Კოაქსიალური და ტალღოვანი ფილტრები ტელეკომუნიკაციურ ინფრასტრუქტურაში

Ტელეკომუნიკაციაში ფილტრები სიხშირეების მეთაურებია, რადგან სიგნალები მხოლოდ იმ ადგილებში გადაიცემა, სადაც უნდა იყვნენ, და არ აძლევენ შეფარდების შესაძლებლობას. ბაზისური სადგურების, მიკროტალღოვანი კავშირების ან სატელიტური ტერმინალების შექმნის დროს ინჟინერებს უნდა მიიღონ ძირეული გადაწყვეტილება — კოაქსიალური კავიტე ან ტალღოვანი ფილტრების გამოყენება. მათ თითოეულს აქვს თავისთვის დამახსოვრებელი უპირატესობები, რომლებიც განისაზღვრება სიხშირით, სიმძლავრით, ზომით და სისტემის არქიტექტურით. კოაქსიალური ფილტრები ყველაზე ხშირად გამოიყენება იმ შემთხვევებში, როდესაც აპლიკაცია მოითხოვს მცირე ფორმის ფაქტორს და დიზაინის მოქნილობას 6 გიგაჰერცზე დაბალ სიხშირეებზე, ხოლო მაღალი სიხშირეებზე ტალღოვანი ფილტრები უფრო მისაღებია დაკარგვის დაბალობის და მაღალი სიმძლავრის მოსახლეობის სჭიროების გამო. LINKWORLD არის გლობალური კომპანია, რომელიც ორივე ტექნოლოგიის წაროებას ახორციელებს და მას 20 წელზე მეტი რადიოსიხშირის (RF) ექსპერტიზა აქვს. ეს სახელმძღვანელო აიძახებს ძირევან ასპექტებს, რომლებიც ამ ტიპის ფილტრებს განასხვავებს.

Სიხშირის დიაპაზონი და ელექტრო სამუშაო მახასიათებლები

Ექსპლუატაციის სიხშირე ჩვეულებრივ აჩვენებს სწორ და შესაფერებელ ტექნოლოგიას. კოაქსიალური ფილტრები გავრცელდებიან TEM რეჟიმის გამოყენებით და მხარს უჭერენ სიხშირეებს დიზაინის ზღვარსა და DC-ს შორის. ისინი ფართოდ გამოიყენება 400 მჰც–დან დაახლოებით 6 გჰც-მდე მოქმედების დიაპაზონში მყოფ უჯრედული ბაზის სადგურებში, სადაც აჩვენებენ კარგ შედეგს და მისაღებ ზომას. 5G-ის sub-6 გჰც აპლიკაციებში კოაქსიალური კავიტეტური ფილტრები, რომლებსაც რეზონატორების Q-ფაქტორი 3000-მდე აღწევს, გამოიყენება ვიწრო სიხშირის არხების შერჩევისთვის. ეს მაღალი გამტარობის მახასიათებელი ინტრინსიკურად მაღალია და ამიტომ ისინი იდეალურია 4 გჰც-ზე მაღალი სიხშირეების შემთხვევაში. მილიმეტრული ტალღების სიხშირის დიაპაზონში, სადაც 30 გჰც არის დიაპაზონის ერთი ბოლო და დიაპაზონში მაღალი სიხშირეები იწვევს ძალიან მაღალ დანაკარგებს და კოაქსიალურ სტრუქტურებში მაღალი რიგის რეჟიმებს, პრაქტიკულად მხოლოდ ტალღოვარგები შეიძლება გამოყენებულ იქნას. ტალღოვარგის ფილტრების ჩასმის დანაკარგი 94 გჰც-ზე შეიძლება იყოს მხოლოდ 0,15 დბ, ხოლო კოაქსიალური ალტერნატივების შემთხვევაში ეს მაჩვენებელი 0,47 დბ-ია.

Ჩასმის დანაკარგი და სიმძლავრის მოსახლეობა

Ყოველი დეციბელი დაკარგვა პირდაპირ აისახება საფარველის ზონაზე, მონაცემთა ტრანსფერის სიჩქარეზე და ექსპლუატაციის ხარჯებზე. ტალღოვანი ფილტრები ორივე მხრივ კარგი არჩევანია. მათი მეტალის ცარიელი კონსტრუქციები არ აძლევენ დიელექტრიკულ დაკარგვას, ხოლო სიგნალები გადაიცემა ჰაერით სავსე ღერძებში. ტალღოვანი ჩართვის დაკარგვა Ku-სიხშირის დიაპაზონში (12–18 გჰც) შეადარებით 0,15 დბ/მ არის, რაც კოაქსიალური ამოხსნების შემთხვევაში 0,67 დბ/მ-ს შეადარებით 4,5-ჯერ ნაკლებია. იგივე მოქმედებს სიმძლავრის მოსახლეობის შესახებ: WR-42 ტალღოვანი მილები შეძლებენ Q-სიხშირის დიაპაზონში 20 კვტ-იანი პულსური სიმძლავრის გადაცემას, რაც კოაქსიალური ანალოგებზე 400-ჯერ მეტია. კოაქსიალური ფილტრები კარგ სიკვდილს აღწევენ თავიანთი მიზნის შესაბამად გამოყენების სფეროში — ხარისხიანი L-სიხშირის ფილტრების ჩართვის დაკარგვა 0,5 დბ-ზე ნაკლებია. კომპრომისი დიელექტრიკული მასალების გამოყენებაში მდგომარეობს, რომლებიც დაკარგვის მექანიზმებს ქმნიან, რომლებიც ტალღოვანი მილების შემთხვევაში არ არსებობენ. კანის ეფექტი მაღალი სიხშირეების დროს დენს უფრო თავდაპირველად შეკუმშავს ზედაპირის ხელოვნურ ფენაში, ამიტომ მეტალის დაფარვის ხარისხი აუცილებელია.

Ფიზიკური ზომები და ინტეგრაციის განხილვები

Სატელეკომუნიკაციო ინფრასტრუქტურას ასევე უფრო მეტი მოთხოვნა აქვს მცირე ზომის კომპონენტების. ამ შემთხვევაში, კოაქსიალი ფილტრები დიდი სარგებელი მოაქვს. TEM რეზონატორები შესანიშნავ მუშაობას სთავაზობენ, თუმცა ფიზიკური მოცულობის ზრდას Q-ფაქტორის მოთხოვნებთან. ახალი ტექნოლოგიები ამ პრობლემას აგვარებს. დიელექტრული რეზონატორული ფილტრების ჰაერის ღრუები შეიცვლება მაღალი გამტარუნარიანი კერამიკული მასალებით. ამით შეიძლება 50%-ით შემცირდეს ტერიტორიული ნაკვალევი, ელექტრო ეფექტურობაზე გავლენის გარეშე. 5G მასიური MIMO ბაზის სადგურები გადავიდა კერამიკული დიელექტრული ფილტრები. ტალღის გამტარებელი ფილტრები ყოველთვის საკმაოდ დიდია - მათი ზომები უშუალოდ პროპორციულია ტალღის სიგრძესთან. მაგრამ როდესაც სიხშირეები იზრდება მილიმეტრიან ტალღებზე, სადაც ტალღის სიგრძე მცირდება მილიმეტრამდე, ტალღის გამყოფი ხაზების ზომა საოცრად მცირეა. სუბსტრატის ინტეგრირებული ტალღის გამწევი (SIW) ტექნოლოგია არის ტექნოლოგია, რომელიც უზრუნველყოფს ტალღის გამწევი დიზაინს PCB- ის სივრცეში, დაბალი დანაკარგით და კომპაქტური ზომებით და ინტეგრაციის შესაძლებლობით.

Გარემოს სტაბილურობა და გრძელვადიანი სანდოობა

Ტელეკომუნიკაციური ინფრასტრუქტურა ხშირად დეკადების განმავლობაში გარეთ არის დაყენებული. ტალღოვანი მიმართულების დიზაინები საკმაოდ სტაბილურია — მთლიანად მეტალისგან დამზადებული დიზაინები არ აჩვენებენ სითბოს გაფართოების განსხვავებებს და არ ხდება მათ გამოგაზება. WR-15 ტალღოვანი მიმართულების ამპლიტუდის ცვლილება სითბოს ციკლირების შედეგად -55°C დან +125°C მდე შეადგენს მხოლოდ -0,008 დბ/°C-ს, ხოლო კოაქსიალური სტრუქტურებში მოთავსებული PTFE დიელექტრიკები ცივ ამინდში შეიკუმშებიან, რაც იმპედანსის არ შესატყვისებლობას იწვევს. საერთაშორისო სივრცეში ტალღოვანი მიმართულების ფილტრები რადიაციის დოზებს აძლევენ წინააღმდეგობას იმ ხარისხამდე, რომ კოაქსიალური დიელექტრიკები ნახშირად იქცევიან. ამ სტაბილურობის მისაღებად კოაქსიალური ფილტრების შერჩევა სჭირდება დაკლებული გაფართოების მქონე შენადნობების და ტემპერატურის კომპენსაციის შესაძლებლობას მომცემი დიელექტრიკული მხარდაჭერების გამოყენებით. ჰერმეტული დახურვა სისხლის შეღწევის წინააღმდეგ იცავს. ახალგაზრდა 5G ბაზის სადგურის ფილტრების სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი შეადგენს -40°C–დან +85°C-მდე და მათ ახასიათებს მცირე სიხშირის ცვლილება.

Არჩევანი მოიცავს კომპრომისებს სიხშირე, დაკარგვა, ფიზიკური შეზღუდვები და გარემოს მოთხოვნები. კოაქსიური ფილტრები არის უპირატესობა ქვემოთ 6 GHz- ზე, მათი მცირე ზომისა და ინტეგრაციის სიმარტივის გამო, რაც უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე გაზრდილი დანაკარგები. დაახლოებით 10 GHz სიხშირეზე და ზემოთ, ტალღის გამწევი ფილტრები აუცილებელია უკეთესი დანაკარგების მახასიათებლების გამო და უფრო მეტი სიმძლავრით მუშაობის უნარი, და უფრო მძიმე გარემოს პირობებში. 5G-ის მიმოქცევა მილიმეტრიან ტალღებზე და 6G-ის გადასვლა უფრო მაღალ სიხშირეებზე, ტექნოლოგიები იცვლება, კოაქსალური დიზაინებით ახალი დიელექტრიკებით და მინიატურიზაციით, და SIW-ზე და ადიტიური წარმოებაზე Linkworld- ს აქვს 20-ზე მეტი წლიანი გამოცდილება RF წარმოებაში ორივე ტექნოლოგიაში, რომელიც გთავაზობთ ფილტრებს, შეკრებებს და დიზაინის ექსპერტიზას, რომელიც საჭიროა სატელეკომუნიკაციო ინფრასტრუქტურისთვის. სვყვენ ნაჟ ჱა ჟჲბღვნთრვ ჟჲ ფლვრთრვ.