Пасивні мікрохвильові компоненти РЧ-переднього кінця сучасної базової станції включають фільтри, направлені розподільники (куплери), дільники, узгоджувальні мережі тощо, які використовуються для формування, спрямування та підготовки сигналів. З розвитком базових станцій для підтримки масивних MIMO-систем 5G та щільного розподілу частот вимоги до цих компонентів ніколи не були такими високими. Проблеми переднього кінця базових станцій можна вирішити в компанії Linkworld, де ми проектуємо та виробляємо пасивні компоненти, оптимізовані для умов експлуатації в базових станціях, і маємо понад 20-річний RF досвід. У цьому посібнику розглядаються чотири ключові аспекти.
Ефективність фільтра: селективність та втрати внесення
Першим бар'єром проти перешкод є фільтри. Вони повинні одночасно виконувати суперечливі завдання: забезпечувати низькі втрати внесення на частотах смуги пропускання, щоб зберегти рівень сигналу, і високе пригнічення поза смугою для ефективного подавлення перешкод. У разі застосування в системах 5G у діапазоні нижче 6 ГГц до смугових фільтрів загалом пред’являють вимогу щодо втрат внесення менше 1 дБ та пригнічення понад 50 дБ у сусідніх смугах. Нові конструкції фільтрантен (filtennas) поєднують функції фільтрації й антенного елемента, мінімізуючи втрати на переході в масивних MIMO-системах при компактних розмірах. Асортимент фільтрів, що пропонує компанія Linkworld, охоплює ці технології й дозволяє обрати найкраще рішення для заданого частотного діапазону та вимог до продуктивності.
Розподільники потужності та направлені зв’язувачі: баланс і ізоляція
Розподільники та розподільні пристрої потужності використовуються для розподілу сигналів на більш ніж один елемент антени та синтезу сигналів приймачів з різноманітними характеристиками. У фазованих решітках та системах MIMO використовуються баланс амплітуди й фази. Високопродуктивні розподільники забезпечують баланс амплітуди з відхиленням ±0,1 дБ і баланс фази з відхиленням ±1 градус у робочих діапазонах. Ізоляція між вихідними портами запобігає неочікуваній поведінці решітки та коливальним траєкторіям. У контурі контролю потужності напрямкові розподільні пристрої використовуються для вимірювання КСВ (коефіцієнта стоячої хвилі) та захисту підсилювача. У цьому контексті напрямковість визначає точність вимірювання КСВ і ефективність захисту підсилювача. Розподільники та розподільні пристрої потужності компанії Linkworld розроблені з урахуванням високої точності внутрішньої конструкції, що забезпечує необхідний баланс амплітуди й фази, а також ізоляцію, необхідні для сучасної архітектури базових станцій.
Технології інтеграції: рішення на основі LTCC та IPD
Зменшення розмірів базових станцій та розширення їх функціональних можливостей сприяють постійному зростанню заміни дискретних компонентів інтегрованими рішеннями. Для виготовлення фільтрів, балунів, подільників потужності та узгоджувальних мереж, інтегрованих у багатошарові керамічні модулі завтовшки до 20 шарів, застосовується технологія низькотемпературного спільного обпалювання кераміки (LTCC). LTCC забезпечує виняткову гнучкість у проектуванні з точки зору теплової стабільності та низьких діелектричних втрат. Для досягнення ще більшого ступеня мініатюризації використовуються інтегровані пасивні пристрої (IPD) на основі кремнієвих матеріалів з високим опором або підкладок з GaAs — це чіпси, на які інтегровано багато функцій. Вони забезпечують добротність понад 30 на частоті 1 ГГц при достатній потужності. Інженерний відділ компанії Linkworld допомагає клієнтам ухвалити такі рішення та обрати метод інтеграції, який буде ефективним з точки зору продуктивності, габаритів та вартості.
Показники PIM та лінійність системи
Пасивна міжмодуляція (PIM) довела свою роль як ключовий показник продуктивності. Коли кілька високочастотних потужних сигналів проходять через нелінійні вузли у пасивних компонентах, вони викликають завади, що знижують чутливість сумісно розташованих приймачів. Джерелами PIM є феромагнітні матеріали, неефективний контакт між різними металами, ненадійне механічне з’єднання та забруднення. Специфікації PIM на рівні −150 дБc або вище стають стандартом для компонентів, встановлюваних на щоглах. Проектування низько-PIM компонентів вимагає вилучення феромагнітних матеріалів, застосування однорідних систем покриття та механічно надійної конструкції, що забезпечує стабільність контакту навіть за умов термічного циклювання та вібрації. Пасивні компоненти Linkworld спеціально розроблені для забезпечення низького рівня PIM, а вибір матеріалів та технологічні процеси виробництва підтверджені ретельними випробуваннями.
Ємність, зона покриття та надійність бездротових мереж суттєво залежать від пасивних мікрохвильових компонентів. Високоселективні, низькопотужні фільтри, точно збалансовані дільники, інтегровані технології, що дозволяють розміщувати щільні масиви MIMO, конструкції, вільні від паразитних перетворень (PIM), — усі ці компоненти мають бути спеціально розроблені з урахуванням вимог до переднього кінця базової станції. Компанія Linkworld має понад двадцять років досвіду виробництва РЧ-компонентів та широку базу знань у галузі телекомунікацій, що дозволило їй створити пасивні компоненти, на які покладаються оператори мереж та виробники обладнання (OEM) під час розгортання найважливіших базових станцій. Зв’яжіться з нами щодо ваших потреб у проектуванні переднього кінця.