Точність обробки компонентів
Високоякісні фільтри вимагають надзвичайно високої точності обробки компонентів. Навіть незначні відхилення в розмірі, формі чи положенні можуть суттєво вплинути на продуктивність фільтра та добротність. Наприклад, у резонаторних фільтрах розміри та шорсткість поверхні порожнини безпосередньо впливають на добротність. Для досягнення високої добротності компоненти повинні бути оброблені з високою точністю, що часто вимагає передових виробничих технологій, таких як прецизійна обробка на верстатах з ЧПК або лазерне різання. Технології адитивного виробництва, такі як селективне лазерне плавлення, також використовуються для підвищення точності та повторюваності компонентів.

Вибір матеріалів та контроль якості
Вибір матеріалу для фільтрів з високим Q є критично важливим. Для мінімізації втрат енергії та забезпечення стабільної роботи потрібні матеріали з низькими втратами та високою стабільністю. До поширених матеріалів належать високочисті метали (наприклад, мідь, алюміній) та діелектрики з низькими втратами (наприклад, кераміка на основі глинозему). Однак ці матеріали часто дорогі та складні в обробці. Крім того, під час вибору та обробки матеріалів необхідний суворий контроль якості, щоб забезпечити стабільність властивостей матеріалу. Будь-які домішки або дефекти в матеріалах можуть призвести до втрат енергії та зниження Q-фактора.

Точність складання та налаштування
Процес складання дляфільтри високої добротностімає бути дуже точним. Компоненти необхідно точно розташувати та зібрати, щоб уникнути перекосу або зазорів, які можуть погіршити продуктивність фільтра. Для настроюваних фільтрів високої добротності інтеграція механізмів налаштування з резонатором фільтра створює додаткові труднощі. Наприклад, у діелектричних резонаторних фільтрах з механізмами налаштування MEMS розмір актуаторів MEMS значно менший за резонатор. Якщо резонатор і актуатори MEMS виготовляються окремо, процес складання стає складним і дорогим, а незначні перекоси можуть вплинути на продуктивність налаштування фільтра.

Досягнення постійної пропускної здатності та настроюваності
Проектування настроюваного фільтра з високим Q та постійною шириною смуги пропускання є складним завданням. Щоб підтримувати постійну ширину смуги пропускання під час налаштування, зовнішнє навантаження Qe повинно змінюватися прямо пропорційно до центральної частоти, тоді як міжрезонаторні зв'язки повинні змінюватися обернено пропорційно до центральної частоти. Більшість настроюваних фільтрів, описаних у літературі, демонструють погіршення продуктивності та зміни ширини смуги пропускання. Для проектування настроюваних фільтрів з постійною шириною смуги пропускання використовуються такі методи, як збалансовані електричні та магнітні зв'язки, але досягнення цього на практиці залишається складним. Наприклад, повідомлялося, що настроюваний дворежимний резонаторний фільтр TE113 досяг високого Q-коефіцієнта 3000 у всьому діапазоні налаштування, але варіація його ширини смуги пропускання все ще досягала ±3,1% у невеликому діапазоні налаштування.

Виробничі дефекти та великосерійне виробництво
Такі недоліки виготовлення, як форма, розмір та відхилення положення, можуть вносити додатковий імпульс до моди, що призводить до зв'язку мод у різних точках k-простору та створення додаткових радіаційних каналів, тим самим знижуючи добротність. Для нанофотонних пристроїв у вільному просторі більша площа виготовлення та більше каналів із втратами, пов'язаних з наноструктурними масивами, ускладнюють досягнення високих добротностей. Хоча експериментальні досягнення продемонстрували добротність до 10⁹ у вбудованих мікрорезонаторах, масштабне виготовлення фільтрів з високою добротністю часто є дорогим та трудомістким. Такі методи, як фотолітографія у градаціях сірого, використовуються для виготовлення фільтрувальних масивів у масштабі пластини, але досягнення високих добротностей у масовому виробництві залишається проблемою.

Компроміс між продуктивністю та вартістю
Високоякісні фільтри зазвичай вимагають складних конструкцій та високоточних виробничих процесів для досягнення чудової продуктивності, що значно збільшує виробничі витрати. У практичному застосуванні існує потреба в балансі між продуктивністю та вартістю. Наприклад, технологія мікрообробки кремнію дозволяє низьковитратне серійне виробництво настроюваних резонаторів та фільтрів у нижчих частотних діапазонах. Однак досягнення високих коефіцієнтів добротності у вищих частотних діапазонах залишається невивченим. Поєднання технології налаштування кремнієвих ВЧ-МЕМС з економічно ефективними методами лиття під тиском пропонує потенційне рішення для масштабованого, низьковитратного виробництва високоякісних фільтрів, зберігаючи при цьому високу продуктивність.