ความแม่นยำในการกลึงชิ้นส่วน
ตัวกรองค่า Q สูงต้องการความแม่นยำสูงมากในการผลิตชิ้นส่วน แม้แต่ความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยในขนาด รูปร่าง หรือตำแหน่ง ก็อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพและค่า Q ของตัวกรอง ตัวอย่างเช่น ในตัวกรองแบบโพรง ขนาดและความหยาบของพื้นผิวของโพรงส่งผลโดยตรงต่อค่า Q เพื่อให้ได้ค่า Q สูง ชิ้นส่วนต้องได้รับการผลิตด้วยความแม่นยำสูง ซึ่งมักต้องใช้เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง เช่น การตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC ที่มีความแม่นยำสูง หรือการตัดด้วยเลเซอร์ เทคโนโลยีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ เช่น การหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกจุด ก็ถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงความแม่นยำและความสม่ำเสมอของชิ้นส่วนด้วย

การคัดเลือกวัสดุและการควบคุมคุณภาพ
การเลือกวัสดุสำหรับตัวกรองค่า Q สูงมีความสำคัญอย่างยิ่ง จำเป็นต้องใช้วัสดุที่มีการสูญเสียต่ำและมีความเสถียรสูง เพื่อลดการสูญเสียพลังงานและรับประกันประสิทธิภาพที่เสถียร วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ โลหะบริสุทธิ์สูง (เช่น ทองแดง อลูมิเนียม) และฉนวนไฟฟ้าที่มีการสูญเสียต่ำ (เช่น เซรามิกอลูมินา) อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้มักมีราคาแพงและยากต่อการแปรรูป นอกจากนี้ การควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดเป็นสิ่งจำเป็นในระหว่างการเลือกและการแปรรูปวัสดุ เพื่อให้มั่นใจในความสม่ำเสมอของคุณสมบัติของวัสดุ สิ่งเจือปนหรือข้อบกพร่องใดๆ ในวัสดุอาจนำไปสู่การสูญเสียพลังงานและค่า Q ลดลง

ความแม่นยำในการประกอบและการปรับแต่ง
กระบวนการประกอบสำหรับตัวกรองค่า Q สูงต้องมีความแม่นยำสูง ชิ้นส่วนต่างๆ ต้องได้รับการจัดวางและประกอบอย่างแม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงการคลาดเคลื่อนหรือช่องว่าง ซึ่งอาจทำให้ประสิทธิภาพของตัวกรองลดลง สำหรับตัวกรองค่า Q สูงที่ปรับได้ การรวมกลไกการปรับแต่งเข้ากับโพรงตัวกรองนั้นก่อให้เกิดความท้าทายเพิ่มเติม ตัวอย่างเช่น ในตัวกรองเรโซเนเตอร์ไดอิเล็กทริกที่มีกลไกการปรับแต่ง MEMS ขนาดของแอคทูเอเตอร์ MEMS นั้นเล็กกว่าเรโซเนเตอร์มาก หากเรโซเนเตอร์และแอคทูเอเตอร์ MEMS ถูกผลิตแยกกัน กระบวนการประกอบจะซับซ้อนและมีต้นทุนสูง และการคลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการปรับแต่งของตัวกรองได้

การบรรลุแบนด์วิดท์คงที่และความสามารถในการปรับแต่ง
การออกแบบตัวกรองแบบปรับความถี่ได้ที่มีค่า Q สูงและแบนด์วิดท์คงที่นั้นเป็นเรื่องท้าทาย เพื่อให้ได้แบนด์วิดท์คงที่ในระหว่างการปรับความถี่ ค่า Qe ภายนอกต้องแปรผันโดยตรงกับความถี่ศูนย์กลาง ในขณะที่การเชื่อมต่อระหว่างตัวเรโซเนเตอร์ต้องแปรผันผกผันกับความถี่ศูนย์กลาง ตัวกรองแบบปรับความถี่ได้ส่วนใหญ่ที่รายงานในเอกสารทางวิชาการแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ลดลงและการแปรผันของแบนด์วิดท์ เทคนิคต่างๆ เช่น การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและแม่เหล็กที่สมดุลถูกนำมาใช้ในการออกแบบตัวกรองแบบปรับความถี่ได้ที่มีแบนด์วิดท์คงที่ แต่การบรรลุเป้าหมายนี้ในทางปฏิบัติยังคงเป็นเรื่องยาก ตัวอย่างเช่น ตัวกรองแบบโพรงสองโหมด TE113 ที่ปรับความถี่ได้ถูกรายงานว่ามีค่า Q-factor สูงถึง 3000 ตลอดช่วงการปรับความถี่ แต่การแปรผันของแบนด์วิดท์ยังคงสูงถึง ±3.1% ภายในช่วงการปรับความถี่ที่แคบ

ข้อบกพร่องในการผลิตและการผลิตขนาดใหญ่
ความไม่สมบูรณ์ในการผลิต เช่น รูปร่าง ขนาด และความคลาดเคลื่อนของตำแหน่ง อาจทำให้เกิดโมเมนตัมเพิ่มเติมแก่โหมด ส่งผลให้เกิดการเชื่อมต่อโหมดที่จุดต่างๆ ในปริภูมิ k และสร้างช่องทางการแผ่รังสีเพิ่มเติม ซึ่งจะลดค่า Q-factor ลง สำหรับอุปกรณ์นาโนโฟโตนิกส์ในพื้นที่ว่าง พื้นที่การผลิตที่ใหญ่ขึ้นและช่องทางที่มีการสูญเสียมากขึ้นที่เกี่ยวข้องกับอาร์เรย์โครงสร้างนาโน ทำให้การบรรลุค่า Q-factor สูงทำได้ยาก แม้ว่าความสำเร็จในการทดลองจะแสดงให้เห็นค่า Q-factor สูงถึง 10⁹ ในไมโครเรโซเนเตอร์บนชิป แต่การผลิตตัวกรองที่มีค่า Q สูงในระดับใหญ่ มักมีราคาแพงและใช้เวลานาน เทคนิคต่างๆ เช่น โฟโตลิโทกราฟีแบบระดับสีเทา ถูกนำมาใช้ในการผลิตอาร์เรย์ตัวกรองขนาดเวเฟอร์ แต่การบรรลุค่า Q-factor สูงในการผลิตจำนวนมากยังคงเป็นความท้าทาย

การแลกเปลี่ยนระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุน
โดยทั่วไปแล้ว ตัวกรองค่า Q สูง มักต้องการการออกแบบที่ซับซ้อนและกระบวนการผลิตที่มีความแม่นยำสูงเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่า ซึ่งทำให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้นอย่างมาก ในการใช้งานจริง จำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุน ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีการผลิตไมโครซิลิคอนช่วยให้สามารถผลิตตัวเรโซเนเตอร์และตัวกรองที่ปรับได้ในปริมาณมากในราคาประหยัดในช่วงความถี่ต่ำ อย่างไรก็ตาม การบรรลุค่า Q สูงในช่วงความถี่สูงยังคงเป็นสิ่งที่ยังไม่ได้รับการสำรวจ การผสมผสานเทคโนโลยีการปรับแต่ง RF MEMS ซิลิคอนเข้ากับเทคนิคการฉีดขึ้นรูปที่มีต้นทุนต่ำ อาจเป็นทางออกที่เป็นไปได้สำหรับการผลิตตัวกรองค่า Q สูงในปริมาณมากในราคาประหยัด ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพสูงไว้ได้