Die zunehmende Verbreitung von 4G-LTE-Netzen, der Ausbau der neuen 5G-Netze und die allgegenwärtige Verfügbarkeit von WLAN führen zu einem drastischen Anstieg der Anzahl der von drahtlosen Geräten unterstützten Funkfrequenzbänder. Jedes Band benötigt Filter zur Isolation, um die Signale im richtigen Frequenzbereich zu halten. Mit steigendem Datenverkehr erhöhen sich die Anforderungen, um die effektive Übertragung der Grundsignale zu gewährleisten, den Akkuverbrauch zu reduzieren und die Datenraten zu erhöhen. Filter sind für große Bandbreiten und hohe Frequenzen unerlässlich. Die größte Herausforderung stellt dabei das neue WLAN 6E mit einer Bandbreite von 6,1 MHz und einer maximalen Frequenz von 200,7 GHz dar.
Da immer mehr Datenverkehr den Frequenzbereich von 5 GHz bis 3 GHz für 7G und WLAN nutzt, beeinträchtigen Interferenzen zwischen den Frequenzbändern die Koexistenz dieser fortschrittlichen drahtlosen Technologien und mindern deren Leistungsfähigkeit. Daher sind leistungsfähigere Filter erforderlich, um die Integrität jedes Frequenzbandes zu gewährleisten. Darüber hinaus erfordert die begrenzte Anzahl an Antennen in Mobilgeräten und Access Points architektonische Anpassungen zur verstärkten Nutzung gemeinsamer Antennen, was die Anforderungen an die Filterleistung weiter erhöht.
Die Filtertechnologie muss sich weiterentwickeln, um den Anforderungen von Wi-Fi 6, Wi-Fi 6e und 5G gerecht zu werden. Bisherige Filtertechnologien für drahtlose Anwendungen wie Oberflächenwellen (SAW), temperaturkompensierte SAW (TC-SAW), fest montierte Resonatoren (SMR-BAW) und Film-Bulk-Resonatoren (FBAR) lassen sich zwar auf größere Bandbreiten und höhere Frequenzen ausdehnen, jedoch auf Kosten anderer kritischer Parameter wie Dämpfung und Leistungsstabilität. Alternativ können mehrere Filter große Bandbreiten abdecken, entweder in Kombination mit nicht-akustischen Filtern oder als separate Abschnitte.
Dank verbesserter Hochleistungsfilterung werden höhere Datenraten, geringere Latenz und eine größere Reichweite erzielt. Jeder kennt das Problem: Videoanrufe ruckeln, Spiele verzögern sich, und die Internetverbindung bricht im Homeoffice ständig ab. Neue WLAN-Technologien in Kombination mit neuen, breitbandigen Frequenzen und fortschrittlicher Filterung bieten zukunftsweisende Lösungen. Diese Filter ermöglichen die erforderlichen Bandbreiten, den Betrieb mit hohen Frequenzen, geringe Verluste und hohe Belastbarkeit. Ein Beispiel hierfür ist XBAR, basierend auf der Bulk Acoustic Wave (BAW)-Resonatortechnologie. Diese Resonatoren bestehen aus einem Einkristall, einer piezoelektrischen Schicht und Metallstiften auf der Oberseite, die als Interdigitalwandler (IDT) fungieren.
Hybrid Integrated Passive Device (IPD) FBAR Wi-Fi 6E-Filter bieten nur Schutz vor Störungen in unlizenzierten 5-GHz-Bändern und nicht in 5G-Sub-6-GHz- oder UWB-Kanälen, während XBAR Wi-Fi 6E-Filter die Wi-Fi 6E-Bänder vor allen potenziellen Störungen schützen.
HF-Filter für Wi-Fi 7
Wi-Fi ergänzt Mobilfunknetze hinsichtlich Kapazität und Datenrate. Wi-Fi 6 und das deutlich erweiterte Frequenzspektrum machen Wi-Fi noch attraktiver. Die Koexistenz von Wi-Fi und 5G erfordert jedoch Filter, um potenzielle Interferenzen zu vermeiden. Diese Filter müssen eine hohe Bandbreite, einen Betrieb mit hohen Frequenzen, geringe Dämpfung und eine hohe Belastbarkeit gewährleisten. Da die Zertifizierung von Wi-Fi-7-Geräten für Anfang 2024 erwartet wird, wird der Bedarf an Filtern, die strengere Anforderungen erfüllen, weiter steigen. Zudem führt der durch die Pandemie bedingte Wandel von Lebensstil und Arbeitswelt zu einer Zunahme neuer Gerätetypen und datenintensiver Anwendungen.
Chengdu Concept Microwave ist ein professioneller Hersteller von HF-Filtern in China, darunter HF-Tiefpassfilter, Hochpassfilter, Bandpassfilter, Kerbfilter/Bandsperrfilter und Duplexer. Alle Filter können individuell an Ihre Anforderungen angepasst werden.
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Veröffentlichungsdatum: 20. September 2023