濾波器是一種濾波電路，通過濾波器可以將特定頻率的信號(hào)進(jìn)行過濾。為增進(jìn)大家對(duì)濾波器的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)生產(chǎn)5G濾波器需要的材料、設(shè)備以及陶瓷濾波器在5G時(shí)代脫穎而出的原因予以介紹。如果你對(duì)濾波器具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、生產(chǎn)5G陶瓷濾波器需要哪些材料

生產(chǎn)一只5G陶瓷濾波器到底需要哪些材料、設(shè)備呢?

1.陶瓷粉體噴霧造粒

將介質(zhì)陶瓷粉體與助劑按一定比例配料，經(jīng)過球磨混料，烘干過篩后，在燒結(jié)爐中高溫預(yù)燒一定時(shí)間，去除粉體雜質(zhì)，然后在預(yù)燒料中加入單體、交聯(lián)劑和溶劑等，經(jīng)過磨砂機(jī)球磨獲得陶瓷漿料，在噴霧造粒機(jī)中進(jìn)行霧化和干燥，干燥好的粒子即為流動(dòng)性較好的球狀團(tuán)粒。噴霧造粒需要的有：微波介質(zhì)陶瓷原料、交聯(lián)劑等助劑，磨砂機(jī)、攪拌球磨機(jī)、燒結(jié)爐、噴霧造粒機(jī)等，部分企業(yè)列表如下：

2.干壓成型

根據(jù)所需成型產(chǎn)品型號(hào)選用與之相對(duì)應(yīng)的料粉、模具及機(jī)臺(tái)，利用干壓成型的原理將料粉加工成具有特殊機(jī)械尺寸的陶瓷塊。干壓成型需要的有：微波介質(zhì)陶瓷材料，干壓設(shè)備、模具等，部分企業(yè)列表如下：

3.燒結(jié)成型

將通過干壓成型得到的產(chǎn)品放入 1000 度以上的高溫?zé)Y(jié)爐中燒結(jié)，從而得到高 Q 值、低溫度系數(shù)的介質(zhì)基體。燒結(jié)成型需要的有：耐火材料，燒結(jié)爐等，部分企業(yè)列表如下：

4.CNC精雕/水磨

采用CNC數(shù)控機(jī)床進(jìn)行磨削，精確陶瓷介質(zhì)基體的尺寸精度，或放入水磨機(jī)內(nèi)去毛刺。 該工藝需要的有：CNC精雕機(jī)、磨拋設(shè)備、超聲波清洗設(shè)備，切削液清洗劑、磨具磨料等，部分企業(yè)列表如下：

5.金屬化

對(duì)燒結(jié)后基體進(jìn)行金屬化(浸銀/滴孔/噴銀)作業(yè)，包括銀漿濃稠度確認(rèn)、金屬化后半成品外觀(無粘連、無缺角、缺銀等)、特性(Q 值)、銀層附著力確認(rèn)。

將金屬化后產(chǎn)品通過燒銀爐高溫加熱，燒成固狀的可導(dǎo)電銀層。利用網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)產(chǎn)品的 Q 值特性進(jìn)行測(cè)試。 金屬化需要的有：電子漿料，自動(dòng)噴銀機(jī)、自動(dòng)滴孔機(jī)、電鍍/真空鍍?cè)O(shè)備、印刷設(shè)備、激光設(shè)備、烘銀爐、網(wǎng)絡(luò)分析儀等，部分企業(yè)列表如下：

6.焊錫印刷

陶瓷介質(zhì)塊背面焊錫印刷，將PCB板通過夾具與介質(zhì)塊進(jìn)行固定，并將車制鍍銀的銅柱植入介質(zhì)濾波器輸入/輸出端。該工藝需要的有：焊錫材料，焊錫設(shè)備、回流焊設(shè)備、貼片機(jī)等。

7.組裝調(diào)試

根據(jù)制造式樣書要求確認(rèn)材料、錫膏型號(hào)后，對(duì)部件(基體，PCB，PIN 等)進(jìn)行組裝;并進(jìn)行調(diào)試。 組裝調(diào)試需要的有：諧振器、濾波電容器、連接器、PIN針、PCB等。

二、陶瓷濾波器如何脫穎而出

先來看看 4G 時(shí)代的濾波器，金屬同軸腔體濾波器是絕對(duì)的主流， 其工作原理是通過不同頻率的電磁波在腔體中振蕩，保留達(dá)到濾波器諧振頻率的電磁波， 而其他頻率的電磁波在振蕩中耗散掉， 從實(shí)現(xiàn)濾波的功能。這種濾波器技術(shù)成熟、生產(chǎn)成本低，本應(yīng)是 5G 良選，但在 5G 通信中，遠(yuǎn)端射頻單元(RRU)和天線將集成為主動(dòng)天線單元(AAU)一起上塔，基站的高度集成化和小型化發(fā)展對(duì)于濾波器的尺寸、重量、功率和發(fā)熱性能有更高的要求(4G RRU 重量在 13-20kg 之間，5GAAU 重量在 38-47kg 之間)。而金屬同軸腔體濾波器體積大、重量大、發(fā)熱大等特點(diǎn)，價(jià)格相對(duì)又較貴(金屬濾波器初期價(jià)格為 120 元，由于原料成本較高，降價(jià)空間不大，到后期價(jià)格降為 80 元)，將對(duì)安裝調(diào)試以及鐵塔負(fù)荷帶來不利的同時(shí)增加成本支出。為了解決上述問題，行業(yè)中開始關(guān)注小型金屬腔體濾波器、塑料濾波器和陶瓷介質(zhì)濾波器這 3 種方案。

其中，小型金屬腔體濾波器是一種通過工藝優(yōu)化實(shí)現(xiàn)在性能保持基本穩(wěn)定的前提下縮減濾波器的體積和重量的快速商用方案，但該方案受限于工藝瓶頸，目前主要應(yīng)用于 2.6GHz 以下的低頻段中，未來不會(huì)大規(guī)模覆蓋(金屬濾波器占比在初期為 50%，后期降到 20%)，只會(huì)作為補(bǔ)償使用。

其次是塑料濾波器，出于對(duì)重量、剛性、價(jià)格的考慮，廠商開始考慮采用工程塑料制作濾波器腔體，但由于腔體形變要求較高，還處于研發(fā)試用階段，并無實(shí)際案例。

而陶瓷介質(zhì)濾波器以陶瓷為材料制作而成，沒有金屬腔體， 電磁波諧振發(fā)生在介質(zhì)材料內(nèi)部，具有高介電常數(shù)、高 Q 值、插入損耗小、體積小、重量輕、成本低、抗溫漂性能好等特點(diǎn)，可承受功率高，具有良好的選頻作用，便于大規(guī)模集成。但陶瓷介質(zhì)濾波器生產(chǎn)精度要求高，目前成本還沒降下來，由于陶瓷粉體原料的價(jià)格低，一旦實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，成本可大幅降低(介質(zhì)濾波器單只價(jià)格在初期為 80 元，到建設(shè)后期由于越來越多的廠商加入競爭，且良品率提高，價(jià)格將降到 20 元)，因此未來陶瓷濾波器將占據(jù) 5G 濾波器的主要市場(chǎng)。

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