濾波器是什么？

濾波器是基站射頻核心器件，濾波器過濾的是電磁波信號，只允許需要的信號通過，主要目的是為了解決不同頻段、不同形式的無線通訊系統之間的干擾問題。目前，主要的三類濾波器分別是金屬同軸腔體濾波器、金屬腔體+陶瓷介質諧振桿濾波器和陶瓷介質波導濾波器，后兩者的原材料均涉及陶瓷介質。3G/4G時代以金屬同軸腔體濾波器為主。

工藝流程

采用高溫燒結工藝，流程為：射頻/結構設計—介質粉末制造—噴霧造�！獕褐瞥尚汀獰�結—研磨—金屬化—制電極—調試等環節，其中，核心制造工藝主要包括粉體配方、壓制成型及燒結、金屬化和調試四大環節。

技術創新

3G到4G濾波器形態變化不大，主流產品是金屬腔體濾波器。5G時代Massive MIMO技術和有源天線的應用驅使濾波器小型化和輕量化，濾波器行業面臨技術升級，金屬腔體向陶瓷介質濾波器演進。華為在推進純介質波導濾波器的應用上最為激進，其他主設備商以半介質或小型化金屬濾波器為主。

陶瓷介質濾波器的生產工藝關鍵環節

陶瓷濾波器的生產技術難點在于一致性，陶瓷粉體材料的配方、生產的自動化以及調試的良率和效率都是濾波器生產的難點所在。

粉體制備：自有配方是企業競爭力之一。

陶瓷粉體配方是決定濾波器性能好壞的關鍵因素，只有擁有好的材料配方才能獲得相應的高Q值介質陶瓷，酸堿控制不合理、雜質等因素都將損害粉體質量。

干壓成型：粉末干壓成型設備的自主化和生產工藝是核心競爭力之一。

干壓流程是將造粒好的粉料放入模具中，最終使其重排變形而被壓實，形成具有一定強度和形狀的陶瓷素胚。影響因素主要包括：粉體性質、粘結劑和潤滑劑的選擇、模具設計、壓制過程中的壓制力、加壓方式、加速速度與保壓時間等

燒結：燒結爐的自主化和生產工藝是核心競爭力之一。胚體在高溫作用下，最終形成堅硬的具有某種顯微結構的多晶燒結體。燒結工藝決定了陶瓷的晶粒大小和密度高低，進而影響陶瓷的機械強度和極化，工藝的改進能顯著影響產品性能。

陶瓷介質濾波器的生產工藝關鍵環節

陶瓷濾波器的生產技術難點在于一致性，陶瓷粉體材料的配方、生產的自動化以及調試的良率和效率都是濾波器生產的難點所在。

CNC加工：生產工藝成熟的廠商可以跳過CNC加工環節，大幅提高生產時間。CNC加工即采用CNC數控機床進行磨削，精確陶瓷介質機體的尺寸精度。

金屬化：采用化學電鍍、噴涂、濺射、絲網印刷等工藝在陶瓷介質基體上覆銀層，經過烘銀爐燒銀，可使用激光設備調節鍍銀層。

調試：傳統腔體濾波器通過調節諧振桿進行調試，主要有回損參數、插損參數、帶外抑制參數等。

陶瓷濾波器的調試只能通過磨削，由于陶瓷打磨的不可逆性，產品的調試是影響產品良率和生產效率的關鍵環節。

陶瓷介質濾波器在5G應用中存在多方面優勢

陶瓷介質濾波器在小型化、輕量化、低損耗、溫度穩定性、性價比上存在優勢

5G時期濾波器用量成倍增加，對器件尺寸、重量、發熱性能、價格提出更高要求。4G RRU重量在13-20kg之間，5GAAU重量在38-47kg之間，導致天面承重受到巨大挑戰。

陶瓷介質的品質因數Q值高，相對介電常數高，損耗小。根據電磁波的傳播特性，當電磁波從高介電常數的介質進入低介電常數的介質時，會在介質分界面上發生發射和折射。當入射角大于或等于臨界角時，電磁波會發生全反射。介質的介電常數越高，臨界角越小，在介質表面容易形成磁壁，電磁場能量集中在諧振腔內，輻射損耗小。介質本身的損耗決定諧振器的Q值，Q=1/tanδ（δ是損耗角），Q值越高，電磁震蕩更容易維持下去。

陶瓷介質相對介電常數最高可達90以上，可大大縮小濾波器的體積和質量，且不會降低濾波的性能。濾波器的尺寸與諧振頻率、材質的相對介電常數有關，諧振頻率越高、相對介電常數越高，器件尺寸越小。介質濾波器幾何尺寸為波導波長的一半。

陶瓷介質材料比金屬材料輕且便宜。