Mae technoleg hidlo ton filimetr (mmWave) yn elfen hanfodol wrth alluogi cyfathrebu diwifr 5G prif ffrwd, ond mae'n wynebu nifer o heriau 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 uwchlaw 20 GHz o fewn y sbectrwm mmWave i wella capasiti lled band, gan hybu cyfraddau trosglwyddo yn y pen draw.
Mae'n hysbys, oherwydd eu hamleddau uchel a'u colled llwybr sylweddol, fod angen antenâu llai ar 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 Tonnau mm
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 antenâu trawstffurfio 5G. Er enghraifft, mae gan antena sy'n gweithredu yn y band 28 GHz fylchau elfennau o tua 5 mm. O ganlyniad, rhaid i gydrannau o fewn yr arae fod yn fach iawn.
Mae araeau cyfnodol 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 lle 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, sy'n awgrymu bod angen i hidlwyr a blociau cylched eraill fod yn sylweddol llai i'w gosod yn uniongyrchol ar gefn PCB yr antena.
Effaith Goddefiannau Gweithgynhyrchu ar Hidlwyr
O ystyried arwyddocâd hidlwyr mmWave, mae goddefiannau gweithgynhyrchu yn chwarae rhan allweddol, gan ddylanwadu ar berfformiad a chost hidlwyr.
I ymchwilio i'r ffactorau hyn ymhellach, fe wnaethom gymharu tri dull gweithgynhyrchu hidlwyr 26 GHz gwahanol:
Mae'r tabl canlynol yn amlinellu goddefiannau eithafol nodweddiadol a geir wrth gynhyrchu:
Effaith Goddefgarwch ar Hidlwyr Microstrip PCB
Fel y dangosir isod, dangosir dyluniad hidlydd microstrip.
Mae'r gromlin efelychu dylunio fel a ganlyn:
I astudio effaith y goddefgarwch ar y hidlydd microstrip PCB hwn, dewiswyd wyth goddefgarwch eithafol posibl, gan ddatgelu gwahaniaethau nodedig.
Effaith Goddefgarwch ar Hidlwyr Striplinell PCB
Mae dyluniad yr hidlydd stribed, a ddangosir isod, yn strwythur saith cam gyda byrddau dielectrig RO3003 30 mil ar y brig a'r gwaelod.
Mae'r rholio i ffwrdd yn llai serth, ac mae'r cyfernod petryal yn israddol i gyfernod y microstrip oherwydd absenoldeb seroau ger y band pasio, gan arwain at berfformiad harmonig is-optimaidd ar amleddau pell.
Yn yr un modd, mae dadansoddiad goddefgarwch yn dangos sensitifrwydd gwell o'i gymharu â llinellau microstrip.
Casgliad
Er mwyn i gyfathrebu diwifr 5G gyflawni cyflymderau 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 SMT yn dangos mwy o sefydlogrwydd na hidlwyr microstrip a stripline, gan awgrymu y gallai hidlwyr mowntio arwyneb 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 postio: Gorff-17-2024