaw 20 GHz o fewn y sbectrwm MMWave i wella capasiti lled band, gan roi hwb yn y pen draw ar gyfraddau trosglwyddo.
Mae'n adnabyddus, oherwydd eu amleddau uchel a cholli llwybr yn sylweddol, bod signalau MMWave yn gofyn am antenau llai. Mae'r antenâu hyn wedi'u grwpio gyda'i gilydd i ffurfio antenâu arae tair cul, uchel-ennill.
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 bylchau rhwng elfennau fod yn llai na hanner y donfedd (λ/2) er mwyn osgoi ymyrraeth. Mae'r egwyddor hon yr un mor berthnasol i antenau trawstio 5G. Er enghraifft, mae gan antena sy'n gweithredu yn y band 28 GHz bylchiad elfen o oddeutu 5 mm. yn ôl yn achos, rhaid i gydrannau yn 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 antenau (ardaloedd melyn) wedi'u gosod ar fyrddau cylched printiedig (PCBs) (ardaloedd gwyrdd), a gellir cysylltu byrddau cylched (ardaloedd glas) yn berpendicwlar â'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 hyd yn oed mwy o strwythurau gwastad cryno, gan awgrymu bod angen i hidlwyr a blociau cylched eraill fod yn sylweddol llai er mwyn cael eu gosod yn uniongyrchol ar gefn y PCB antena.
Effaith Goddefiannau Gweithgynhyrchu ar Hidlau
O ystyried arwyddocâd hidlwyr MMWave, mae goddefiannau gweithgynhyrchu yn chwarae rhan ganolog, gan ddylanwadu ar berfformiad hidlo a chost.
Er mwyn ymchwilio ymhellach i'r ffactorau hyn, gwnaethom gymharu tri dull gweithgynhyrchu hidlo 26 GHz penodol:
Mae'r tabl canlynol yn amlinellu goddefiannau eithafol nodweddiadol y deuir ar eu traws wrth gynhyrchu:
Effaith goddefgarwch ar hidlwyr microstrip PCB
Fel y dangosir isod, mae dyluniad hidlydd microstrip yn cael ei arddangos.
Mae'r gromlin efelychu dylunio fel a ganlyn:
I astudio effaith goddefgarwch ar yr hidlydd microstrip PCB hwn, dewiswyd wyth goddefgarwch eithafol posib, gan ddatgelu gwahaniaethau nodedig.
Effaith Goddefgarwch ar Hidlau Stripline PCB
Mae'r dyluniad hidlydd stripline, 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 seroau ger y band, gan arwain at berfformiad harmonig is-optimaidd ar amleddau pell.
Yn yr un modd, mae dadansoddiad goddefgarwch yn dynodi gwell sensitifrwydd o'i gymharu â llinellau microstrip.
Nghasgliad
Ar gyfer cyfathrebu diwifr 5G i gyflawni cyflymderau cyflymach, mae'n hanfodol technoleg hidlo MMWave sy'n gweithredu ar 20 GHz neu amleddau uwch. Fodd bynnag, mae heriau'n parhau o ran dimensiynau corfforol, sefydlogrwydd goddefgarwch a chymhlethdodau gweithgynhyrchu.
Felly, rhaid ystyried effaith goddefiannau ar ddyluniadau yn ofalus. Mae'n amlwg bod hidlwyr SMT yn arddangos mwy o sefydlogrwydd na hidlwyr microstrip a stribed, gan awgrymu y gallai hidlwyr mowntio wyneb SMT 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 Post: Gorff-17-2024