EN
A távközlési infrastruktúra szélsőséges körülmények között is üzemel, például a sivatagban, az északi sarkvidéken és a trópusi páratartalom mellett is. A hálózatüzemeltetők számára fontos, hogy ezen a vonalon a frekvenciák stabilak maradjanak ilyen szélsőséges körülmények között, hogy jövedelmező szolgáltatásokat tudjanak nyújtani. A hőmérsékletváltozások anyagkiterjedést, a dielektromos tulajdonságok megváltozását és az alkatrészek viselkedésének módosulását eredményezhetik, amelyek frekvenciaeltolódáshoz, a szűrők megfelelőtlen szelektivitásához és megfelelőtlen működéshez vezethetnek. Rossz időjárási körülmények között olyan alkatrészeket gyártunk a Linkworldnél, ahol több mint 20 éves tapasztalattal rendelkezünk, RF ebben az útmutatóban a frekvencia-pontosság megőrzésének négy lépése kerül bemutatásra különböző hőmérsékletek mellett.
A hőmérséklet által okozott frekvenciaeltolódás megértése
A hőmérséklet fizikai tényezői különbözőképpen befolyásolják az alkatrészeket. A hőtágulás közvetlenül hat a rezonáns szerkezetek (pl. üreg, dielektrikus rezonátor és transzmissziós vonal) fizikai méretére és rezonanciafrekvenciáira, így megváltoztatja ezeknek a rezonáns szerkezeteknek a méretét. A dielektromos állandó értéke is változik, és torzítja az elektromos hosszúságot, ami szintén frekvenciaeltolódást eredményez. A vezetők és dielektrikumok változásai anyagtulajdonság-változások, amelyek befolyásolják a veszteséget és a rezonancia-viselkedést. A 3D nyomtatással készült szűrőkerámia anyagokat hatásuk szempontjából értékelték: a termikus ciklusok során alkalmazott 23 °C–80 °C hőmérséklettartományban – a tervezett módon – –766––554 kHz/°C frekvenciaeltolódást figyeltek meg. Ezen fokonkénti eltérés összeadódva jelentős frekvenciahibát eredményez a természetes kültéri hőmérséklet-tartományban (–40 °C–+85 °C). Ez az eltérés képes frekvenciaeltolódást okozni más sávallokációkban is a keskenysávú rendszerekben, ahol a csatornák közötti távolság kicsi. Ezeket a kívánatlan eltérési folyamatokat csökkentik a Linkworld elemek hőmérsékletfüggésének meghatározásával.
Passzív hőmérséklet-kiegyenlítési technikák
A kompenzáció (aktív) alkalmazásával való meghibásodás szintén összetett és költséges. A passzív kompenzáció alkalmasabb alternatíva. Ezek egyike a hőmérsékletfüggő csillapítók (TVA): az előre kiszámítottan módosított csillapítás olyan megoldás, amely kiegyenlíti a passzív csillapítás hőmérsékletfüggő változását és a nyereség változását. A legtöbb RF erősítő nyeresége csökken a hőmérséklet emelkedésével. Ezt a hatást ellensúlyozhatják TVA-k sorozatai negatív csillapítási együtthatóval (azaz olyan csillapítással, amely a hőmérséklet növekedésével csökken), így a nyereség állandó marad. Ezt a Smiths Interconnect Thermopad termék kínálja, amelynek csillapítási értékei 1 és 10 dB között mozognak, és DC-től 36 GHz-ig elérhető. Az ilyen passzív kompenzátorok nem okoznak torzítást, nincs szükség tápfeszültségre (bias), és megbízhatóságuk előnyös. A frekvencia stabilizálását továbbá passzív módon kompenzált szűrők is biztosítják. Ellentétes hőtágulási együtthatójú anyagok kiegyenlítik a rezonátoros szűrők hőmérsékletfüggő változását, így kizárják a méretváltozásokat. A Linkworld kompenzált elemei ezeket a módszereket alkalmazzák, hogy előre jelezhető, aktív alkatrészeket nem tartalmazó áramkörök teljesítményét biztosítsák.
Anyagválasztás hőmérsékleti stabilitás érdekében
A frekvencia-stabilitást biztosító alkatrészeket alacsony hőérzékenységű anyagokból fejlesztik ki. Az alacsony hőtágulási együtthatójú ötvözetek, például az Invar hőtágulási együtthatója tízszer kisebb, mint a hagyományos fémeké, és olyan üregalapú szerkezetekben alkalmazhatók, ahol a méretstabilitás elsődleges fontosságú. A hőmérséklet-stabil dielektrikus anyagok állandó permittivitást tartanak fenn, mivel a hőmérsékletváltozás nem okoz elektromos hosszváltozást. A 3D nyomtatású kerámia szűrőkben az alumínium-oxid alapanyag természetes stabilitással rendelkezik, de megállapították, hogy az egymással csatolt rezonátorok közötti csatolási tényezők és a sávszélesség eltolódása függ a csatoló rezonátor szerkezet térbeli orientációjától a hőforrásokhoz képest. Ez hangsúlyozza a teljes építmény hőmérsékleti tervezésének fontosságát az anyagtulajdonságok és a szerelés során lejátszódó hőátadás tekintetében. A Linkworld olyan anyagokat és geometriákat alkalmaz, amelyeket úgy választottak ki, hogy hőmérsékleti szempontból stabilak legyenek, így a teljesítmény nem haladja meg a megadott műszaki specifikációkat a működési hőmérséklet-tartományon belül.
Környezeti vizsgálatok és minősítés
A frekvencia-stabilitás egy hiányos egyenlet, és mivel a tervezést el kell végezni, a teljesítményt valós életbeli körülmények között kell ellenőrizni. A minősítést szabványosított tesztek formájában nyújtják. A DIN EN IEC 60068-2-14 szabályozza a hőmérséklet-változást, amely a nappal és az éjszaka, valamint az évszakok termikus ingadozását tükrözi. A DIN EN IEC 60068-2-1 és -2-2 a hideg és száraz hőmérsékleti extrémumokat, illetve a hőmérsékletet foglalja magában, és azt igazolja, hogy a berendezés a hőmérsékleti határesetekben is működőképes. A komponensek nedves körülmények közötti vizsgálata részeként a DIN EN IEC 60068-2-30 meghatározza a páratartalommal és hőmérséklettel terhelt ciklikus teszteket, amelyek során a komponenseket a hőmérséklet és a páratartalom együttes nyomása éri. A környezeti feltételeket és a teszteket az ETSI EN 300 019 sorozat is előírja, amely kifejezetten a távközlési berendezésekre vonatkozik. A Linkworld szigorú tesztelést alkalmaz ezekkel a szabványokkal komponenseinél, és dokumentált teljesítményét hőmérsékleti adatok alapján határozza meg. Küldetés-kritikus telepítések esetén magasabb szintű minősítést is kínálunk, például hőmérséklet-ciklus-tesztet, bejáratási tesztet (burn-in) és kiterjesztett hőmérsékleti karakterizációt.
A szélsőséges időjárási körülmények közötti alkalmazások esetében a frekvenciastabilitás miatt alapvető fizikai törvényekre, anyagválasztásra, kompenzációs módszerekre és szigorú tesztelésre van szükség. Figyelemmel kell kísérni a hőmérsékletváltozás okozta hatásokat, és minden szinten reagálni rájuk. A passzív jutalmak olyan stabilizációt jelentenek, amely megbízható bonyolultságú, de passzív. Az alap a hőmérséklet-stabilitást biztosító, fejlett anyagokból készült termék. Ezt kiterjedt környezeti tesztekkel érjük el, hogy biztosítsuk: a tervek újrafogalmazása után is úgy működnek, ahogy szándékoztuk. A Linkworld több mint 20 éves tapasztalattal rendelkezik hőmérséklet-stabil rádiófrekvenciás termékek gyártásában, gazdag tapasztalattal bír hőmérséklet-stabil alkatrészek tervezésében és gyártásában, valamint rendszeresen frekvencia-stabil megoldásokat kínál kihívást jelentő telepítési feladatokhoz. Lépjen kapcsolatba velünk az Ön igényeiről a távközlési infrastruktúra számára szélsőséges időjárási körülmények mellett.