EN
Da trådløse netværk udvikler sig mod 5G og derover, stiger RF-infrastrukturen tætheden stiger eksponentielt. I tættere nærhed findes makroceller, små celler og distribuerede antennesystemer, som håndterer højere datarater og mere signalstyrke. Mikrobølgepassive komponenter såsom filtre, koblingsledninger, delere, dæmpere, afslutninger osv. er under større belastning end nogensinde før i denne miljø. Passive komponenter, i modsætning til aktive komponenter, er ikke i stand til at forstærke signaler for at overvinde deres begrænsninger; for at håndtere effekt er de i væsentlig grad resultatet af materiale, geometri og termisk ydeevne. Vi udfører ingeniørarbejde inden for passive komponenter til netværkskraft med høj tæthed hos Linkworld, hvor vi har mere end 20 års RF-ekspertise. I denne vejledning vil vi undersøge fire områder, der er afgørende for bestemmelsen af effekthåndtering.
Termisk styring: Den endelige begrænsende faktor
Varme er den grundlæggende begrænsning for effekthåndtering. Når RF-energi passerer en enkelt komponent, går en del tabt som dielektrisk og resistiv tab i form af varme. Denne varme skal afledes for at undgå ydelsesnedsættelse eller katastrofale fejl. Nutidens højtætte netværk presser denne udfordring til det yderste. Retningsbestemte koblingsledninger med 250 W tilbydes nu i små overflade-monterede pakker så små som 0,12 × 0,06 tommer. CVD-syntetisk diamant har en termisk ledningsevne tre til fire gange større end kobber og gør det muligt for komponenter at aflede mere end 10 W kontinuerlig bølge (CW) og at operere ved frekvenser over 40 GHz i rumkvalitetspakker. Højtydende komponenter fra Linkworld tager også hensyn til strategier for effektiv termisk styring, såsom effektiv udnyttelse af varmevejen og anvendelse af substrater med høj termisk ledningsevne.
Materialeudvælgelse til højtydende anvendelse
Evne til at håndtere effekt bestemmes i vidt omfang af materialer. Ledere bør minimere resistive tab, der forårsager opvarmning, og dielektrika bør bevare deres stabile egenskaber ved høje temperaturer. Valget af materiale er afgørende, hvor afslutninger og belastninger skal kunne absorbere RF-energi. Substrater med høj termisk ledningsevne kombineret med avanceret tyndfilmteknologi er udviklet til modstande med afslutninger, der kan håndtere henholdsvis 300 W og 50 W, op til 26,5 GHz og 6 GHz DC. Materialer, der ikke er magnetiske, får øget betydning for at undgå PIM, som forværres ved høje effektniveauer. Ved mikrobølgefrekvenser begrænser skineffekten strømmen til lederens overflade, hvorfor overfladebehandling og pladeringskvalitet er vigtige. Komponenter fra Linkworld fremstilles af meget præcise materialer, der er valgt med hensyn til deres elektriske og termiske egenskaber.
Mekanisk konstruktion og stikforbindelser
Varme skal ledes væk gennem forbindelsesgrænseflader. Varmen skal ledes ud fra forbindelsesgrænsefladerne til kølelegemer. Tunge metalbeholdere med så tykke vægge tilbyder termisk masse og ledningskanaler samt bevarer mekanisk integritet på grund af termisk spænding. Forbindelsesgrænsefladerne skal kunne sikre en lav elektrisk kontaktmodstand og fungere som varmeledere. Når den højeste effekt er påkrævet, har større forbindelsesstørrelser såsom 7-16 eller 4.3-10 en fordel i forhold til mindre grænseflader såsom SMA, hvad angår strømbelastningsevne og varmeledningsevne. Højtydende komponenter fra Linkworld har mekaniske design, der optimerer både komponentens elektriske ydeevne og dens termiske styring, så komponentens effekthåndteringsevne ikke begrænses af begrænsninger ved grænsefladerne.
Systemniveau-overvejelser for højtætte installationer
I tætte netværk kan mere end én komponent kommunikere, hvilket tilføjer kompleksitet til systemet i forhold til komponenternes ratings. At befinde sig i en lille indkapsling betyder, at flere komponenter placeres tæt på hinanden, hvilket fører til varmeudvikling og stiger temperaturen i omgivelserne samt reducerer den effektive effektafgivning for hver enkelt komponent. Dette forværres yderligere af den rumlige tæthed; at placere koplanare delere, koblingsledninger, filtre og afslutninger sammen på et lille areal – som f.eks. i moderne basestationer – vil medføre, at affaldsvarmen fra én enhed påvirker de andre. Dette kræver derfor termisk analyse på systemniveau samt tvungen køling eller endda strategisk placering i de fleste tilfælde. Ved drift ved maksimal effekt skal de transiente forhold under døgnet, såsom lynstød eller forstærkertransienter, tages i betragtning. Linkworlds ingeniører har desuden samarbejdet med kunderne ved valg af komponenter, komponentafstande samt termisk håndtering for at sikre god ydelse i tætte installationer.
Styring af effekt i mikrobølge-passive komponenter er et komplekst problem, der omfatter termisk styring, materialer, mekanisk design og systemintegration. Når netværkets tæthed og effektniveauet stiger, skal der udvikles passive komponenter. Komponenter, der kan imødekomme de nuværende krav til højtydende netværk, er tilgængelige takket være brugen af avancerede materialer, avanceret termisk design og konstruktion samt omhyggelig systemplanlægning. Linkworld har mere end tyve års erfaring med produktion af RF-komponenter og en lang historik inden for højeffektkomponenter – derfor er netværksoperatører sikre på, at Linkworld kan levere den nødvendige komponent, også i deres mest komplicerede installationer. Kontakt os, og diskutér dine krav til passive højeffektkomponenter.