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차세대 무선 장비 — 5G 대규모 MIMO 라디오, Wi-Fi 6E/7 액세스 포인트, 개인 5G 네트워크, 위성 사용자 터미널 및 산업용 IoT 게이트웨이 — 는 대역폭, 효율성 및 물리적 볼륨이 모두 동시에 잘못된 방향으로 움직이는 RF 프런트 엔드 설계를 코너로 몰아넣고 있습니다. 채널은 더 넓어지고, 안테나 배열은 더 촘촘해지고, 인클로저는 작아지고, 열 예산은 얇아지고 있습니다.
Jieying Communication Technology (Shenzhen) Co., Ltd.는 2018년부터 OEM 및 ODM 하드웨어 팀을 지원하며 이러한 전환을 지원해 왔습니다. 마이크로파 RF 및 자기 부품의 연구, 개발, 생산 및 판매에 전념하는 제조업체로서 — 약 200~230명의 직원과 수출되는 생산량의 70%~80% — 전 세계 기지국, 모듈 및 산업용 라디오 개발자로부터 동일한 질문을 받고 있습니다.
세 가지 압력이 모든 새로운 플랫폼에 집중됩니다:
필터는 일반적으로 링크 예산을 가장 먼저 손상시키는 구성 요소이며, 잘못된 토폴로지를 선택하면 체인의 나중에 복구할 수 없는 삽입 손실이 발생합니다. 실용적인 매핑:
| 기술 | 일반적인 강점 | 최적의 적합성 | 주의할 점 |
|---|---|---|---|
| RF LC 필터 | 컴팩트하고 비용 효율적이며 넓은 튜닝 범위 | Sub-6 GHz 기지국 및 중계기 프런트 엔드 | 대역 가장자리 근처의 선택도 제한이 낮은 Q |
| RF 캐비티 필터 | 매우 높은 Q, 우수한 전력 처리 | 매크로 기지국, 고선택도 듀플렉싱 | 더 큰 풋프린트 및 더 높은 단위 비용 |
| LTCC 필터 | 작고 안정적이며 SMT에 친숙함 | 프런트 엔드 모듈, 소형 셀, Wi-Fi 라디오 | 엄격한 공정 허용 오차 제어 필요 |
| 유전체 필터 | 작은 볼륨에서 좋은 선택도 | 기지국 및 중계기 채널 필터링 | 온도 드리프트 보상 필요 |
| SAW 필터 | 높은 볼륨에서 매우 날카로운 스커트 | 핸드셋, IoT 노드, IF 스테이지 | 제한된 전력 처리 |
| 박막 필터 | 고주파에서 뛰어난 반복성 | 밀리미터파 및 광대역 모듈 | 더 높은 단위 비용 |
리젝션 스커트를 날카롭게 하는 추가 공진기는 패스밴드에 손실을 추가합니다. 대규모 MIMO 배열에서 페널티는 체인 수에 의해 곱해지므로 설계 목표는 데이터시트가 제공할 수 있는 가장 가파른 곡선이 아니라 공존 및 규제 마스크를 충족하는 최소 리젝션이어야 합니다. 임의의 오프셋이 아닌 실제 간섭 주파수에서 리젝션을 지정하면 종종 부품 명세서에서 하나 또는 두 개의 단계를 제거할 수 있습니다.
차동 전력 증폭기, 푸시풀 스테이지 및 균형 혼합기는 단일 종단 50 Ω에서 균형 인터페이스로의 깨끗한 전환이 필요합니다. 광대역 RF 변압기, 컴팩트 LTCC 변압기 또는 버스 변압기 중에서 선택하는 것은 대역폭, DC 절연 및 필요한 임피던스 비율에 따라 달라집니다. 활성 장치에 가까이 배치된 저손실 밸런 및 매칭 변압기는 진폭 및 위상 균형을 유지하여 광대역 변조에서 오류 벡터 크기를 보호합니다.
더 작은 인클로저에서 더 높은 출력 전력은 전력 처리를 열 문제로 만듭니다. 캐비티 및 유전체 필터는 더 많은 순방향 전력을 허용하는 반면, 표면 실장 LTCC 및 SAW 부품은 신중한 디레이팅이 필요합니다. 설계자는 매칭된 부하뿐만 아니라 안테나가 제시할 수 있는 최악의 VSWR에서 성능을 확인해야 합니다. 왜냐하면 불일치 포트는 필터가 흡수하도록 등급이 매겨지지 않은 전력을 반사할 수 있기 때문입니다.
실험실에서는 작동하지만 생산에서는 벗어나는 설계는 가장 비싼 결과입니다. 반복성은 유전율, 도금 두께 및 기계적 허용 오차에 대한 공정 제어의 함수입니다. RF 필터, 전력 분배기, 커플러, 인덕터 및 페라이트 비드에 대한 당사의 라인은 로트 수준 추적성을 중심으로 구축되어 천 번째 장치가 열 번째 장치처럼 작동합니다.
차세대 무선 장비의 RF 설계는 단일 최적의 구성 요소를 찾는 것보다 체인의 모든 단계에서 요구 사항에 맞는 기술을 선택하는 것에 더 가깝습니다. 필터 선택, 매칭, 전력 디레이팅 및 공정 반복성을 하나의 연결된 결정으로 취급하는 팀은 더 적은 재작업으로 더 빠르게 대량 생산에 도달합니다. 다음 플랫폼에서 RF 프런트 엔드에 대한 두 번째 의견이 필요한 경우 당사의 엔지니어링 팀이 사양을 검토할 준비가 되어 있습니다.
