EN
Оскільки бездротові мережі переходять до стандартів 5G і вище, РЧ-інфраструктура щільність зростає експоненціально. У ближчому оточенні розташовані макроклітини, мікросклітини та розподілені антенні системи, які забезпечують вищі швидкості передачі даних і більшу потужність сигналу. Пасивні мікрохвильові компоненти, такі як фільтри, подільники, сполучники, атенюатори, закінчення тощо, піддаються навантаженню, як ніколи раніше, у цьому середовищі. На відміну від активних компонентів, пасивні компоненти не можуть посилювати сигнал для подолання своїх обмежень; їх здатність працювати з потужністю визначається, насамперед, матеріалом, геометрією та тепловими характеристиками. У компанії Linkworld ми спеціалізуємося на проектуванні пасивних компонентів для мереж високої щільності та потужності, маючи понад 20-річний досвід роботи в галузі РЧ-технологій. У цьому керівництві ми розглянемо чотири ключові аспекти, що визначають граничну потужність компонентів.
Тепловий менеджмент: остаточний обмежувальний фактор
Тепло є фундаментальним обмеженням для роботи з потужністю. Коли РЧ-енергія проходить через окремий компонент, частина її втрачається через діелектричні та омічні втрати у вигляді тепла. Це тепло необхідно відводити, щоб уникнути втрат продуктивності або катастрофічних пошкоджень. Сучасні високощільні мережі доводять цю проблему до межі можливого. Направлені подільники потужністю 250 Вт зараз пропонуються в компактних поверхневих корпусах розміром всього 0,12 × 0,06 дюйма. Синтетичний діамант, отриманий методом хімічного осадження з парової фази (CVD), має теплопровідність утричі–вчетверо вищу, ніж у міді, і дозволяє компонентам розсіювати понад 10 Вт у неперервному режимі (CW) та працювати на частотах понад 40 ГГц у корпусах, придатних для космічного застосування. Високопотужні компоненти компанії Linkworld також враховують стратегії ефективного теплового управління, зокрема раціональне використання теплових шляхів та застосування підкладок з високою теплопровідністю.
Підбір матеріалів для роботи з високою потужністю
Здатність до роботи з потужністю в основному визначається матеріалами. Провідники мають мінімізувати резистивні втрати, що призводять до нагрівання, а діелектрики — зберігати свої стабільні характеристики при високих температурах. Вибір матеріалу є критичним у тих випадках, коли кінцеві елементи та навантаження повинні поглинати РЧ-енергію. Розроблено резистори на основі підкладок із високою теплопровідністю та передовою тонкоплівковою технологією, які забезпечують кінцеві елементи з номінальною потужністю 300 Вт та 50 Вт відповідно в діапазоні частот до 26,5 ГГц та 6 ГГц (постійний струм відповідно). Матеріали, що не є магнітними, набувають все більшого значення задля уникнення паразитних перетинних модуляцій (PIM), які погіршуються при високому рівні потужності. На мікрохвильових частотах скин-ефект обмежує протікання струму лише поверхнею провідників, тому якість поверхневої обробки та покриття має важливе значення. Компоненти, виготовлені компанією Linkworld, виконані з високоточних матеріалів, обраних з урахуванням їх електричних та теплових характеристик.
Механічна конструкція та інтерфейси роз’ємів
Тепло має відводитися через інтерфейси з’єднувачів. Тепло слід відводити через інтерфейси з’єднувачів у теплоотводи. Корпуси з важких металів з такими товстими стінками забезпечують теплову ємність, теплопровідні канали та зберігають механічну цілісність навіть за умов термічного напруження. Інтерфейси з’єднувачів повинні забезпечувати низький електричний опір контакту та мати високу теплопровідність. Коли потрібна максимальна потужність, великі розміри з’єднувачів, такі як 7–16 або 4,3–10, мають перевагу перед меншими інтерфейсами, наприклад SMA, щодо пропускної здатності за струмом і теплопровідності. Високопотужні компоненти Linkworld мають механічне виконання, що оптимізує електричні характеристики компонента та теплове керування, забезпечуючи, щоб потужність, яку може витримувати компонент, не обмежувалася недоліками його інтерфейсів.
Системні аспекти для розгортання з високою щільністю
У щільних мережах може відбуватися зв’язок більш ніж одного компонента, що ускладнює систему щодо оцінки компонентів. Розміщення в невеликому корпусі означає, що кілька компонентів розташовуються дуже близько один до одного, що призводить до виділення тепла, підвищення температури навколишнього середовища та зниження ефективної потужності розсіювання кожного компонента. Цей ефект посилюється просторовою щільністю: розміщення в одній площині подільників, направленних розподільників (куплерів), фільтрів та закінчень (термінацій) разом у невеликому об’ємі — наприклад, у сучасній базовій станції — призводить до того, що тепло, що виділяється одним пристроєм, впливає на інші. Тому в більшості випадків необхідний тепловий аналіз на рівні системи, а також примусове охолодження або навіть стратегічне розміщення компонентів. Під час роботи на піковій потужності слід враховувати тимчасові умови, що виникають протягом доби, наприклад, блискавкові імпульси або тимчасові процеси в підсилювачі. Інженери компанії Linkworld також співпрацювали з замовниками щодо вибору компонентів, відстані між ними та теплового управління, щоб забезпечити їх надійну роботу в умовах щільного розгортання.
Управління потужністю в пасивних мікрохвильових компонентах — це складна задача, яка охоплює теплове управління, матеріалознавство, механічне проектування та інтеграцію систем. Із зростанням щільності мереж і рівня потужності необхідно розробляти нові пасивні компоненти. Компоненти, здатні задовольняти сучасні вимоги щодо потужності у високощільних мережах, доступні завдяки застосуванню передових матеріалів, удосконаленого теплового проектування та конструкції, а також ретельного планування системи. Компанія Linkworld має більш ніж двадцятирічний досвід виробництва РЧ-компонентів і довгу історію успішного застосування у високопотужних рішеннях; тому оператори мереж у найскладніших випадках розгортання можуть бути впевнені, що Linkworld надасть їм потрібний компонент. Зв’яжіться з нами та обговоріть ваші вимоги до високопотужних пасивних компонентів.