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5G时代,陶瓷滤波器为何如此火热?

来源:鑫台铭时间:2020-06-11 14:10浏览次数:- | 分享加入收藏

滤波器是基站射频核心部件,其主要部件是使发送和接收信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其他频率成分。5G基站滤波器主要有金属同轴腔体、陶瓷介质谐振和陶瓷介质滤波器三类。随着5G技术的发展,陶瓷介质滤波器逐步替代传统金属腔体滤波器成为主流。


5G时代,陶瓷滤波器为何如此火热?


陶瓷介质滤波器的优势

陶瓷介质滤波器是经粉体干压烧结后,两面覆银作电极金属化,经直流高压极化后产生压电效应。陶瓷片两面形变后产生电场而具有串联谐振特性。由于上述电磁波谐振发生在压力陶瓷介质内部,不需要固定谐振器,因此介质滤波器的体积较小。

另一方面,由于微波陶瓷粉体较金属腔体具有更高Q值的材料特性,大幅减小了插损,具有高带外抑制、温度漂移特性好、温度适用范围宽泛、多种形式的封装结构和输出接口形式的特点,满足了基站滤波器小型化的发展趋势,成为适配5G技术框架下,因频段增加而设备滤波器需求数量的增加、对高频谐振器Q值与功率容量的更高要求。

陶瓷介质滤波器的上游原材料主要是陶瓷粉体和介质谐振器。陶瓷粉体对滤波器性能具有重要影响,高介电常数(εr)和低介质损耗(Q×F值)是核心性能指标。介质谐振器由陶瓷粉体材料制作而成,其优点是体积小、便于实现电路小型化、温度稳定性高,以及使用上不受频率限制(包括毫米波频段)。高介电常数、低介质损耗和高Q值是核心性能指标。

陶瓷粉体不是自然界天然存在的,需要通过多种材料按照一定的比例铸压然后人工合成,制作工艺较为复杂。

陶瓷滤波器的市场前景

5G基站向着小型化、轻量化和高集成化发展,Massive MIMO(大规模天线)技术使得天线的数量倍数增长,通道数达64甚至128个,因此对于滤波器的需求量将大量增加。陶瓷介质滤波器凭借高Q值,低插损,高介电,小尺寸、轻量化和低成本的优势,成为5G基站滤波器的主流。

目前,四大基站终端中,华为和爱立信倾向于陶瓷介质滤波器,中兴和诺基亚目前仍以小型化金属腔体滤波器为主,未来将向陶瓷介质滤波器过渡,陶瓷滤波器的市场份额将不断提升。据研究机构预测,5G时代全球基站数将近850万台,按每个基站3面天线,每面天线64个滤波器估算,介质滤波器需求16亿只,陶瓷介质滤波器全球市场容量约766亿元。

5G陶瓷滤波器市场广,设备厂商新机遇5G时代,陶瓷介质滤波器有望成为新主流

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