उच्च-Q फ़िल्टरअपनी उत्कृष्ट चयनात्मकता और कम प्रविष्टि हानि के कारण, उच्च-Q फ़िल्टर संचार प्रणालियों, प्रकाशिक उपकरणों और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। हालाँकि, उच्च-Q फ़िल्टरों के निर्माण में कई चुनौतियाँ शामिल हैं। नीचे उच्च-Q फ़िल्टरों के निर्माण की कुछ प्रमुख चुनौतियाँ दी गई हैं:
घटक मशीनिंग परिशुद्धता
उच्च-Q फ़िल्टर के लिए घटक मशीनिंग में अत्यधिक उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है। आकार, आकृति या स्थिति में मामूली विचलन भी फ़िल्टर के प्रदर्शन और Q-फ़ैक्टर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है। उदाहरण के लिए, कैविटी फ़िल्टर में, कैविटी के आयाम और सतही खुरदरापन Q-फ़ैक्टर को सीधे प्रभावित करते हैं। उच्च Q-फ़ैक्टर प्राप्त करने के लिए, घटकों को उच्च परिशुद्धता के साथ मशीन किया जाना चाहिए, जिसके लिए अक्सर उन्नत विनिर्माण तकनीकों जैसे कि सटीक CNC मशीनिंग या लेज़र कटिंग की आवश्यकता होती है। चयनात्मक लेज़र मेल्टिंग जैसी एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग तकनीकों का उपयोग घटक परिशुद्धता और पुनरावृत्ति क्षमता में सुधार के लिए भी किया जाता है।
सामग्री चयन और गुणवत्ता नियंत्रण
उच्च-Q फ़िल्टर के लिए सामग्री का चयन अत्यंत महत्वपूर्ण है। ऊर्जा हानि को न्यूनतम रखने और स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए कम हानि और उच्च स्थिरता वाली सामग्रियों की आवश्यकता होती है। सामान्य सामग्रियों में उच्च-शुद्धता वाली धातुएँ (जैसे, तांबा, एल्युमीनियम) और कम-हानि वाले परावैद्युत (जैसे, एल्युमिना सिरेमिक) शामिल हैं। हालाँकि, ये सामग्रियाँ अक्सर महंगी और प्रसंस्करण में चुनौतीपूर्ण होती हैं। इसके अतिरिक्त, सामग्री के गुणों में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए सामग्री के चयन और प्रसंस्करण के दौरान सख्त गुणवत्ता नियंत्रण आवश्यक है। सामग्रियों में किसी भी प्रकार की अशुद्धता या दोष से ऊर्जा हानि और कम Q-गुणक हो सकता है।
असेंबली और ट्यूनिंग परिशुद्धता
इसके लिए असेंबली प्रक्रियाउच्च-Q फ़िल्टरअत्यधिक परिशुद्धता होनी चाहिए। घटकों को सटीक रूप से स्थित और संयोजित किया जाना चाहिए ताकि गलत संरेखण या अंतराल से बचा जा सके, जो फ़िल्टर के प्रदर्शन को कम कर सकते हैं। ट्यूनेबल उच्च-क्यू फ़िल्टरों के लिए, फ़िल्टर गुहा के साथ ट्यूनिंग तंत्र का एकीकरण अतिरिक्त चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है। उदाहरण के लिए, एमईएमएस ट्यूनिंग तंत्र वाले डाइइलेक्ट्रिक रेज़ोनेटर फ़िल्टरों में, एमईएमएस एक्चुएटर्स का आकार रेज़ोनेटर से बहुत छोटा होता है। यदि रेज़ोनेटर और एमईएमएस एक्चुएटर्स अलग-अलग निर्मित किए जाते हैं, तो संयोजन प्रक्रिया जटिल और महंगी हो जाती है, और थोड़ा सा भी गलत संरेखण फ़िल्टर के ट्यूनिंग प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।
निरंतर बैंडविड्थ और ट्यूनेबिलिटी प्राप्त करना
स्थिर बैंडविड्थ वाले उच्च-Q ट्यूनेबल फ़िल्टर को डिज़ाइन करना चुनौतीपूर्ण है। ट्यूनिंग के दौरान स्थिर बैंडविड्थ बनाए रखने के लिए, बाहरी लोडेड Qe को केंद्र आवृत्ति के साथ सीधे बदलना चाहिए, जबकि अंतर-अनुनाद युग्मन को केंद्र आवृत्ति के व्युत्क्रमानुपाती रूप से बदलना चाहिए। साहित्य में वर्णित अधिकांश ट्यूनेबल फ़िल्टर प्रदर्शन में गिरावट और बैंडविड्थ में बदलाव प्रदर्शित करते हैं। संतुलित विद्युत और चुंबकीय युग्मन जैसी तकनीकों का उपयोग स्थिर बैंडविड्थ ट्यूनेबल फ़िल्टर को डिज़ाइन करने के लिए किया जाता है, लेकिन व्यवहार में इसे प्राप्त करना कठिन बना हुआ है। उदाहरण के लिए, एक ट्यूनेबल TE113 दोहरे-मोड कैविटी फ़िल्टर को अपनी ट्यूनिंग रेंज में 3000 का उच्च Q-फ़ैक्टर प्राप्त करने की सूचना मिली थी, लेकिन इसकी बैंडविड्थ में बदलाव अभी भी एक छोटी ट्यूनिंग रेंज में ±3.1% तक पहुँच गया।
विनिर्माण दोष और बड़े पैमाने पर उत्पादन
आकार, माप और स्थितिगत विचलन जैसी निर्माण संबंधी अपूर्णताएँ मोड में अतिरिक्त संवेग उत्पन्न कर सकती हैं, जिससे k-स्पेस में विभिन्न बिंदुओं पर मोड युग्मन होता है और अतिरिक्त विकिरण चैनल बनते हैं, जिससे Q-कारक कम हो जाता है। मुक्त-स्थान नैनोफोटोनिक उपकरणों के लिए, नैनोस्ट्रक्चर सरणियों से जुड़े बड़े निर्माण क्षेत्र और अधिक हानिपूर्ण चैनल उच्च Q-कारकों को प्राप्त करना कठिन बनाते हैं। हालाँकि प्रायोगिक उपलब्धियों ने ऑन-चिप माइक्रोरेसोनेटरों में 10⁹ तक उच्च Q-कारकों का प्रदर्शन किया है, उच्च-Q फ़िल्टरों का बड़े पैमाने पर निर्माण अक्सर महंगा और समय लेने वाला होता है। ग्रेस्केल फोटोलिथोग्राफी जैसी तकनीकों का उपयोग वेफर-स्केल फ़िल्टर सरणियों के निर्माण के लिए किया जाता है, लेकिन बड़े पैमाने पर उत्पादन में उच्च Q-कारकों को प्राप्त करना एक चुनौती बनी हुई है।
प्रदर्शन और लागत के बीच समझौता
उच्च-Q फ़िल्टरों को बेहतर प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए आमतौर पर जटिल डिज़ाइन और उच्च-परिशुद्धता निर्माण प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है, जिससे उत्पादन लागत में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, प्रदर्शन और लागत में संतुलन बनाए रखना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, सिलिकॉन माइक्रोमशीनिंग तकनीक कम आवृत्ति बैंड पर ट्यूनेबल रेज़ोनेटर और फ़िल्टर के कम लागत वाले बैच निर्माण की अनुमति देती है। हालाँकि, उच्च आवृत्ति बैंड में उच्च Q-कारक प्राप्त करना अभी भी अज्ञात है। सिलिकॉन RF MEMS ट्यूनिंग तकनीक को लागत-प्रभावी इंजेक्शन मोल्डिंग तकनीकों के साथ संयोजित करने से उच्च प्रदर्शन बनाए रखते हुए उच्च-Q फ़िल्टरों के स्केलेबल, कम लागत वाले निर्माण का एक संभावित समाधान मिलता है।
सी चुआन कीनलियन माइक्रोवेव, नैरोबैंड और ब्रॉडबैंड कॉन्फ़िगरेशन में 0.5 से 50 गीगाहर्ट्ज़ तक की आवृत्तियों को कवर करने वाले उपकरणों का एक विस्तृत चयन प्रदान करता है। इन्हें 50-ओम ट्रांसमिशन सिस्टम में 10 से 30 वाट इनपुट पावर को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। माइक्रोस्ट्रिप या स्ट्रिपलाइन डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है और सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए अनुकूलित किया जाता है।
हम यह भी कर सकते हैंअनुकूलित करेंअपनी ज़रूरतों के अनुसार RF कैविटी फ़िल्टर चुनें। आप अपनी ज़रूरत के अनुसार विनिर्देश प्रदान करने के लिए अनुकूलन पृष्ठ पर जा सकते हैं।
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सिचुआन कीनलियन माइक्रोवेव टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड
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पोस्ट करने का समय: 20 जून 2025