5G時代，陶瓷濾波器為何如此火熱？

來源：鑫臺銘時間：2020-06-11 14:10瀏覽次數(shù)：- | 分享加入收藏

濾波器是基站射頻核心部件，其主要部件是使發(fā)送和接收信號中特定的頻率成分通過，而極大地衰減其他頻率成分。5G基站濾波器主要有金屬同軸腔體、陶瓷介質(zhì)諧振和陶瓷介質(zhì)濾波器三類。隨著5G技術(shù)的發(fā)展，陶瓷介質(zhì)濾波器逐步替代傳統(tǒng)金屬腔體濾波器成為主流。

陶瓷介質(zhì)濾波器的優(yōu)勢

陶瓷介質(zhì)濾波器是經(jīng)粉體干壓燒結(jié)后，兩面覆銀作電極金屬化，經(jīng)直流高壓極化后產(chǎn)生壓電效應(yīng)。陶瓷片兩面形變后產(chǎn)生電場而具有串聯(lián)諧振特性。由于上述電磁波諧振發(fā)生在壓力陶瓷介質(zhì)內(nèi)部，不需要固定諧振器，因此介質(zhì)濾波器的體積較小。

另一方面，由于微波陶瓷粉體較金屬腔體具有更高Q值的材料特性，大幅減小了插損，具有高帶外抑制、溫度漂移特性好、溫度適用范圍寬泛、多種形式的封裝結(jié)構(gòu)和輸出接口形式的特點，滿足了基站濾波器小型化的發(fā)展趨勢，成為適配5G技術(shù)框架下，因頻段增加而設(shè)備濾波器需求數(shù)量的增加、對高頻諧振器Q值與功率容量的更高要求。

陶瓷介質(zhì)濾波器的上游原材料主要是陶瓷粉體和介質(zhì)諧振器。陶瓷粉體對濾波器性能具有重要影響，高介電常數(shù)(εr)和低介質(zhì)損耗（Q×F值）是核心性能指標(biāo)。介質(zhì)諧振器由陶瓷粉體材料制作而成，其優(yōu)點是體積小、便于實現(xiàn)電路小型化、溫度穩(wěn)定性高，以及使用上不受頻率限制（包括毫米波頻段）。高介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗和高Q值是核心性能指標(biāo)。

陶瓷粉體不是自然界天然存在的，需要通過多種材料按照一定的比例鑄壓然后人工合成，制作工藝較為復(fù)雜。

陶瓷濾波器的市場前景

5G基站向著小型化、輕量化和高集成化發(fā)展，Massive MIMO（大規(guī)模天線）技術(shù)使得天線的數(shù)量倍數(shù)增長，通道數(shù)達(dá)64甚至128個，因此對于濾波器的需求量將大量增加。陶瓷介質(zhì)濾波器憑借高Q值，低插損，高介電，小尺寸、輕量化和低成本的優(yōu)勢，成為5G基站濾波器的主流。

目前，四大基站終端中，華為和愛立信傾向于陶瓷介質(zhì)濾波器，中興和諾基亞目前仍以小型化金屬腔體濾波器為主，未來將向陶瓷介質(zhì)濾波器過渡，陶瓷濾波器的市場份額將不斷提升。據(jù)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，5G時代全球基站數(shù)將近850萬臺，按每個基站3面天線，每面天線64個濾波器估算，介質(zhì)濾波器需求16億只，陶瓷介質(zhì)濾波器全球市場容量約766億元。

5G陶瓷濾波器市場廣，設(shè)備廠商新機(jī)遇5G時代，陶瓷介質(zhì)濾波器有望成為新主流

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