承载5G的陶瓷滤波器
在5G时代，随着基站向着小型化、轻量化和高集成化发展，Massive MIMO技术使天线的数量成倍增长，实际通道数达64甚至128个。因此对于滤波器的需求量将大量增加。凭借高Q值，低插损，高介电，小尺寸、轻量化和低成本的优势，陶瓷介质滤波器将成为5G基站滤波器的主流。
什么是陶瓷介质滤波器
射频器件是基站的核心设备之一，射频器件主要包括滤波器、双工器、塔顶放大器、合路器等几大类。
而滤波器在通信系统中对通信链路中的信号频率进行选择和控制，选择特定频率信号通过，抑制不需要的频率信号，解决不同频段，不同形式的通信系统之间的信号干扰问题，并且有效保持接收和发射频带的隔离。滤波器是提高通信质量有力保障。
滤波器是一种两端口网络，信号从输入端口进入，经过滤波器网络作用，滤除杂波，然后信号从输出端口输出，它的选择特性是由系统要求决定。滤波器的性能优劣往往直接影响整个通信系统的性能指标。
陶瓷介质滤波器的优势
滤波器作为射频核心器件，其主要作用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。
在3G/4G时代，金属同轴腔体滤波器是市场主流选择。
传统应用的滤波器一般由金属同轴腔体实现，是通过不同频率的电磁波在同轴腔体滤波器中振荡，达到滤波器谐振频率的电磁波得以保留，其余频率的电磁波则在振荡中耗散掉的作用。在3G/4G时代，金属同轴腔体凭借着较低的成本，较成熟的工艺成为了市场的主流选择。在5G时代，陶瓷介质滤波器将成为市场的主流选择。
陶瓷介质滤波器采用了一种更高Q值（品质因数）的人工合成陶瓷介质材料，与传统的金属腔体滤波器不同，在陶瓷介质谐振滤波器中，电磁波主要在介质材料制成的谐振器中发生振荡，而不是金属空腔中。
由于介质材料的相对介电常数较高，其Q值较高，损耗小，同时温度漂移小，因此，相比传统金属腔谐振器，陶瓷介质谐振滤波器具有高抑制、插入损耗小、温度漂移特性好的特点，而且功率容量和无源互调性能都得到了很大的改善。
陶瓷介质谐振滤波器代表着高端射频器件的发展方向，凭借其优良的性能，势必会在移动通信领域中拥有广阔的应用空间。
陶瓷滤波器的生产工艺
陶瓷滤波器生产主要包括下面几个阶段：
粉体制备：将介质陶瓷粉体与助剂按一定比例配料，经过球磨混料，烘干过筛后，在烧结炉中高温预烧一定时间，去除粉体杂质，然后在预烧料中加入单体、交联剂和溶剂等，经过磨砂机球磨获得陶瓷浆料，在喷雾造粒机中进行雾化和干燥形成团粒。
干压成形：干压成型是将粉料放入模具中，通过压头施加压力，使模腔内粉体颗粒重排变形而被压实，形成具有一定强度和形状的陶瓷素坯。
烧结：坯体在高温作用下，随着时间的延长，最后成为坚硬的具有某种显微结构的多晶烧结体，这种现象称为烧结。烧结是减少成形体中气孔，去除杂质，增强颗粒之间结合，提高机械强度的工艺过程。CNC数控加工：5G陶瓷滤波器因其尺寸规格多样，因而想要简单一次性的通过模具干压烧结成型往往比较难以实现。因此就必须采用CNC机床来进一步加工。
金属化：采用化学电镀、喷涂、溅射、丝网印刷等工艺在陶瓷介质基体上覆银层，经过烘银炉烧银，可使用激光设备调节镀银。
调试设备：将陶瓷介质基体和其他配件如PIN针等组装，测试滤波器的通带带宽、插入损耗等，并进行调试。
陶瓷滤波器的市场
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566亿元。
通信行业普遍认为，由于5G网络使用频次增加、基站覆盖范围变小，届时5G 网络需要的基站数量将达到4G 基站数量的2倍。即使仅以2016年末的数据为基准，5G 宏基站的数量保守估计为394万个，其中还不包括2020年后将广泛用于毫米波的微基站、微微基站以及家庭基站。作为基站的核心器件，滤波器需求量将快速增长。到2020年，全球用于5G基站建设的介质滤波器年复合增长达到143.9%的水平。介质滤波器需求量将从达到2.3亿颗。
在3G/4G时代,国内滤波器主要厂商包括大富科技、武汉凡谷、国人通信、摩比发展、春兴精工、东山精密和国华新材料等,国外主要包括Powerwave和CommScope等。
在5G时代而随着滤波器小型化的需求“浮出水面”，滤波器的设计难度显著提高。而目前国内以灿勤科技，江佳电子和仁千科技为代表等一批优秀新兴厂商，尤其在陶瓷滤波器产品的产品性能，生产工艺等方面，保持领先优势。使我国在5G时代有望保持全球基站滤波器主要市场的地位。
