EN
A kapacitás a király a kialakulóban lévő 5G- és 6G-hálózatokban. A magasabb rendű modulációban, a tömeges MIMO-ban és a sűrű frekvenciaújrafelhasználásban nagyon tiszta jelkörnyezet szükséges. A passzív intermoduláció (PIM) azonban a kapacitás egyik legveszélyesebb ellensége a passzív alkatrészekben. A több nagyteljesítményű vivőjel jelenléte miatti jelzavar, amelyek a csatlakozók, kábelek vagy alkatrészek nemlinearitásait érik, megemeli a zajszintet és rombolja a teljesítményt. A nagy kapacitású hálózatok számára fontos infrastruktúra a PIM-mentes alkatrészek. Több mint 20 éves RF tapasztalattal rendelkezünk a mikrohullámú passzív alkatrészek mérnöki tervezésének területén, garantáltan alacsony PIM-teljesítménnyel. Ez az útmutató a PIM-mentes alkatrészek kiválasztásának négy kritikus dimenzióját ismerteti.
A PIM megértése és hatása a hálózati kapacitásra
Ez az a hely, ahol a nemlineáris csomópontok két vagy több nagyteljesítményű vivőfrekvenciát zárnak le, és összekeverik frekvenciáikat úgy, hogy intermodulációs termékek jöjjenek létre, amelyek a vevő sávba eshetnek. Amikor a frekvenciák egymáshoz közel vannak, a harmadrendű termékek ugyanabban a sávban jelennek meg, mint a vett jel, ha a két csatolt frekvencia között nemlineáris csomópont található. Bár a -153 dBc-es szinten a teljesítmény csupán 5×10⁻¹⁶-a a vivőfrekvenciáé, a vett jelek rendkívül gyengék, így ez az látszólag elhanyagolható interferenciaszint túlságosan nagy zajszintet eredményez, ami megakadályozza a jó működést. Kapacitás-hatás: egy összehasonlítás a határeset és a maximális eset kapacitása között azt mutatja, hogy a PIM érték -160 dBc alatti tartása esetén a 4×4 MIMO-val felszerelt, nagy forgalmú helyszíneken akár 30%-os kapacitásnövekedés is elérhető. Egy decibelnyi PIM-javulás egyszerűsíti a modulációs rendek növelését és a spektrális hatékonyság javítását.
Anyagválasztás és felületkezelési rendszerek
Az anyagválasztás döntő fontosságú az alacsony PIM-teljesítmény eléréséhez. A ferromágneses anyagok – vas, nikkel és kobalt – teljesen ki kell zárni a jelút mentén, mivel ezek a fő hozzájáruló tényezők a PIM kialakulásához. Az alapanyagot – például a csatlakozókat és a házakat – nagy vezetőképességű anyagból, például sárgarézből vagy rézből is gyárthatják, de bevonatrendszerekre is szükség van. A vezetőképességet és a környezeti védelmet egyaránt biztosító háromrétegű bevonat (réz, nikkel, majd ezután ezüst vagy arany) alkalmazása a legfelsőbb osztályba tartozó komponenseknél történik. A bevonat minősége és a PIM közötti összefüggés extrém: elegendő arany-nikkel bevonat és a nyomatékvezérlés 15 dB-rel csökkenti a PIM értéket a hagyományos tervekhez képest. Felületminőség: A felületminőséggel kapcsolatos probléma mikroszkopikus jellegű – a W-sávban a bőrhatásmélység kisebb, mint 0,2 μm, ami azt jelenti, hogy a rácsdefektek közvetlenül meghatározzák az intermodulációs tulajdonságokat. Űrkutatási célra szolgáló komponensek esetében az alumínium tisztasága legalább 99,9997%-os, a felületi érdesség pedig Ra ≤ 0,8 μm.
Fejlett csatlakozó- és interfésztervezés
A csatlakozófelületek a PIM leggyakoribb forrásai. A PIM kialakulásához vezető fő fizikai folyamat a nem ideális elektromos érintkezés miatt fellépő nemlineáris fémes érintkezési nemlinearitás. A modern alacsony-PIM csatlakozók ezt több szempontból is leküzdik. A 4,3–10-es típusú csatlakozók az iparban a makrocellás és nagyteljesítményű DAS-csatlakozók sztenderdjeivé váltak, mivel szimmetrikus érintkezési felületeik biztosítják, hogy a kerület mentén ne alakuljanak ki mikro-részek, amelyek PIM-et okoznának. Ezek közül a legnehezebbek az érintésmentes elektromágneses sávtiltó (EBG) megoldások, ahol a PIM elérése érintésmentes felületek alkalmazásával történik, mivel így elnyomódik a fémes érintkezés okozta nemlinearitás, és több mint 20 dB átlagos csillapítás érhető el (a hagyományos megoldásokhoz képest). A dielektrikummal kitöltött hullámvezetőknek nincsenek érintkezési felületeik, ezért olyan helyzetekben, ahol különösen magas PIM-szinteket követelnek meg, alternatív megoldásként is figyelembe kell őket venni.
Rendszerszintű integráció és tesztelés
Nem az alkatrész szintjén mért alacsony PIM-érték biztosítja a rendszer teljesítményét. A végső PIM érték az elemek és a környezet közötti kölcsönhatástól függ. A megfelelő csavarozási nyomaték rendkívül fontos, mivel a laza csatlakozásoknál a kapcsolat megszűnik, míg a túlzottan meghúzott csavarok dielektrikus repedéseket és érintkezésdeformációt okoznak. Normál SMA csatlakozók esetében egy 8–10 in-lbs (1,1–1,4 Nm) nyomaték akár 15 dB-rel is csökkentheti a PIM-et a laza csatlakozásokhoz képest. Valós körülmények közötti tesztelésre van szükség – a PIM érték ±6 dB-t változhat, ha az összeszerelési tűrések eltérő csavarhúzó nyomaték-értékeket tartalmaznak a 0,3 Nm-es tartományon belül. A kihívásokat tovább súlyosbítják a hőmérsékleti tényezők: ezüstbevonatos kapcsolódási felületek érdessége 2000 hőciklus alatt Ra0,3 μm-ről Ra1,2 μm-re nő, ami 15 dB-es PIM-növekedést eredményez. Az évek során való naprakészség igénye azt kívánja meg, hogy az elemek jövőbiztosak legyenek. A 617 MHz és 5925 MHz közötti frekvenciatartományban működő alkatrészek ultra-széles sávú komponensek, amelyek lehetővé teszik a hálózat fejlesztését az infrastruktúra megváltoztatása nélkül. A kültéri infrastruktúra környezeti hatásoknak van kitéve, és alacsony-PIM végződésekkel rendelkezik, amelyek IP67 és 4,3–10 típusú csatlakozók.
A nagy kapacitású vezeték nélküli hálózatok az alacsony PIM-összetevők felhasználásán alapulnak. Mindez befolyásolja a PIM teljesítményét, amely végül meghatározza a hálózatok kapacitását, mivel a nyersanyagok tisztasága és a pontos felületkezelés – az előrehaladott csatlakozótervezéstől kezdve a szigorú tesztelésig – mind együtt jár ezzel. A PIM csökkenése még jelentősebbé válik az 5G megjelenésével és a 6G kibontakozásával. A Linkworld több mint húsz éves tapasztalattal rendelkező gyártó az RF-összetevők területén, valamint jelentős tapasztalattal is rendelkezik az alacsony PIM-tervezésben, amelyet megbízható mikrohullámú passzív összetevőkben tükröződik, amelyek alkalmasak a nagy kapacitású telepítések kielégítésére. Lépjen velünk kapcsolatba, és tárgyalja alacsony PIM-összetevőkkel kapcsolatos igényeit.