ในฐานะซัพพลายเออร์เพล็กซ์ชั้นนำเราต้องเผชิญกับความท้าทายในการลดขนาดของเพล็กซ์เพล็กซ์ของเราโดยไม่ต้องเสียสละประสิทธิภาพ นี่เป็นปัญหาที่สำคัญในอุตสาหกรรมการสื่อสารที่รวดเร็วในปัจจุบันซึ่งพื้นที่มีพื้นที่พรีเมี่ยมและมีประสิทธิภาพสูงไม่สามารถต่อรองได้ ในบล็อกนี้ฉันจะแบ่งปันกลยุทธ์และเทคโนโลยีบางอย่างที่เราใช้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้
ความสำคัญของการลดขนาดใน duplexers
ในระบบการสื่อสารที่ทันสมัยเช่นสถานีฐาน 5G สมาร์ทโฟนและอุปกรณ์สื่อสารผ่านดาวเทียมความต้องการสำหรับการย่อขนาดนั้นเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เพล็กซ์ขนาดเล็กสามารถนำไปสู่การออกแบบอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดมากขึ้นซึ่งไม่เพียง แต่เป็นที่ชื่นชอบด้านความสวยงามเท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์มากขึ้นในแง่ของการติดตั้งและการพกพา ตัวอย่างเช่นในสมาร์ทโฟนผู้ดูเพล็กซ์ขนาดเล็กสามารถเพิ่มพื้นที่ว่างสำหรับส่วนประกอบอื่น ๆ เช่นแบตเตอรี่ขนาดใหญ่หรือกล้องขั้นสูง
อย่างไรก็ตามการลดขนาดของเพล็กซ์ไม่ได้ไม่มีความท้าทาย Duplexer เป็นอุปกรณ์ที่อนุญาตให้ตัวรับส่งสัญญาณใช้เสาอากาศเดียวสำหรับทั้งการส่งและรับสัญญาณพร้อมกัน จำเป็นต้องมีการแยกสูงระหว่างเส้นทางการส่งและรับเพื่อป้องกันการรบกวนเช่นเดียวกับการสูญเสียการแทรกต่ำเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพ ความพยายามใด ๆ ในการลดขนาดของมันจะต้องคำนึงถึงข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพเหล่านี้
กลยุทธ์สำหรับการลดขนาด
วัสดุขั้นสูง
หนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการลดขนาดของเพล็กซ์คือการใช้วัสดุขั้นสูง เพล็กซ์แบบดั้งเดิมมักใช้เซรามิกหรือโลหะซึ่งอาจมีขนาดค่อนข้างใหญ่ วัสดุใหม่เช่นอุณหภูมิต่ำ - CO - เซรามิกยิง (LTCC) และสูง - ไดอิเล็กทริก - วัสดุคงที่นำเสนอวิธีแก้ปัญหา
เทคโนโลยี LTCC ช่วยให้สามารถรวมส่วนประกอบพาสซีฟหลายตัวรวมถึงตัวเหนี่ยวนำตัวเก็บประจุและตัวต้านทานเข้าเป็นโมดูลเดียว การรวมนี้จะช่วยลดขนาดโดยรวมของเพล็กซ์โดยไม่จำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบที่ไม่ต่อเนื่องแยกต่างหาก ยิ่งไปกว่านั้น LTCC มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมเช่นการสูญเสียต่ำและปัจจัย Q - สูงซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาประสิทธิภาพที่ดี
สูง - ไดอิเล็กทริก - วัสดุคงที่ยังสามารถใช้เพื่อลดขนาดทางกายภาพของ resonators ในเพล็กซ์เพล็กซ์ ความถี่เรโซแนนท์ของ resonator เป็นสัดส่วนผกผันกับสแควร์รูทของค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของวัสดุที่ใช้ ด้วยการใช้วัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงขนาดของ resonator สามารถลดลงได้อย่างมีนัยสำคัญในขณะที่รักษาความถี่เรโซแนนท์เดียวกัน
การออกแบบ resonator ขนาดเล็ก
Resonators เป็นองค์ประกอบสำคัญในเพล็กซ์และขนาดส่วนใหญ่จะกำหนดขนาดโดยรวมของอุปกรณ์ มีการออกแบบ resonator ขนาดเล็กหลายอย่างที่สามารถใช้เพื่อลดขนาดของเพล็กซ์เพล็กซ์
การออกแบบอย่างหนึ่งคือ Resonator แบบพับได้ ใน Resonator แบบพับได้ความยาวทางกายภาพของ Resonator จะลดลงโดยการพับโครงสร้างเรโซแนนท์ สิ่งนี้จะช่วยให้รอยเท้าเล็กลงโดยไม่ต้องเสียสละความยาวไฟฟ้าของ Resonator การออกแบบอื่นคือ resonator interdigital ซึ่งใช้นิ้วระหว่างดิจิตอลเพื่อสร้างวงจรเรโซแนนท์ resonators interdigital สามารถประดิษฐ์บนพื้นผิวขนาดเล็กทำให้เหมาะสำหรับการออกแบบเพล็กซ์เพล็กซ์ขนาดเล็ก
เทคโนโลยีวงจรรวม (IC)
การรวมฟังก์ชั่นเพล็กซ์เข้ากับวงจรรวมเป็นอีกวิธีหนึ่งที่มีแนวโน้มสำหรับการลดขนาด ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์จึงเป็นไปได้ที่จะรวมส่วนประกอบแฝงและวงจรที่ใช้งานลงในชิปเดียว
Duplexer แบบรวมสามารถประดิษฐ์ได้โดยใช้โลหะเสริม - ออกไซด์ - เซมิคอนดักเตอร์ (CMOS) หรือกระบวนการสองขั้ว - CMOS (BICMOS) กระบวนการเหล่านี้มีการรวมระดับสูงและสามารถรวมเข้ากับส่วนประกอบอื่น ๆ ในระบบการสื่อสารได้อย่างง่ายดายเช่นแอมพลิฟายเออร์พลังงานและแอมพลิฟายเออร์เสียงต่ำ อย่างไรก็ตามความท้าทายของ Duplexers ที่ใช้ IC คือการบรรลุประสิทธิภาพในระดับเดียวกับ Duplexers ที่ไม่ต่อเนื่องแบบดั้งเดิม - โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของการจัดการพลังงานสูงและการแยก
ประสิทธิภาพ - ข้อควรพิจารณาในการออกแบบที่มุ่งเน้น
ในขณะที่ลดขนาดของเพล็กซ์เพล็กซ์มันเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาประสิทธิภาพ นี่คือข้อควรพิจารณาในการออกแบบเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพไม่ได้เสียสละ
การเพิ่มประสิทธิภาพของทอพอโลยีตัวกรอง
โทโพโลยีตัวกรองของเพล็กซ์มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพ ทอพอโลยีตัวกรองที่แตกต่างกันเช่น Chebyshev, Butterworth และ Elliptic มีลักษณะที่แตกต่างกันในแง่ของระลอก passband, การลดทอนของแถบหยุดและการสูญเสียการแทรก
สำหรับเพล็กซ์จะเป็นที่ต้องการของตัวกรองรูปไข่เพราะมันให้การเปลี่ยนแปลงที่คมชัดที่สุดระหว่าง passband และ stopband ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการแยกการแยกสูงระหว่างเส้นทางการส่งและรับ อย่างไรก็ตามตัวกรองรูปไข่อาจเป็นการยากที่จะออกแบบและปรับให้เหมาะสมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบขนาดเล็ก อัลกอริทึมการเพิ่มประสิทธิภาพขั้นสูงเช่นอัลกอริทึมทางพันธุกรรมและการเพิ่มประสิทธิภาพฝูงอนุภาคสามารถใช้เพื่อค้นหาพารามิเตอร์ตัวกรองที่ดีที่สุดในขณะที่พิจารณาข้อ จำกัด ขนาด
การจัดการความร้อน
เมื่อขนาดของเพล็กซ์ลดลงความหนาแน่นของพลังงานจะเพิ่มขึ้นซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาความร้อน ความร้อนที่มากเกินไปสามารถลดประสิทธิภาพการทำงานของเพล็กซ์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความถี่เรโซแนนท์และเพิ่มการสูญเสียการแทรก
การจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเสถียรในระยะยาวและประสิทธิภาพของเพล็กซ์เพล็กซ์ขนาดเล็ก สิ่งนี้สามารถทำได้ผ่านการใช้อ่างล้างมือความร้อนความร้อนและวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสม Sinks Heat สามารถแนบกับเพล็กซ์เพื่อกระจายความร้อนในขณะที่ความร้อน vias สามารถใช้ในการถ่ายโอนความร้อนจากส่วนประกอบภายในไปยังพื้นผิวภายนอกของอุปกรณ์
บทบาทของโพรง diplexers
โพรง diplexerเป็นประเภทของเพล็กซ์ที่มีประสิทธิภาพสูงในแง่ของการจัดการพลังงานการแยกและการสูญเสียการแทรกต่ำ ในขณะที่ diplexers โพรงมักจะมีขนาดใหญ่กว่า duplexers ประเภทอื่น ๆ แต่ก็มีวิธีลดขนาดของพวกเขาโดยไม่ต้องเสียสละประสิทธิภาพ
วิธีหนึ่งคือการใช้เทคนิคการตัดเฉือนขั้นสูงเพื่อสร้างฟันผุขนาดเล็ก การตัดเฉือนที่แม่นยำสามารถสร้างโพรงที่มีความคลาดเคลื่อนอย่างแน่นหนาซึ่งช่วยให้สามารถใช้ resonators ขนาดเล็กได้ นอกจากนี้วัสดุใหม่ที่มีค่าการนำความร้อนสูงสามารถใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อนของโพรง diplexers ทำให้พวกเขาสามารถทำงานที่ความหนาแน่นพลังงานที่สูงขึ้นในรูปแบบที่เล็กกว่า
บทสรุป
การลดขนาดของเพล็กซ์เพล็กซ์โดยไม่ต้องเสียสละประสิทธิภาพเป็นเป้าหมายที่ซับซ้อน แต่ทำได้ ด้วยการใช้วัสดุขั้นสูงการออกแบบ resonator ขนาดเล็กเทคโนโลยีวงจรแบบบูรณาการและการพิจารณาการออกแบบเชิงประสิทธิภาพ - เราสามารถพัฒนาเพล็กซ์ที่มีขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ในฐานะซัพพลายเออร์เพล็กซ์เรามุ่งมั่นที่จะให้บริการลูกค้าของเราด้วยการทำเพล็กซ์ที่มีคุณภาพสูงและกะทัดรัดที่ตรงตามข้อกำหนดที่ต้องการของระบบการสื่อสารที่ทันสมัย หากคุณมีความสนใจในผลิตภัณฑ์เพล็กซ์ของเราหรือต้องการหารือเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณเราขอเชิญคุณติดต่อเราเพื่อรับการจัดซื้อและการเจรจาต่อรอง เราหวังว่าจะได้ทำงานร่วมกับคุณเพื่อค้นหาโซลูชั่นที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ
การอ้างอิง
- Chang, K. (ed.) (2000) คู่มือ RF และไมโครเวฟส่วนประกอบ Wiley - Interscience
- Pozar, DM (2011) วิศวกรรมไมโครเวฟ (4th ed.) ไวลีย์
- Bhartia, P. , & Bahl, IJ (1988) ไมโครเวฟของแข็ง - การออกแบบวงจรสถานะ ไวลีย์
