मिलीमीटर-वेव (MMWAVE) फ़िल्टर तकनीक मुख्यधारा 5 जी वायरलेस संचार को सक्षम करने में एक महत्वपूर्ण घटक है, फिर भी यह भौतिक आयामों, विनिर्माण सहिष्णुता और तापमान स्थिरता के संदर्भ में कई चुनौतियों का सामना करता है।
मुख्यधारा 5 जी वायरलेस संचार के दायरे में, भविष्य का ध्यान बैंडविड्थ क्षमता को बढ़ाने के लिए MMWAVE स्पेक्ट्रम के भीतर 20 गीगाहर्ट्ज से ऊपर की आवृत्तियों का उपयोग करने की दिशा में स्थानांतरित हो जाएगा, अंततः ट्रांसमिशन दरों को बढ़ावा देगा।
यह सर्वविदित है कि उनकी उच्च आवृत्तियों और महत्वपूर्ण पथ हानि के कारण, MMWave संकेतों को छोटे एंटेना की आवश्यकता होती है। इन एंटेना को एक साथ संकीर्ण-बीम, उच्च-लाभ सरणी एंटेना बनाने के लिए समूहीकृत किया जाता है।
फ़िल्टर डिजाइन में प्राथमिक कठिनाइयों में से एक एंटीना के आयामों के अनुकूल होने में निहित है, विशेष रूप से उच्च-आवृत्ति फिल्टर के लिए। इसके अतिरिक्त, फ़िल्टर की विनिर्माण सहिष्णुता और तापमान स्थिरता उत्पाद डिजाइन और उत्पादन के हर पहलू को काफी प्रभावित करती है।
MMWave प्रौद्योगिकी में आकार की कमी
पारंपरिक एंटीना सरणी प्रणालियों में, तत्वों के बीच रिक्ति हस्तक्षेप से बचने के लिए आधा तरंग दैर्ध्य (λ/2) से कम होनी चाहिए। यह सिद्धांत समान रूप से 5 जी बीमफॉर्मिंग एंटेना पर लागू होता है। उदाहरण के लिए, 28 गीगाहर्ट्ज बैंड में संचालित एक एंटीना में लगभग 5 मिमी का एक तत्व रिक्ति है।
MMWAVE अनुप्रयोगों में कार्यरत चरणबद्ध सरणियाँ अक्सर एक प्लानर संरचना डिजाइन को अपनाती हैं, जैसा कि नीचे सचित्र है, जहां एंटेना (पीले क्षेत्रों) को मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) (हरे क्षेत्रों) पर लगाया जाता है, और सर्किट बोर्ड (नीले क्षेत्रों) को एंटीना बोर्ड से लंबवत रूप से जोड़ा जा सकता है।
इन सर्किट बोर्डों पर स्थान पहले से ही न्यूनतम है, लेकिन उभरती हुई प्रौद्योगिकियां और भी अधिक कॉम्पैक्ट फ्लैट संरचनाओं की खोज कर रही हैं, जिसका अर्थ है कि फिल्टर और अन्य सर्किट ब्लॉकों को एंटीना पीसीबी के पीछे सीधे माउंट करने के लिए काफी छोटे होने की आवश्यकता है।
फिल्टर पर विनिर्माण सहिष्णुता का प्रभाव
MMWAVE फ़िल्टर के महत्व को देखते हुए, विनिर्माण सहिष्णुता एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, जो फ़िल्टर प्रदर्शन और लागत दोनों को प्रभावित करती है।
इन कारकों की जांच करने के लिए, हमने तीन अलग -अलग 26 गीगाहर्ट्ज फिल्टर निर्माण विधियों की तुलना की:
निम्न तालिका उत्पादन में सामना किए गए विशिष्ट चरम सहिष्णुता को रेखांकित करती है:
पीसीबी माइक्रोस्ट्रिप फिल्टर पर सहिष्णुता प्रभाव
जैसा कि नीचे दर्शाया गया है, एक माइक्रोस्ट्रिप फ़िल्टर डिज़ाइन दिखाया गया है।
डिजाइन सिमुलेशन वक्र इस प्रकार है:
इस पीसीबी माइक्रोस्ट्रिप फ़िल्टर पर सहिष्णुता के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, आठ संभावित चरम सहिष्णुता का चयन किया गया, जिसमें उल्लेखनीय अंतर प्रकट हुआ।
पीसीबी स्ट्रिपलाइन फिल्टर पर सहिष्णुता प्रभाव
नीचे दिखाया गया स्ट्रिपलाइन फ़िल्टर डिज़ाइन, ऊपर और नीचे 30 MIL RO3003 ढांकता हुआ बोर्ड के साथ एक सात-चरण संरचना है।
रोल-ऑफ कम खड़ी है, और आयताकार गुणांक पासबैंड के पास शून्य की अनुपस्थिति के कारण माइक्रोस्ट्रिप से हीन है, जिसके परिणामस्वरूप दूर की आवृत्तियों पर उप-रूपी हार्मोनिक प्रदर्शन होता है।
इसी तरह, एक सहिष्णुता विश्लेषण माइक्रोस्ट्रिप लाइनों की तुलना में बेहतर संवेदनशीलता को इंगित करता है।
निष्कर्ष
5 जी वायरलेस संचार के लिए तेज गति प्राप्त करने के लिए, 20 गीगाहर्ट्ज या उच्च आवृत्तियों पर काम करने वाले MMWAVE फ़िल्टर तकनीक अनिवार्य है। हालांकि, चुनौतियां भौतिक आयामों, सहिष्णुता स्थिरता और विनिर्माण जटिलताओं के संदर्भ में बनी रहती हैं।
इस प्रकार, डिजाइनों पर सहिष्णुता के प्रभाव को सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए। यह स्पष्ट है कि एसएमटी फ़िल्टर माइक्रोस्ट्रिप और स्ट्रिपलाइन फिल्टर की तुलना में अधिक स्थिरता प्रदर्शित करते हैं, यह सुझाव देते हुए कि एसएमटी सतह-माउंट फिल्टर भविष्य के एमएमडब्ल्यूएवी संचार के लिए मुख्यधारा की पसंद के रूप में उभर सकते हैं।
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पोस्ट टाइम: जुलाई -17-2024