Přesné obrábění součástí
Filtry s vysokým Q vyžadují extrémně vysokou přesnost při obrábění součástí. I malé odchylky ve velikosti, tvaru nebo poloze mohou významně ovlivnit výkon filtru a Q faktor. Například u dutinových filtrů rozměry a drsnost povrchu dutiny přímo ovlivňují Q faktor. Pro dosažení vysokého Q faktoru musí být součásti obráběny s vysokou přesností, což často vyžaduje pokročilé výrobní technologie, jako je přesné CNC obrábění nebo laserové řezání. Pro zlepšení přesnosti a opakovatelnosti součástí se používají také technologie aditivní výroby, jako je selektivní laserové tavení.

Výběr materiálu a kontrola kvality
Výběr materiálu pro filtry s vysokým Q faktorem je zásadní. Pro minimalizaci ztrát energie a zajištění stabilního výkonu jsou nutné materiály s nízkými ztrátami a vysokou stabilitou. Mezi běžné materiály patří vysoce čisté kovy (např. měď, hliník) a dielektrika s nízkými ztrátami (např. keramika z oxidu hlinitého). Tyto materiály jsou však často drahé a jejich zpracování je náročné. Během výběru a zpracování materiálu je navíc nutná přísná kontrola kvality, aby byla zajištěna konzistence vlastností materiálu. Jakékoli nečistoty nebo vady v materiálech mohou vést ke ztrátám energie a snížení Q faktoru.

Přesnost montáže a ladění
Proces montáže profiltry s vysokým Qmusí být vysoce přesné. Součásti musí být přesně umístěny a smontovány, aby se zabránilo nesprávnému zarovnání nebo mezerám, které by mohly snížit výkon filtru. U laditelných filtrů s vysokým Q představuje integrace ladicích mechanismů s dutinou filtru další výzvy. Například u dielektrických rezonátorových filtrů s ladicími mechanismy MEMS je velikost aktuátorů MEMS mnohem menší než rezonátor. Pokud se rezonátor a aktuátory MEMS vyrábějí odděleně, proces montáže se stává složitým a nákladným a drobné nesprávné zarovnání může ovlivnit ladicí výkon filtru.

Dosažení konstantní šířky pásma a laditelnosti
Návrh laditelného filtru s vysokým Q faktorem a konstantní šířkou pásma je náročný. Aby se během ladění udržela konstantní šířka pásma, musí se externě zatížené Qe měnit přímo úměrně střední frekvenci, zatímco vazby mezi rezonátory se musí měnit nepřímo úměrně střední frekvenci. Většina laditelných filtrů uváděných v literatuře vykazuje snížení výkonu a změny šířky pásma. Pro návrh laditelných filtrů s konstantní šířkou pásma se používají techniky, jako jsou vyvážené elektrické a magnetické vazby, ale dosažení tohoto cíle v praxi zůstává obtížné. Například laditelný dutinový filtr TE113 údajně dosáhl vysokého Q faktoru 3000 v celém rozsahu ladění, ale jeho kolísání šířky pásma stále dosahovalo ±3,1 % v malém rozsahu ladění.

Výrobní vady a velkovýroba
Výrobní nedokonalosti, jako je tvar, velikost a polohové odchylky, mohou do módu vnést další hybnost, což vede k vazbě módů v různých bodech k-prostoru a k vytvoření dalších radiačních kanálů, čímž se snižuje Q-faktor. U nanofotonických zařízení ve volném prostoru ztěžuje větší výrobní plocha a více ztrátových kanálů spojených s nanostrukturními poli dosažení vysokých Q-faktorů. Zatímco experimentální úspěchy prokázaly Q-faktory až 10⁹ v mikrorezonátorech na čipu, výroba filtrů s vysokým Q ve velkém měřítku je často drahá a časově náročná. K výrobě filtračních polí v měřítku waferů se používají techniky, jako je fotolitografie ve stupních šedi, ale dosažení vysokých Q-faktorů v hromadné výrobě zůstává výzvou.

Kompromis mezi výkonem a cenou
Vysoce kvalitní filtry obvykle vyžadují složité konstrukce a vysoce přesné výrobní procesy pro dosažení vynikajícího výkonu, což výrazně zvyšuje výrobní náklady. V praktických aplikacích je potřeba vyvážit výkon a náklady. Například technologie mikroobrábění křemíku umožňuje nízkonákladovou dávkovou výrobu laditelných rezonátorů a filtrů v nižších frekvenčních pásmech. Dosažení vysokých faktorů Q ve vyšších frekvenčních pásmech však zůstává neprozkoumané. Kombinace technologie ladění křemíkových RF MEMS s cenově efektivními technikami vstřikování plastů nabízí potenciální řešení pro škálovatelnou a nízkonákladovou výrobu vysoce kvalitních filtrů při zachování vysokého výkonu.