Precisión de mecanizado de compoñentes
Os filtros de alta Q requiren unha precisión extremadamente alta no mecanizado de compoñentes. Mesmo pequenas desviacións no tamaño, a forma ou a posición poden afectar significativamente o rendemento do filtro e o factor Q. Por exemplo, nos filtros de cavidade, as dimensións e a rugosidade da superficie da cavidade inflúen directamente no factor Q. Para conseguir un factor Q alto, os compoñentes deben mecanizarse con alta precisión, o que a miúdo require tecnoloxías de fabricación avanzadas como o mecanizado CNC de precisión ou o corte por láser. As tecnoloxías de fabricación aditiva, como a fusión selectiva por láser, tamén se utilizan para mellorar a precisión e a repetibilidade dos compoñentes.

Selección de materiais e control de calidade
A selección de materiais para os filtros de alta Q é fundamental. Requírense materiais con baixas perdas e alta estabilidade para minimizar a perda de enerxía e garantir un rendemento estable. Entre os materiais habituais inclúense metais de alta pureza (por exemplo, cobre, aluminio) e dieléctricos de baixas perdas (por exemplo, cerámica de alúmina). Non obstante, estes materiais adoitan ser caros e difíciles de procesar. Ademais, é necesario un control de calidade rigoroso durante a selección e o procesamento dos materiais para garantir a consistencia nas propiedades dos materiais. Calquera impureza ou defecto nos materiais pode levar á perda de enerxía e a unha redución do factor Q.

Precisión de montaxe e axuste
O proceso de montaxe parafiltros de alta Qdebe ser moi preciso. Os compoñentes deben colocarse e montarse con precisión para evitar desalineamentos ou ocos, que poderían degradar o rendemento do filtro. Para os filtros sintonizables de alta Q, a integración dos mecanismos de sintonización coa cavidade do filtro supón desafíos adicionais. Por exemplo, nos filtros resonadores dieléctricos con mecanismos de sintonización MEMS, o tamaño dos actuadores MEMS é moito menor que o do resonador. Se o resonador e os actuadores MEMS se fabrican por separado, o proceso de montaxe vólvese complexo e custoso, e pequenos desalineamentos poden afectar o rendemento de sintonización do filtro.

Conseguindo un ancho de banda e unha sintonizabilidade constantes
Deseñar un filtro sintonizable de alta Q con ancho de banda constante é un reto. Para manter un ancho de banda constante durante a sintonización, o Qe cargado externo debe variar directamente coa frecuencia central, mentres que os acoplamentos interresonadores deben variar inversamente coa frecuencia central. A maioría dos filtros sintonizables descritos na literatura presentan degradación do rendemento e variacións de ancho de banda. Empréganse técnicas como os acoplamentos eléctricos e magnéticos equilibrados para deseñar filtros sintonizables de ancho de banda constante, pero conseguilo na práctica segue sendo difícil. Por exemplo, informouse de que un filtro de cavidade de modo dual sintonizable TE113 alcanzaba un factor Q alto de 3000 no seu rango de sintonización, pero a súa variación de ancho de banda aínda alcanzaba o ±3,1 % dentro dun pequeno rango de sintonización.

Defectos de fabricación e produción a grande escala
As imperfeccións de fabricación, como a forma, o tamaño e as desviacións posicionais, poden introducir un momento adicional no modo, o que leva ao acoplamento de modos en diferentes puntos do espazo k e á creación de canles radiativas adicionais, reducindo así o factor Q. Para os dispositivos nanofotónicos de espazo libre, a maior área de fabricación e as canles con máis perdas asociadas ás matrices de nanoestruturas dificultan a consecución de factores Q elevados. Aínda que os logros experimentais demostraron factores Q de ata 10⁹ en microrresonadores integrados, a fabricación a grande escala de filtros de alta Q adoita ser cara e leva moito tempo. Técnicas como a fotolitografía en escala de grises utilízanse para fabricar matrices de filtros a escala de oblea, pero acadar factores Q elevados na produción en masa segue sendo un desafío.

Compromiso entre rendemento e custo
Os filtros de alta Q normalmente requiren deseños complexos e procesos de fabricación de alta precisión para lograr un rendemento superior, o que aumenta significativamente os custos de produción. Nas aplicacións prácticas, existe a necesidade de equilibrar o rendemento e o custo. Por exemplo, a tecnoloxía de micromecanizado de silicio permite a fabricación por lotes de baixo custo de resonadores e filtros sintonizables en bandas de frecuencia máis baixas. Non obstante, a consecución de factores Q elevados en bandas de frecuencia máis altas segue sen explorarse. A combinación da tecnoloxía de sintonización MEMS de RF de silicio con técnicas de moldeo por inxección rendibles ofrece unha solución potencial para a fabricación escalable e de baixo custo de filtros de alta Q, mantendo ao mesmo tempo un alto rendemento.