Დაბალი PIM-ის მიკროტალღური კომპონენტები მაღალი ტევადობის ქსელებისთვის

Მოცულობა არის მეფე აღმოცენებულ 5G და 6G ქსელებში. მაღალი რიგის მოდულაციაში, მასიურ მიმო და სიხშირის სიმჭიდროვის გამოყენებაში ძალზე სუფთა სიგნალის გარემოები არის აუცილებელი. თუმცა, პასიური ინტერმოდულაცია (PIM) არის მოცულობის ერთ-ერთი ყველაზე მოუხერხებელი მოწინააღმდეგე, რომელიც მოქმედებს პასიურ კომპონენტებში. რამდენიმე მაღალი სიმძლავრის კარიერის კონექტორებზე, კაბელებზე ან კომპონენტებზე მოქმედების შედეგად წარმოქმნილი არაწრფელი ელემენტების გამო სიგნალის შეფერხება აწევს ხმაურის დონეს და აუარესებს სისტემის მუშაობას. მაღალი მოცულობის ქსელებისთვის მნიშვნელოვანი ინფრასტრუქტურა არის დაბალ-PIM კომპონენტები. ჩვენ გვაქვს 20 წელზე მეტი RF გამოცდილობა ინჟინერიის სფეროში, რომელიც მიეკუთვნება მიკროტალღური პასიური კომპონენტებს, რომელთა დაბალ-PIM მახასიათებლები გარანტირებულია. ეს სახელმძღვანელო აღწერს კომპონენტების დაბალ-PIM არჩევანის 4 კრიტიკულ განზომილებას.

PIM-ის გაგება და მისი გავლენა ქსელის მოცულობაზე

Ეს არის ის ადგილი, სადაც არაწრფივი კვანძები ამთავრებენ ორ ან მეტ საკმარისად მაღალი სიმძლავრის მატარებელს და არეულებენ მათ სიხშირეებს, რათა შექმნან ინტერმოდულაციის პროდუქტები, რომლებიც შეიძლება მოხვდნენ მიღების სიხშირის დიაპაზონში. როდესაც სიხშირეები ერთმანეთს მიახლოებულია, მესამე რიგის პროდუქტები დაკვირვებულია იმავე სიხშირის დიაპაზონში, რომელშიც მიღების სიგნალი მოხვდება, როდესაც ორ დაკავშირებულ სიხშირეს შორის არსებობს არაწრფივი კვანძი. მიუხედავად იმისა, რომ -153 dBc-ზე სიმძლავრე მხოლოდ 5×10⁻¹⁶-ია მატარებლის სიმძლავრის მიმართ, მიღებული სიგნალები ძალიან სუსტია; ამ ჩანახსენებელი მცირე ინტერფერენციის დონე იმდენად ამაღლებს ხმაურის დონეს, რომ სისტემის კარგი მუშაობა შეუძლებელი ხდება. ტევადობის ეფექტი: სასაზღვრო და მაქსიმალური შემთხვევებში ტევადობის შედარება აჩვენებს ტევადობის 30%-მდე გაზრდას მაღალი ტრაფიკის სადგურებში 4x4 MIMO-ში, როდესაც PIM დარჩება -160 dBc-ზე ნაკლებად. PIM-ის ერთი დეციბელის გამარტივება საშუალებას აძლევს მოდულაციის რიგების და სპექტრული ეფექტურობის გაზრდას.

Მასალების არჩევანი და ლურჯების სისტემები

Მასალის შერჩევა დაბალი PIM-ის მოსახლეობისთვის განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია. ფერომაგნიტული მასალები — რკინა, ნიკელი, კობალტი — სრულიად უნდა იქნას ამოღებული სიგნალის გზიდან და არის PIM-ის ძირეული მიმწოდებლები. კონექტორებისა და კორპუსების შემცველი ბაზის მასალა შეიძლება იყოს მაღალი გამტარობის მქონე, მაგალითად, ლათინი ან სპილენძი, მაგრამ საჭიროებს ასევე მეტალის დაფარვის სისტემებს. გამტარობის და გარემოს დაცვის მიზნით გამოიყენება სამმეტალიანი დაფარვა (სპილენძი, ნიკელი და შემდეგ ვერცხლი ან ოქრო), რომელიც გამოიყენება მაღალი კლასის კომპონენტებში. დაფარვის ხარისხსა და PIM-ს შორის არსებობს განსაკუთრებული კავშირი: საკმარისი ოქრო-ნიკელის დაფარვა და ტორქის მართვა PIM-ს 15 დბ-ით ამცირებს ტრადიციული დიზაინების შედარებაში. ზედაპირის ხარისხი: ზედაპირის ხარისხის პრობლემა მიკროსკოპულია — W-სილაბის კანის სიგრძე 0,2 მკმ-ზე ნაკლებია, რაც ნიშნავს, რომ კრისტალური ცარცები პირდაპირ განსაზღვრავენ ინტერმოდულაციის თვისებებს. კოსმოსური სტანდარტის კომპონენტებში ალუმინის სისუფთავე უნდა იყოს ≥99,9997 %, ხოლო ზედაპირის უბრალობა Ra ≤0,8 მკმ.

Განვითარებული კონექტორისა და ინტერფეისის დიზაინი

Კონექტორების ინტერფეისები არის პასუხისმგებელი პასიური ინტერმოდულაციის (PIM) ყველაზე გავრცელებული წყარო. PIM-ის განვითარების მთავარი ფიზიკური პროცესია არაიდეალური ელექტრული კონტაქტის გამო წარმოქმნილი არაწრფივი მეტალური კონტაქტის არაწრფივობა. თანამედროვე დაბალ-PIM კონექტორები ამ პრობლემას რამდენიმე მხრივ გადაჭრიან. 4.3–10 კონექტორები მიკროსელულარული და მაღალი სიმძლავრის DAS კონექტორების სტანდარტად ჩამოყალიბდა, რომლებსაც სიმეტრიული კონტაქტის ინტერფეისები აქვთ, რაც უზრუნველყოფს მიკრო-შევერდების წარმოქმნას წრეწირის მთელ სიგრძეზე, რომლებიც PIM-ს იწვევენ. ამ კონექტორებს შორის ყველაზე რთული არის კონტაქტგარე ელექტრომაგნიტური სიხშირის შუალედის (EBG) დიზაინები, სადაც PIM არ მოიძიება კონტაქტის გარეშე ინტერფეისების გამოყენებით, რადგან მეტალური კონტაქტის გამო წარმოქმნილი არაწრფივობა ჩარეცხილია და მიღებულია 20 დბ-ზე მეტი საშუალო ჩარეცხვა (ჩვეულებრივი დიზაინებთან შედარებით). დიელექტრიკით სავსე ტალღოვანი მილების კონტაქტის ზედაპირები არ არსებობს და მათ უნდა განიხილონ როგორც შესაძლებლობა იმ შემთხვევებში, სადაც PIM-ის მიმართ ძალიან მაღალი სტანდარტები მოითხოვება.

Სისტემური დონის ინტეგრაცია და ტესტირება

Სისტემის მოქმედების უზრუნველყოფა არ ხდება კომპონენტების დონეზე დაბალი PIM-ის წყალობით. საბოლოო PIM დამოკიდებულია ელემენტებსა და გარემოს შორის მოქმედებაზე. სწორი ტორქი საკუთარი მნიშვნელობით ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან მისი დაბალი მნიშვნელობა იწვევს კონტაქტების გამოსვლას, ხოლო ჭარბად დაკეცვა იწვევს დიელექტრიკულ ჩა cracks და კონტაქტების დეფორმაციას. ჩვეულებრივი SMA კონექტორების შემთხვევაში 8–10 in-lbs ტორქი შეძლებს PIM-ის შემცირებას 15 დბ-ით შედარებით გაუმაგრებელ კავშირებთან. რეალური პირობებში ტესტირება აუცილებელია — PIM შეიძლება შეიცვალოს ±6 დბ-ით, როდესაც შეკრების დაშვებული დაშორებები არის 0,3 ნმ ტორქის დიაპაზონში. სითბოს ფაქტორები განსაკუთრებით აძლიერებს ამ გამოწვევებს: 2000 სითბოს ციკლის შემდეგ სპილენძის ზედაპირზე დაფარული სილვერის ზედაპირის უბრტყავობა იზრდება Ra0,3 მკმ-დან Ra1,2 მკმ-მდე, რაც იწვევს PIM-ის 15 დბ-ით გაზრდას. წლების განმავლობაში აქტუალურობის მოთხოვნილება მოითხოვს, რომ ელემენტები მომავლის მოთხოვნებს შეესაბამებოდეს. 617 მჰც–დან 5925 მჰც-მდე მოქმედების დიაპაზონში კომპონენტები ულტრაფართების კომპონენტებია, რომლებიც საშუალებას აძლევენ ქსელის განვითარებას ინფრასტრუქტურის შეცვლის გარეშე. გარე ინფრასტრუქტურა გარემოს მოთხოვნებს აკმაყოფილებს და მას დაბალი PIM-ის დასრულებები აქვს, რომლებიც აკმაყოფილებენ IP67 და 4,3–10 სტანდარტებს.

Მაღალი სიმძლავრის უსადენო ქსელები ეფუძნება დაბალი PIM კომპონენტების გამოყენებას. ეს ყველაფერი გავლენას ახდენს PIM- ის შესრულებაზე, რომელიც საბოლოოდ განსაზღვრავს ქსელების სიმძლავრეს მასალების სისუფთავედან და ზუსტი დაფქვიდან დაწყებული, თანამედროვე კონექტორების დიზაინით და მკაცრი ტესტირებით. PIM-ის შემცირება კიდევ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება 5G-ის და 6G-ის გამოჩენით. Linkworld არის მწარმოებელი, რომელსაც აქვს ორ ათწლეულზე მეტი გამოცდილება RF კომპონენტებში, ასევე საკმაოდ დიდი გამოცდილება დაბალი PIM დიზაინში, რომელიც შეიძლება აღმოჩნდეს მიკროტალღური პასიური კომპონენტებში, რომლებიც საიმედოა მაღალი სიმძლავრის განთავსების დასაკმაყოფილ დაგვიკავშირდით და განვიხილოთ მოთხოვნები დაბალი PIM კომპონენტები.