EN
С развитието на безжичните мрежи към 5G и по-високи стандарти РЧ-инфраструктура плътността нараства експоненциално. При по-близко разположение се намират макро-клетки, малки клетки и разпределени антенни системи, които обработват по-високи скорости на предаване на данни и по-голяма мощност на сигнала. Микровълновите пасивни компоненти – като филтри, сплитъри, делители, атenuатори, завършващи натоварвания и др. – са подложени на по-голямо напрежение от всякога в тази среда. В противоположност на активните компоненти, пасивните не могат да осигуряват усилване, за да преодолеят своите ограничения; за работа с висока мощност те са по същество резултат от избраните материали, геометрия и топлинна производителност. В Linkworld извършваме инженерни проекти на пасивни компоненти за мрежи с висока плътност и висока мощност, като разполагаме с повече от 20-годишен опит в областта на радиочестотните технологии (RF). В настоящото ръководство ще разгледаме четири ключови области, които са критични за определяне на способността за работа с висока мощност.
Топлинен мениджмънт: окончателният ограничителен фактор
Топлината е основният фактор, който ограничава мощното ниво. Когато ВЧ енергия преминава през единичен компонент, част от нея се губи поради диелектрични и резистивни загуби под формата на топлина. Тази топлина трябва да се отвежда, за да се избегне намаляване на производителността или катастрофални повреди. Съвременните високоплътностни мрежи изпитват това предизвикателство до крайните му граници. Насочващи сплитъри с мощност 250 W сега се предлагат в малки повърхностно-монтирани корпуси с размери само 0,12 x 0,06 инча. Изкуственият диамант, произведен чрез химическо утаяване от пара (CVD), има топлопроводност три до четири пъти по-висока от тази на медта и позволява на компонентите да разсейват над 10 W непрекъснато (CW) и да работят на честоти над 40 GHz в корпуси за космически приложения. Високомощните компоненти на Linkworld също са проектирани с оглед на ефективни стратегии за термично управление, като например оптимално използване на топлинния път и използване на субстрати с висока топлопроводност.
Избор на материали за високомощна работа
Възможностите за управление на мощността се определят предимно от материала. Проводниците трябва да минимизират резистивните загуби, които предизвикват нагряване, а диелектриците трябва да запазват стабилните си характеристики при високи температури. Изборът на материал е критичен там, където завършванията и натоварванията трябва да абсорбират ВЧ енергия. Разработени са резистори въз основа на подложки с висока топлопроводимост и напреднала тънкопленъчна технология, като завършванията им могат да поемат съответно 300 W и 50 W при честоти до 26,5 GHz и 6 GHz (за постоянно напрежение). Материалите, които не са магнитни, придобиват все по-голямо значение, за да се избегне интермодулационната интерференция (PIM), която се влошава при високи нива на мощност. При микровълнови честоти ефектът на повърхностно протичане (skin effect) ограничава тока до повърхността на проводниците, поради което качеството на повърхностната обработка и плакирането е от съществено значение. Компонентите, произведени от Linkworld, са изработени от изключително точни материали, подбрани с оглед на техните електрически и топлинни характеристики.
Механична конструкция и интерфейси на съединители
Топлината трябва да се отвежда през интерфейсите на конекторите. Топлината трябва да се отвежда през интерфейсите на конекторите към топлоотводи. Тежките метални корпуси с такива дебели стени осигуряват топлинна маса и канали за топлопроводност и запазват механичната цялост поради термичното напрежение. Интерфейсите на конекторите трябва да могат да осигуряват ниско електрическо контактно съпротивление и да действат като топлопроводници. Когато е необходима най-високата мощност, по-големите размери на конекторите, като например 7-16 или 4.3-10, имат предимство пред по-малките интерфейси, като SMA, по отношение на токопропускателна способност и топлопроводност. Високомощните компоненти на Linkworld имат механични конструкции, които оптимизират електрическата производителност на компонента и термичното управление, като гарантират, че възможността за работа с висока мощност на компонента не се компрометира от ограниченията на интерфейсите.
Системни аспекти при високоплътни разположения
В гъсти мрежи повече от един компонент могат да комуникират, което добавя сложност към системата при оценката на компонентите. Намирането им в малко корпусно пространство означава, че няколко компонента се разполагат в близост един до друг, водейки до генериране на топлина, повишаване на температурата в околния район и намаляване на ефективната мощност, която всеки компонент може да разсее. Това се усилва от пространствената плътност: разполагането на равнинни делители, сплитери, филтри и крайни товари заедно в малко пространство – както например при съвременните базови станции – води до това топлината, генерирана от едно устройство, да влияе върху другите. Това налага термичен анализ на системно ниво и изисква принудително охлаждане или дори стратегическо разположение в повечето случаи. При работа на пикови мощности трябва да се вземат предвид преходните условия през деня, като например гръмотевични вълни или преходни процеси в усилвателите. Инженерите на Linkworld също са сътрудничили с клиентите при избора на компоненти, разстоянието между тях и термичното управление, за да се гарантира доброто им функциониране при гъсти разгъвания.
Управлението на мощността в пасивните микровълнови компоненти е сложен проблем, който засяга термичното управление, материалознанието, механичния дизайн и системната интеграция. С увеличаването на плътността на мрежите и на нивото на мощността трябва да се изобретяват нови пасивни компоненти. Компонентите, които могат да отговарят на настоящите изисквания за мощност в мрежи с висока плътност, са налични благодарение на използването на премиални материали, напреднали термични решения за дизайн и конструкция, както и внимателно планиране на системата. Linkworld разполага с повече от двадесетгодишен опит в производството на ВЧ компоненти и дълга история в областта на високата мощност; затова при най-сложните им развертвания операторите на мрежи са сигурни, че Linkworld ще им предостави необходимия компонент. Свържете се с нас и обсъдете вашите изисквания за пасивни компоненти с висока мощност.