EN
Ettersom trådløse nettverk utvikler seg mot 5G og høyere, RF-infrastruktur tettheten øker eksponentielt. I nærmere nærhet finnes det makroceller, små celler og distribuerte antennesystemer, som håndterer høyere datarater og mer signalkraft. Mikrobølgepassive komponenter, som f.eks. filtre, koblingsenheter, delere, dempere og avslutninger, er mer belastet enn noensinne i denne omgivelsen. Passive komponenter, i motsetning til aktive komponenter, kan ikke forsterke signaler for å overvinne sine begrensninger; for å håndtere effekt er de i praksis avhengige av materialvalg, geometri og termisk ytelse. Ved Linkworld utvikler vi passive komponenter for kraftkrevende nettverk med høy tetthet, og vi har mer enn 20 års RF-ekspertise. I denne veiledningen vil vi undersøke fire områder som er avgjørende for effekthåndtering.
Termisk styring: Den endelige begrensningsfaktoren
Varme er den grunnleggende begrensningen for effekthåndtering. Når RF-energi går gjennom en enkelt komponent, går noe av den tapt som dielektrisk og resistiv tap i form av varme. Denne varmen må avledes for å unngå ytelsesreduksjon eller katastrofale skader. Samtidige nettverk med høy tetthet fører denne utfordringen til det ytterste. Retningsspesifikke koblingsenheter med 250 W tilbys nå i små overflatemonterte pakker så små som 0,12 × 0,06 tommer. CVD-syntetisk diamant har en termisk ledningsevne tre til fire ganger større enn kobber og lar komponenter avlede mer enn 10 W kontinuerlig (CW) og operere ved frekvenser over 40 GHz i romkvalitetspakker. Høyeffektkomponentene fra Linkworld tar også hensyn til strategier for effektiv termisk styring, for eksempel effektiv bruk av varmeveien og bruk av substrater med høy termisk ledningsevne.
Materialvalg for høyeffektytelse
Egenskapene til effekthåndtering er i hovedsak bestemt av materialer. Ledere bør minimere resistive tap som forårsaker oppvarming, og dielektrika bør beholde sine stabile egenskaper ved høye temperaturer. Valget av materiale er kritisk der tilkoblinger og laster må absorbere RF-energi. Underlag med høy termisk ledningsevne kombinert med avansert tynnfilms-teknologi har blitt utviklet til motstander, med tilkoblinger som kan håndtere henholdsvis 300 W og 50 W, opp til henholdsvis 26,5 GHz og 6 GHz DC. Materialer som ikke er magnetiske, får økende betydning for å unngå PIM (Passive Intermodulation), som forverres ved høy effekt. Ved mikrobølgefrekvenser begrenser skinn-effekten strømmen til lederoverflater, og overflatebehandling samt plattekvalitet er derfor viktig. Komponenter fra Linkworld er laget av svært nøyaktige materialer som er valgt med tanke på elektriske og termiske egenskaper.
Mekanisk konstruksjon og koblingsgrensesnitt
Varme må ledes bort gjennom koblingsgrensesnitt. Varmen bør ledes ut fra koblingsgrensesnittene inn i varmesink. Tunge metallkapsler med så tykke vegger gir termisk masse og ledningskanaler samt beholder mekanisk integritet på grunn av termisk spenning. Koblingsgrensesnittene bør kunne støtte lav elektrisk kontaktmotstand og være varmeledere. Når maksimal effekt kreves, har større koblingsstørrelser som 7-16 eller 4,3–10 en fordel fremfor mindre grensesnitt som SMA når det gjelder strømføringsevne og varmeledningsevne. Høyeffektkomponentene fra Linkworld har mekaniske design som optimaliserer komponentens elektriske ytelse og termiske styring, og sikrer at komponentens effekthåndteringsevne ikke svekkes av begrensninger på grensesnittene.
Systemnivå-betraktninger for høytetthetsinstallasjoner
I tette nettverk kan mer enn én komponent kommunisere, noe som legger til kompleksitet for systemets komponentvurderinger. Å være plassert i et lite innkapslingshylster betyr at flere komponenter plasseres nær hverandre, noe som fører til varmeutvikling og øker temperaturen i omgivelsene, samt reduserer den effektive effektdissipasjonen for hver enkelt komponent. Dette forverres av den romlige tettheten; å plassere koplanære delere, koblingsenheter, filtre og avslutninger sammen på et lite areal – som for eksempel i moderne basestasjoner – vil føre til at avfallsvarmen fra én enhet påvirker de andre. Dette gjør termisk analyse på systemnivå nødvendig, samt tvungen kjøling eller til og med strategisk plassering i de fleste tilfeller. Ved drift ved maksimal effekt må transiente forhold under dagen, som lynstøt eller forsterkertransienter, tas i betraktning. Ingeniørene hos Linkworld har også samarbeidet med kundene når det gjelder valg av komponenter, avstand mellom komponenter og termisk håndtering, for å sikre god ytelse i tette installasjoner.
Styring av effekt i mikrobølgepassive komponenter er et komplekst problem som omfatter termisk styring, materialvitenskap, mekanisk design og systemintegrering. Ettersom nettverkets tetthet og effektnivået øker, må passive komponenter utvikles på ny. Komponenter som kan tilfredsstille dagens krav til høyeffektnettverk med høy tetthet er tilgjengelige takket være bruk av overlegne materialer, avansert termisk design og konstruksjon samt nøye systemplanlegging. Linkworld har mer enn tjue års erfaring med produksjon av RF-komponenter og en lang historikk innen høyeffektkomponenter, og derfor kan nettverksoperatører være sikre på at Linkworld vil levere de komponentene de trenger – også i deres mest kompliserte installasjoner. Ta kontakt med oss og diskuter dine behov for passive høyeffektkomponenter.