Augstas kvalitātes filtritiek plaši izmantoti sakaru sistēmās, optiskajās ierīcēs un citās jomās, pateicoties to lieliskajai selektivitātei un zemajiem ievietošanas zudumiem. Tomēr augstas Q filtru ražošana rada vairākas problēmas. Tālāk ir norādītas dažas galvenās augstas Q filtru ražošanas problēmas:
Detaļu apstrādes precizitāte
Augstas Q vērtības filtriem detaļu apstrādē ir nepieciešama ārkārtīgi augsta precizitāte. Pat nelielas novirzes izmērā, formā vai pozīcijā var būtiski ietekmēt filtra veiktspēju un Q koeficientu. Piemēram, dobuma filtros dobuma izmēri un virsmas raupjums tieši ietekmē Q koeficientu. Lai sasniegtu augstu Q koeficientu, detaļas ir jāapstrādā ar augstu precizitāti, bieži vien izmantojot progresīvas ražošanas tehnoloģijas, piemēram, precīzu CNC apstrādi vai lāzergriešanu. Lai uzlabotu detaļu precizitāti un atkārtojamību, tiek izmantotas arī aditīvās ražošanas tehnoloģijas, piemēram, selektīvā lāzera kausēšana.
Materiālu izvēle un kvalitātes kontrole
Augstas Q koeficienta filtru materiālu izvēle ir kritiski svarīga. Lai samazinātu enerģijas zudumus un nodrošinātu stabilu darbību, ir nepieciešami materiāli ar zemiem zudumiem un augstu stabilitāti. Izplatītākie materiāli ir augstas tīrības pakāpes metāli (piemēram, varš, alumīnijs) un zema zuduma dielektriķi (piemēram, alumīnija oksīda keramika). Tomēr šie materiāli bieži vien ir dārgi un sarežģīti apstrādājami. Turklāt materiālu izvēles un apstrādes laikā ir nepieciešama stingra kvalitātes kontrole, lai nodrošinātu materiāla īpašību nemainīgumu. Jebkuri piemaisījumi vai defekti materiālos var izraisīt enerģijas zudumus un samazināt Q koeficientu.
Montāžas un regulēšanas precizitāte
Montāžas process priekšaugstas Q filtrijābūt ļoti precīzam. Komponenti ir precīzi jānovieto un jāsamontē, lai izvairītos no nepareizas izlīdzināšanas vai spraugām, kas varētu pasliktināt filtra veiktspēju. Noskaņojamiem augstas Q vērtības filtriem regulēšanas mehānismu integrācija ar filtra dobumu rada papildu izaicinājumus. Piemēram, dielektriskajos rezonatora filtros ar MEMS regulēšanas mehānismiem MEMS izpildmehānismu izmērs ir daudz mazāks nekā rezonatora izmērs. Ja rezonators un MEMS izpildmehānismi tiek izgatavoti atsevišķi, montāžas process kļūst sarežģīts un dārgs, un nelielas neatbilstības var ietekmēt filtra regulēšanas veiktspēju.
Pastāvīgas joslas platuma un pielāgojamības sasniegšana
Augstas Q vērtības regulējama filtra ar nemainīgu joslas platumu projektēšana ir izaicinājums. Lai regulēšanas laikā saglabātu nemainīgu joslas platumu, ārēji noslogotajai Qe ir jāmainās tieši proporcionāli centrālajai frekvencei, savukārt starprezonatoru sasaistēm ir jāmainās apgriezti proporcionāli centrālajai frekvencei. Lielākā daļa literatūrā aprakstīto regulējamo filtru uzrāda veiktspējas pasliktināšanos un joslas platuma variācijas. Lai projektētu nemainīgas joslas platuma regulējamus filtrus, tiek izmantotas tādas metodes kā līdzsvarotas elektriskās un magnētiskās sasaistes, taču praksē to joprojām ir grūti panākt. Piemēram, tika ziņots, ka regulējams TE113 divu režīmu rezonatora filtrs sasniedz augstu Q koeficientu 3000 visā tā regulēšanas diapazonā, bet tā joslas platuma variācija joprojām sasniedza ±3,1% nelielā regulēšanas diapazonā.
Ražošanas defekti un liela mēroga ražošana
Izgatavošanas nepilnības, piemēram, forma, izmērs un pozīcijas novirzes, var radīt papildu impulsu režīmam, izraisot režīma savienošanos dažādos k-telpas punktos un papildu starojuma kanālu izveidi, tādējādi samazinot Q-faktoru. Brīvas telpas nanofotoniskajām ierīcēm lielāks izgatavošanas laukums un vairāk zudumradošo kanālu, kas saistīti ar nanostruktūru masīviem, apgrūtina augstu Q-faktoru sasniegšanu. Lai gan eksperimentālie sasniegumi ir pierādījuši Q-faktorus līdz pat 10⁹ mikroshēmas mikrorezonatoros, augstas Q-filtru ražošana lielos apjomos bieži vien ir dārga un laikietilpīga. Plākšņu mēroga filtru masīvu izgatavošanai tiek izmantotas tādas metodes kā pelēktoņu fotolitogrāfija, taču augstu Q-faktoru sasniegšana masveida ražošanā joprojām ir izaicinājums.
Kompromiss starp veiktspēju un izmaksām
Augstas Q koeficienta filtriem parasti ir nepieciešamas sarežģītas konstrukcijas un augstas precizitātes ražošanas procesi, lai sasniegtu izcilu veiktspēju, kas ievērojami palielina ražošanas izmaksas. Praktiskos pielietojumos ir nepieciešams līdzsvarot veiktspēju un izmaksas. Piemēram, silīcija mikroapstrādes tehnoloģija ļauj veikt lētu regulējamu rezonatoru un filtru sērijveida ražošanu zemākās frekvenču joslās. Tomēr augsta Q koeficienta sasniegšana augstākajās frekvenču joslās joprojām nav izpētīta. Silīcija RF MEMS regulēšanas tehnoloģijas apvienošana ar rentablām iesmidzināšanas formēšanas metodēm piedāvā potenciālu risinājumu mērogojamai, lētai augstas Q koeficienta filtru ražošanai, vienlaikus saglabājot augstu veiktspēju.
Si Chuan Keenlion mikroviļņu krāsnīm ir plaša izvēle šaurjoslas un platjoslas konfigurācijās, aptverot frekvences no 0,5 līdz 50 GHz. Tās ir paredzētas, lai apstrādātu ieejas jaudu no 10 līdz 30 vatiem 50 omu pārraides sistēmā. Tiek izmantotas mikrolentu vai stripline konstrukcijas, kas ir optimizētas, lai nodrošinātu vislabāko veiktspēju.
Mēs varam arīpielāgotRF dobuma filtrs atbilstoši jūsu prasībām. Varat atvērt pielāgošanas lapu, lai norādītu nepieciešamās specifikācijas.
https://www.keenlion.com/customization/
E-pasts:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Sičuaņas Keenlion mikroviļņu tehnoloģiju Co., Ltd.
Saistītie produkti
Ja jūs interesē mūsu darbība, lūdzu, sazinieties ar mums
Publicēšanas laiks: 2025. gada 20. jūnijs