Alkatrész-megmunkálási precízió
A nagy Q-értékű szűrők rendkívül nagy pontosságot igényelnek az alkatrész-megmunkálás során. Már a méret, az alak vagy a pozíció apró eltérései is jelentősen befolyásolhatják a szűrő teljesítményét és Q-tényezőjét. Például az üreges szűrőknél az üreg méretei és felületi érdessége közvetlenül befolyásolja a Q-tényezőt. A magas Q-tényező eléréséhez az alkatrészeket nagy pontossággal kell megmunkálni, ami gyakran fejlett gyártási technológiákat igényel, mint például a precíziós CNC megmunkálás vagy a lézervágás. Az additív gyártási technológiákat, mint például a szelektív lézeres olvasztás, szintén alkalmazzák az alkatrészek pontosságának és ismételhetőségének javítására.

Anyagkiválasztás és minőségellenőrzés
A nagy Q-értékű szűrők anyagválasztása kritikus fontosságú. Az energiaveszteség minimalizálása és a stabil teljesítmény biztosítása érdekében alacsony veszteségű és nagy stabilitású anyagokra van szükség. Az elterjedt anyagok közé tartoznak a nagy tisztaságú fémek (pl. réz, alumínium) és az alacsony veszteségű dielektrikumok (pl. alumínium-oxid kerámia). Ezek az anyagok azonban gyakran drágák és nehezen feldolgozhatók. Ezenkívül szigorú minőségellenőrzésre van szükség az anyagkiválasztás és -feldolgozás során az anyagtulajdonságok állandóságának biztosítása érdekében. Az anyagokban található bármilyen szennyeződés vagy hiba energiaveszteséghez és Q-tényező csökkenéséhez vezethet.

Összeszerelés és hangolás pontossága
Az összeszerelési folyamatnagy Q-értékű szűrőknagy pontosságúnak kell lennie. Az alkatrészeket pontosan kell elhelyezni és összeszerelni, hogy elkerüljük az illesztési hibákat vagy a rések kialakulását, amelyek ronthatják a szűrő teljesítményét. Hangolható, nagy Q-értékű szűrők esetén a hangolómechanizmusok integrálása a szűrőüregbe további kihívásokat jelent. Például a MEMS hangolómechanizmusokkal ellátott dielektromos rezonátorszűrőkben a MEMS aktuátorok mérete sokkal kisebb, mint a rezonátoré. Ha a rezonátort és a MEMS aktuátorokat külön gyártják, az összeszerelési folyamat bonyolulttá és költségessé válik, és a kisebb illesztési hibák is befolyásolhatják a szűrő hangolási teljesítményét.

Állandó sávszélesség és hangolhatóság elérése
Egy nagy Q-értékű, állandó sávszélességű hangolható szűrő tervezése kihívást jelent. A hangolás során az állandó sávszélesség fenntartásához a külsőleg terhelt Qe-nek egyenes arányban kell változnia a középfrekvenciával, míg a rezonátorok közötti csatolásoknak fordított arányban kell változniuk a középfrekvenciával. A szakirodalomban ismertetett legtöbb hangolható szűrő teljesítményromlást és sávszélesség-ingadozásokat mutat. Az állandó sávszélességű hangolható szűrők tervezéséhez olyan technikákat alkalmaznak, mint a kiegyensúlyozott elektromos és mágneses csatolások, de ennek elérése a gyakorlatban továbbra is nehéz. Például egy hangolható TE113 kettős módusú üreges szűrőről azt jelentették, hogy magas, 3000-es Q-tényezőt ér el a hangolási tartományában, de a sávszélesség-ingadozása egy kis hangolási tartományon belül is elérte a ±3,1%-ot.

Gyártási hibák és nagymértékű termelés
Az olyan gyártási tökéletlenségek, mint az alak, a méret és a pozícióbeli eltérések, további impulzust vihetnek be a módusba, ami móduscsatoláshoz vezethet a k-tér különböző pontjain, és extra sugárzó csatornák létrehozásához, ezáltal csökkentve a Q-faktort. A szabad térben működő nanofotonikus eszközök esetében a nagyobb gyártási terület és a nanoszerkezeti tömbökhöz kapcsolódó több veszteséges csatorna megnehezíti a magas Q-faktorok elérését. Míg a kísérleti eredmények akár 10⁹ Q-faktort is kimutatták a chipre integrált mikrorezonátorokban, a nagy Q-faktorú szűrők nagyméretű gyártása gyakran drága és időigényes. Az olyan technikákat, mint a szürkeárnyalatos fotolitográfia, alkalmazzák a wafer méretű szűrőtömbök gyártására, de a magas Q-faktorok elérése a tömeggyártásban továbbra is kihívást jelent.

Kompromisszum a teljesítmény és a költség között
A nagy Q-értékű szűrők jellemzően összetett kialakítást és nagy pontosságú gyártási eljárásokat igényelnek a kiváló teljesítmény eléréséhez, ami jelentősen növeli a gyártási költségeket. A gyakorlati alkalmazásokban egyensúlyt kell teremteni a teljesítmény és a költségek között. Például a szilícium mikromegmunkálási technológiája lehetővé teszi a hangolható rezonátorok és szűrők alacsony költségű, kötegelt gyártását alacsonyabb frekvenciasávokban. A magas Q-tényezők elérése azonban magasabb frekvenciasávokban még mindig feltáratlan. A szilícium RF MEMS hangolási technológia és a költséghatékony fröccsöntési technikák kombinálása potenciális megoldást kínál a nagy Q-értékű szűrők skálázható, alacsony költségű gyártására, a nagy teljesítmény fenntartása mellett.