滤波器是个啥?5G时代会有怎样表现?

时间:2019-08-14作者:解析投资来源:雪球

滤波器由电容电感和电阻组成是可以使信号中特定的频率成分通过从而极大地衰减其他频率成分的一种选频装置它能够将有用的信号与噪声分离提高信号的抗干扰性及信噪比还能从复杂频率成分中分离出单一的频率分量并滤掉不感兴趣的频率成分提高分析精度

若按制造材料性质分类滤波器被分为金属腔体滤波器和陶瓷介质滤波器在产业链下金属腔体滤波器包括上游五金材料金属滤波器元器件中游金属腔体滤波器下游通信设备商三大环节其中主要负责上中游的厂商有东山精密春兴精工世嘉科技武汉凡谷大富科技等下游设备商有中兴华为同理陶瓷介质滤波器包括上游微波陶瓷粉体和介质谐振器中游介质滤波器下游通信设备商主要负责上中游的厂商为风华高科东山精密大富科技等等下游设备商是华为中兴

比较两种滤波器金属腔体滤波器由于其体积大发热多难以在高密集型天线中广泛使用而介质滤波器可以发挥其体积小低损耗温度稳定等优势能很快适用于高密集且技术要求高的天线领域

在3G和4G 时代金属腔体滤波器凭借着较低的成本和较成熟的工艺成为了市场的主流选择然而在5G时代随着基站通道数倍数增加和通信无线电波频率提升传统天线方案无法达到5G的频谱效率并且5G基站依赖Massive MIMO技术需要更多的天线支撑小型化滤波器会成为刚需介质滤波器将比金属同轴腔体滤波器有着更广阔的市场前景目前中兴和诺基亚以小型金属腔体滤波器为主华为和爱立信则以陶瓷介质滤波器为主

滤波器一直是射频信号处理的重要部件它随着通信时代的更迭用量增加而不断增加3G网络的通信频段有5个4G LTE增加了52个波段在5G时代这个数字还会增加到60个以上

在高频工作的电子设备中射频滤波器包括了声表面滤波器SAW体声波滤波器BAWMEMS滤波器IPD等目前SAW滤波器和BAW滤波器是手机应用的主流滤波器

SAW滤波器被广泛应用在2G和3G接收机前端双工器以及接收机滤波器SAW滤波器具有低插入损耗高抑制和宽带的特点相比于传统腔体滤波器和陶瓷滤波器尺寸也非常小SAW滤波器采用晶圆制作的方式还具有量产低成本的优势

BAW滤波器也叫做体声波滤波器不同于SAW滤波器BAW滤波器的声波传播方向是垂直的BAW谐振器通过石英晶体作为衬底在上层和下层覆盖金属贴片来激发声波从顶部表面反弹到底部表面形成驻波声波BAW滤波器具有低插入损耗因此有助于弥补与单个智能手机中支持多频段带来的高损耗

SAW滤波器在手机中的工作频率为600MHz到2GHz而BAW滤波器工作频率在1.5GHz到6GHz在低频时SAW滤波器在2GHz以下性能优势明显因其覆盖宽带且体积小巧的特性可以满足低插入损耗和带外抑制要求但是在在高频应用中如5G制式下的sub-6GHz和毫米波波段SAW滤波器很难满足其需求它只能满足例如GSMCDMA3G 无线接收前端等要求并不苛刻的应用中相比较下BAW滤波器因自身特性可以处理比SAW滤波器更高的射频功率可以说BAW是为5G量身而做的

目前全球SAW和BAW滤波器市场均被国际巨头垄断在SAW滤波器市场前五大厂商MurataTDKTAIYO YUDENSkyworksQorvo占据了95%的全球市场而在BAW滤波器市场中仅Broadcom-Avago一家公司就占据了87%的全球市场份额全球市场均被国外大厂垄断国内SAW滤波器还在布局阶段BAW滤波器还处于研发阶段

国内现阶段在布局SAW滤波器的企业有麦捷科技瑞宏科技信维通信华远微电好达电子等虽取得一定进展但在大批量生产和出货能力方面仍存在很大追赶空间

2019年5G商用化确立其将推动终端射频器件滤波器的需求和价值提升一方面在高频电子设备中手机滤波器作为手机射频前端器件中所占比重最大器件在5G NSA过渡网络的构建下将驱动市场份额的增加另一方面基站滤波器作为射频系统的关键组成部分在5G基站大规模建设下也会迎来巨大的增量需求


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责编:易斌

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