陶瓷介质滤波器对5G有什么样作用和应用说明

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上传日期: 2020-09-17

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标签:5G(30211)移动通讯(39)滤波器(3436)

  陶瓷滤波器作为5G基站中的核心器件,能够显著提升系统的容量、能耗效率及频谱效率。鉴于陶瓷介质滤波器的重要性, 本文对其原理、优势、面临的挑战、典型应用场景及对5G系统的影响进行了分析研究, 对5G规划方面具有一定的指导性意义

  早在几十年前,在无线电通讯发明的同时,人们便认识到微波介质陶瓷用于移动通信的重要性,但是由于当时电子管电池电容谐振器元器件体积大,导致了移动通讯设备大而且重,而近十年来伴随移动通讯技术的发展,特别是由手持移动通讯系统从人工/自动阶段步入了蜂窝程序控制阶段,要求整个通讯系统高性能化、小型化,陶瓷介质波导滤波器和微波介质应运而生而微波介质陶瓷是支撑此项技术发展必不可少的基础材料 。

  1. 微波介质陶瓷材料

  微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路(主要是300MHz~300GHZ频段)中的一种新型陶瓷功能材料。在微波频段下, 各种极化机制稳定,材料的介电常数基本不随频率的变化而变化,因此根据介电常数的大小可将其归为低介,中介和高介3大类。低介微波介质陶瓷体系如Al2O3-TiO2系和钛酸镁系列等,因其高品质因数而被应用于对介质损耗要求比较严格的领域,如卫星通讯、军用雷达等方面中介微波介质陶瓷体系如 (Zr,Sn)TIO4系具有高Q值,低谐振频率温度系数,可用于制备介质谐振器解决窄带谐振器的频率漂移问题。高介微波介质陶瓷能促进微波通讯设备、谐振器的小型化和集成化,在高电容量的集成电路中以及低频下工作的通讯设备中应用广泛。

  微波介质陶瓷在微波技术中的应用主要有三方面:微波集成电路基片;小型化的微波介质谐振器(包括微波滤波器);微波衰减材料。其中微波介质滤波器在5G通信技术中是不可缺少的电子器件

  2. 陶瓷介质波导滤波器

  利用微波陶瓷材料制作的滤波器就是陶瓷介质波导滤波器,比较常见的有:

  1, 介质波导滤波器是一种介质填充波导滤波器,其设计过程和波导滤波器类似,利用陶瓷介质的高介电常数来减小滤波器的体积。

  2, 介质同轴滤波器是目前常见的一种介质滤波器, 其本质是一这款介质填充同轴滤波器, 以谐振孔来替代原来的谐振器, 介质腔来替代原来的金属腔。 优点是体积更小,相应的插损会稍微恶化。

  3, Monoblock滤波器又叫独石滤波器, 常见于小型通信设备中, 如对讲机, GPS收发信机等等

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