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5G加速，陶瓷濾波器的發(fā)展，又是市場(chǎng)新機會(huì )

來(lái)源：鑫臺銘時(shí)間：2020-04-24 13:29瀏覽次數：- | 分享加入收藏

射頻器件是基站的核心設備之一，射頻器件主要包括濾波器、雙工器、塔頂放大器、合路器等幾大類(lèi)。而濾波器在通信系統中對通信鏈路中的信號頻率進(jìn)行選擇和控制，選擇特定頻率信號通過(guò)，抑制不需要的頻率信號，解決不同頻段，不同形式的通信系統之間的信號干擾問(wèn)題，并且有效保持接收和發(fā)射頻帶的隔離。陶瓷濾波器是提高通信質(zhì)量有力保障。

濾波器是一種兩端口網(wǎng)絡(luò )，信號從輸入端口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)濾波器網(wǎng)絡(luò )作用，濾除雜波，然后信號從輸出端口輸出，它的選擇特性是由系統要求決定。濾波器的性能優(yōu)劣往往直接影響整個(gè)通信系統的性能指標。

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(guò)，而極大地衰減其他頻率成分?；緸V波器主要有金屬同軸腔體、陶瓷介質(zhì)諧振和陶瓷介質(zhì)三類(lèi)。

由于5G市場(chǎng)的巨大需求，催生了陶瓷濾波器產(chǎn)業(yè)鏈的巨大需求，包括上游的材料企業(yè)、中游零部件和濾波器制造企業(yè)，下游基站天線(xiàn)企業(yè)技術(shù)的快速迭代，產(chǎn)能的擴充等。陶瓷濾波器作為射頻單元的核心器件之一，其作用是消除干擾雜波，讓有用信號盡可能無(wú)衰減的通過(guò)，對無(wú)用信號盡可能的衰減。

一、5G通信對濾波器的發(fā)展需求

5G大規模天線(xiàn)（Massive MIMO ）技術(shù)使得天線(xiàn)的數量倍數增長(cháng)，通道數可能達到64甚至128個(gè)，而每個(gè)天線(xiàn)都需要配備相應的雙工器，并由相應的濾波器進(jìn)行信號頻率的選擇和處理，因此對于濾波器的需求量將大量增加；同時(shí)，5G通信把遠端射頻單元（RRU）和天線(xiàn)集成為主動(dòng)天線(xiàn)單元（AAU），基站的高度集成化和小型化發(fā)展對于濾波器的尺寸和發(fā)熱性能有更高的要求。

5G通信對濾波器的小型化、輕量化、低成本、高性能的需求明顯，但目前4G通信采用的腔體濾波器體積大，重量大，發(fā)熱多，且價(jià)格較貴，難以在高集成化天線(xiàn)中廣泛使用，因此各個(gè)濾波器生產(chǎn)企業(yè)都在積極研究能夠滿(mǎn)足5G應用的濾波器方案。

二、5G基站濾波器的發(fā)展趨勢

目前，5G基站濾波器可有小型金屬腔體濾波器、塑料濾波器和陶瓷介質(zhì)濾波器3個(gè)方案。

1.小型金屬腔體濾波器

小型金屬腔體濾波器是通過(guò)提升金屬加工工藝使得濾波器在性能保持基本穩定的前提下縮減濾波器的體積和重量，滿(mǎn)足5G基站系統的要求。相比于其他濾波器，小型金屬腔體濾波器性能穩定，工藝成熟，能快速商用。在5G低頻段，小型金屬腔體濾波器仍具競爭力，但隨著(zhù)頻率的升高，對濾波器要求也越高，工藝更難實(shí)現，因此未來(lái)小型金屬腔體濾波器市場(chǎng)較小，主要用于補償。

2.塑料濾波器

目前來(lái)說(shuō)，塑料濾波器還沒(méi)有實(shí)際應用案例，但是出于減重降本的目的，濾波器廠(chǎng)商開(kāi)始考慮采用工程塑料如PPS經(jīng)過(guò)電鍍制作濾波器腔體，相比于金屬腔體濾波器，塑料腔體具有較輕的重量，較強的剛性性能，不易受到外界溫度的影響，且成本低。但由于腔體輕微形變就會(huì )影響波形，因此塑料濾波器還需要發(fā)展突破，目前只是一個(gè)備選方案。

3.陶瓷介質(zhì)濾波器

陶瓷介質(zhì)濾波器具備高介電常數、高Q值、低損耗、體積小、重量輕、成本低、抗溫漂性能好等特點(diǎn)。相比于小型金屬腔體濾波器，陶瓷介質(zhì)濾波器的性能較低，這是由材質(zhì)的性質(zhì)決定。目前很多濾波器廠(chǎng)商已紛紛布局5G基站用陶瓷介質(zhì)濾波器，但由于陶瓷工藝技術(shù)尚未完全成熟，能夠量產(chǎn)的企業(yè)并不是很多。

三、陶瓷濾波器或將成為主流

塑料濾波器未來(lái)可能在低端產(chǎn)品上用，小型金屬腔體濾波器將在5G低頻段靠近4G頻段上補償使用，所占市場(chǎng)較小，而相比于小型金屬腔體濾波器，陶瓷濾波器具有更高的Q值，插損更低，高介電常數使得濾波器的尺寸更小、重量更低，同時(shí)陶瓷粉體原料的價(jià)格低，成本較金屬濾波器低。因此未來(lái)陶瓷濾波器將占據5G濾波器的主要市場(chǎng)。

陶瓷濾波器是由微波介質(zhì)陶瓷粉末壓制成型后進(jìn)行高溫燒結，經(jīng)過(guò)CNC打磨處理、金屬化和調試等工藝制造而成，所用到的設備有噴霧造粒機、干壓機、數控精雕機、燒結爐、電鍍設備、檢測設備等.

目前陶瓷濾波器的生產(chǎn)企業(yè)有：燦勤、東山精密、武漢凡谷、大富科技、世嘉科技、風(fēng)華高科、佳利電子、春興精工、順絡(luò )電子、思睿創(chuàng )等。

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本文標簽：5G陶瓷濾波器

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