मिलीमीटर-वेव (एमएमवेव) फिल्टर तकनीक मुख्यधारा 5जी वायरलेस संचार को सक्षम करने में एक महत्वपूर्ण घटक है, फिर भी इसे भौतिक आयामों, विनिर्माण सहनशीलता और तापमान स्थिरता के संदर्भ में कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।
मुख्यधारा 5जी वायरलेस संचार के क्षेत्र में, भविष्य का ध्यान बैंडविड्थ क्षमता बढ़ाने, अंततः ट्रांसमिशन दरों को बढ़ाने के लिए एमएमवेव स्पेक्ट्रम के भीतर 20 गीगाहर्ट्ज से ऊपर की आवृत्तियों का उपयोग करने की ओर स्थानांतरित हो जाएगा।
यह सर्वविदित है कि उनकी उच्च आवृत्तियों और महत्वपूर्ण पथ हानि के कारण, एमएमवेव सिग्नलों को छोटे एंटेना की आवश्यकता होती है। इन एंटेना को संकीर्ण-बीम, उच्च-लाभ वाले ऐरे एंटेना बनाने के लिए एक साथ समूहीकृत किया जाता है।
फ़िल्टर डिज़ाइन में प्राथमिक कठिनाइयों में से एक एंटीना के आयामों को अनुकूलित करना है, विशेष रूप से उच्च-आवृत्ति फ़िल्टर के लिए। इसके अतिरिक्त, फिल्टर की विनिर्माण सहनशीलता और तापमान स्थिरता उत्पाद डिजाइन और उत्पादन के हर पहलू पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है।
एमएमवेव प्रौद्योगिकी में आकार की बाधाएँ
पारंपरिक एंटीना सरणी प्रणालियों में, हस्तक्षेप से बचने के लिए तत्वों के बीच का अंतर तरंग दैर्ध्य (λ/2) के आधे से कम होना चाहिए। यह सिद्धांत 5G बीमफॉर्मिंग एंटेना पर समान रूप से लागू होता है। उदाहरण के लिए, 28 गीगाहर्ट्ज बैंड में काम करने वाले एक एंटीना में लगभग 5 मिमी का तत्व अंतर होता है। नतीजतन, सरणी के भीतर घटक बेहद छोटे होने चाहिए।
एमएमवेव अनुप्रयोगों में नियोजित चरणबद्ध सरणियाँ अक्सर एक समतल संरचना डिजाइन को अपनाती हैं, जैसा कि नीचे दिखाया गया है, जहां एंटेना (पीले क्षेत्र) मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) (हरे क्षेत्र) पर लगाए जाते हैं, और सर्किट बोर्ड (नीले क्षेत्र) को लंबवत रूप से जोड़ा जा सकता है। एंटीना बोर्ड.
इन सर्किट बोर्डों पर जगह पहले से ही न्यूनतम है, लेकिन उभरती प्रौद्योगिकियां और भी अधिक कॉम्पैक्ट फ्लैट संरचनाओं की खोज कर रही हैं, जिसका अर्थ है कि एंटीना पीसीबी के पीछे सीधे लगाए जाने के लिए फिल्टर और अन्य सर्किट ब्लॉकों को काफी छोटा करने की आवश्यकता है।
फ़िल्टर पर विनिर्माण सहनशीलता का प्रभाव
एमएमवेव फिल्टर के महत्व को देखते हुए, विनिर्माण सहनशीलता एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, जो फिल्टर प्रदर्शन और लागत दोनों को प्रभावित करती है।
इन कारकों की और जांच करने के लिए, हमने तीन अलग-अलग 26 गीगाहर्ट्ज़ फ़िल्टर निर्माण विधियों की तुलना की:
निम्नलिखित तालिका उत्पादन में आने वाली विशिष्ट चरम सहनशीलता की रूपरेखा प्रस्तुत करती है:
पीसीबी माइक्रोस्ट्रिप फिल्टर पर सहनशीलता प्रभाव
जैसा कि नीचे दर्शाया गया है, एक माइक्रोस्ट्रिप फ़िल्टर डिज़ाइन प्रदर्शित किया गया है।
डिज़ाइन सिमुलेशन वक्र इस प्रकार है:
इस पीसीबी माइक्रोस्ट्रिप फिल्टर पर सहिष्णुता के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, आठ संभावित चरम सहनशीलता का चयन किया गया, जिससे उल्लेखनीय अंतर सामने आए।
पीसीबी स्ट्रिपलाइन फिल्टर पर सहनशीलता प्रभाव
नीचे दिखाया गया स्ट्रिपलाइन फ़िल्टर डिज़ाइन, ऊपर और नीचे 30 मिलियन RO3003 ढांकता हुआ बोर्ड के साथ एक सात-चरणीय संरचना है।
रोल-ऑफ कम तीव्र है, और पासबैंड के पास शून्य की अनुपस्थिति के कारण आयताकार गुणांक माइक्रोस्ट्रिप से कम है, जिसके परिणामस्वरूप दूर की आवृत्तियों पर उप-इष्टतम हार्मोनिक प्रदर्शन होता है।
इसी तरह, एक सहिष्णुता विश्लेषण माइक्रोस्ट्रिप लाइनों की तुलना में बेहतर संवेदनशीलता का संकेत देता है।
निष्कर्ष
तेज गति प्राप्त करने के लिए 5जी वायरलेस संचार के लिए, 20 गीगाहर्ट्ज या उच्च आवृत्तियों पर काम करने वाली एमएमवेव फिल्टर तकनीक अनिवार्य है। हालाँकि, भौतिक आयामों, सहनशीलता स्थिरता और विनिर्माण जटिलताओं के संदर्भ में चुनौतियाँ बनी हुई हैं।
इस प्रकार, डिज़ाइनों पर सहनशीलता के प्रभाव पर सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए। यह स्पष्ट है कि एसएमटी फिल्टर माइक्रोस्ट्रिप और स्ट्रिपलाइन फिल्टर की तुलना में अधिक स्थिरता प्रदर्शित करते हैं, यह सुझाव देते हुए कि एसएमटी सतह-माउंट फिल्टर भविष्य के एमएमवेव संचार के लिए मुख्यधारा की पसंद के रूप में उभर सकते हैं।
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पोस्ट करने का समय: जुलाई-17-2024