2022-12-19 16:43来源：m.sf1369.com作者：宇宇
5G基站中使用的滤波器有两种方案，分别是小型化金属滤波器和陶瓷介质滤波器。前者是4G向5G的过渡方案，后者是未来基站滤波器的主流方案。
金属腔体滤波器的上游是金属腔体元器件的生产商。陶瓷介质滤波器的上游企业是微波陶瓷粉体、介质谐振器生产商。滤波器的下游主要是通信设备商。
3G到4G滤波器形态变化不大，主流产品是金属腔体滤波器。5G时代MassiveMIMO技术和有源天线的应用驱使滤波器小型化和轻量化，滤波器行业面临技术升级。
5G时代上游原材料从金属材料向陶瓷粉体转变，陶瓷粉体配方直接影响滤波器的性能，因此自有成熟配方是滤波器厂商的核心竞争力之一，也有助于降低成本。
相对介电常数约14
主晶相为正钛酸镁(2MgO·TiO2)的陶瓷材料。尖晶石结构。相对介电常数约14，介质损耗角正切值约为(1~3)×10。
主要原料为二氧化钛和菱镁矿，添加少量黏土，萤石以改善烧结性能。采用一般电子陶瓷工艺于1400~1470℃氧化气氛中烧成。调整配方中钛镁比可获介电常数温度系数在零附近的材料。广泛用于制造热稳定陶瓷电容器和微波介质谐振器等。
偏钛酸镁(MgO-TiO2),钙钛矿型结构，相对介电常数为17，具有较高的品质因数，负的谐振频率温度系数。采用溶胶凝胶法是，其煅烧温度可低至500℃，是目前研究者们比较青睐的一种介质材料。
它指的是性能水平，中国的能效标签分为五个层次，1级表示产品已达到国际先进水平，能耗最低；2级表示该产品更节能；3级表明产品能效是中国市场的平均水平；4级表明产品能效低于市场平均水平；5级是产品市场准入指标，不允许生产和销售低于此水平的产品。微波的波长很短，比地球上一般物体如飞机、舰船、汽车、坦克、火箭、导弹、建筑物等的尺寸相对要小很多，或在同一量级。
这使微波的特点与几何光学相似，即所谓似光性。
因此，使用微波工作，能使电路尺寸减小，使系统更加紧凑，可以设计成体积小、波束很窄、方向性很强、增益很高的天线系统，接收来自地面或宇宙空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体的方位和距离，分析目标特征。
由于微波的波长与物体如实验室中的无线电设备的尺寸具有相同的量级，使得微波的特点又与声波相近，即所谓似声性。
例如微波波导类似于声学中的传声筒喇叭天线和缝隙天线类似于声学喇叭、萧和笛微波谐振腔类似于声学共鸣箱等。
谐振器就是指产生谐振频率的电子元件。
金属波导与金属谐振腔广泛应用于分米波、厘米波以及较长的毫米波段。由于波导的横截面及谐振腔的尺寸与波长相近，例如矩形波导工作在 TE01 模时，其宽边尺寸大于二分之一波长，因此到了短毫米波段以及亚毫米波段，金属波导及谐振腔的尺寸太小，难于制造。而介质谐振器解决了这个问题。
介质谐振器具有体积小，重量轻，品质因数高，稳定性好等优点。特别是便于应用在微带电路或微波集成电路中和毫米波段，受到很大重视，发展很快。当介电率很高时介质与空气的界面近似于开路面，电磁波在界面上的发射系数接近于 1。这时可以把介质谐振器的表面看成是开路壁，即磁壁。于是介质谐振器成为具有齐次边界条件的封闭系统，即等效开路壁（磁壁）谐振腔。
由于微波频率极高，一般工作在厘米波或毫米波波段，用普通的电缆或导线传输会产生很大损耗，因此微波的馈送采用截面为矩形或圆形的金属管道，称为波导。
波导元件通过改变截面尺寸、增加膜片、开孔、增加销钉等方式（等效于改变电路的电阻、电感、电容），实现微波的波形变换、阻抗匹配、耦合、谐振等功能。
环行器又叫隔离器，是一种重要的波导元件，其特点是单向传输高频信号，它控制电磁波沿某一环行方向传输。
使用方法及注意事项如下：
1.炉门要轻开轻关，以保证炉门与炉体之间的严密接触，千万不要碰撞入门，炉门损坏有泄漏微波的危险！
2.食品容器不能使用金属搪瓷制品，任何金属搪瓷导电物品都不能放入炉内作搁架.搁网，因为金属对微波有反射作用，微波炉，炉腔本身就是一个微波谐振腔，金属的反射会破坏微波的谐振，降低加热效率，且使炉腔内各部分加热不均匀。此外，微波与金属接触会产生火花，发生危险，严重时，炉内的金属物会形成高频短路，使磁控管损坏！
3微波炉使用时不能靠近磁材料或带有磁场的家用电器。因为外来磁场会干扰炉内磁场的均匀分布状态，使微波炉加热效率下降！
4没有放进食物前，请不要启动微波炉，以免空载运行有损磁控管！
5微波炉工作时，不要过于把脸贴近炉门上的玻璃观察窗进行观察，家长也应该提醒孩子不要过于贴近观察称去观看，因为眼睛对微波辐射最敏感，容易受到伤害！
6不可过度烘烤食品，以免食品过热而起火，万一炉内食品起火，请勿打开炉门，而应立即切断电源，火会自行熄灭！
7.瓶子或密封的容器放入微波炉之前，须先拿开盖子，剪开密封的容器，否则可能因空气膨胀而产生爆裂，带壳的生蛋及有硬质外壳的仪器也会引起爆裂，要带壳加热，需在加热前开个裂缝！
8.从微波炉中取出3烹饪过的食品的容器时，注意不要烫着手，虽然微波炉中容器本身不会被加热，但是食品经过加热后，热量会传到容器上，所以容器也会随着变热，尤其是烹饪时间较长时！
9.定期检查炉门.门框和各个部件，如有松脱或损坏应立即修理，以免微波泄露！
10.不同产地不同牌子的微波炉，即使微波输出功率相同，实际加热能力也可能有所不同，所以在烹饪时要留意加热时间的准确性，并根据实际加热能力对加热时间予以修正！
11经常保持炉门密封垫以及炉门内外表面的清洁，防止油腻.脏物，或溅污等积存，以免引起微波从炉门外泄露，此外，当炉门与炉体之间夹有或塞有食物时，请勿启动微波炉！
12.转盘在烹饪完毕后，勿立刻清洗，以免爆裂，因为微波炉虽不会对玻璃转盘加热，但食品的热量会传至转盘上。
微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料。
微波介质陶瓷作为一种新型电子材料，在现代通信中被用作谐振器、滤波器、介质基片、介质天线、介质导波回路等，广泛应用于微波技术的许多领域，如移动电话、汽车电话、无绳电话、电视卫星接收器、卫星广播、雷达、无线电遥控等。
随着低温共烧陶瓷技术的不断发展，微波介质陶瓷材料的应用前景会更好。
微波介质陶瓷优点
(1)小型化：
微波设备实现小型化、高稳定及廉价的方式是微波电路的集成化。在微波电路集成化的进程中，金属波导实现了平面微带集成化，微波管实现了小型化。
但是，微波电路中各种金属谐振腔由于体积和重量太大，难以和微带电路相集成，解决这一困难的出路在于使用微波介质陶瓷材料制作谐振器。已经知道，谐振器的尺寸和电介质材料的介电常数的平方根成反比。所以电介质材料的介电常数越大，所需要的电介质陶瓷块体就越小，谐振器的尺寸也就越小。因此，微波介质陶瓷材料的高介电常数有利于微波介质滤波器的小型化，可使滤波器同微波管、微带线一道实现微波电路混合集成化，使器件尺寸达到毫米量级，其价格也比金属谐振腔低廉得多。
(2)高稳定性
接近于零的频率温度系数。通信器件的工作环境温度不可能一成不变。如果微波介质材料的谐振频率随温度变化较大，滤波器的载波信号在不同的温度下就会漂移，从而影响设备的使用性能。这就要求材料的谐振频率不能随温度变化太大。温度的实际要求范围大致是-40℃~100℃，在这个范围内，材料的频率温度系数f不大于l0ppm/℃。
(3)低损耗
滤波器的一个重要要求是插入损耗低，微波介质材料的介质损耗是影响介质滤波器插入损耗的一个主要因素。微波介质材料Q值与介质损耗tand成反比关系。Q值越大，滤波器的插入损耗就越低。
电子工业为微波介质陶瓷下游应用最大市场，电子陶瓷需求日益增长。陶瓷材料是无线技术中高频电容器及磁性元件的基础，陶瓷基片及其组合部件、微波滤器、大功率器件的热阱等均是无线技术的关键部件。近年受益于通信、计算机、电子仪表、家用电器和数字电路技术的普及发展，电子陶瓷元器件的市场需求日益增长。
我国微波介质陶瓷行业发展态势分析：
微波介质陶瓷因其特定的精细结构和高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、铁电、声光、超导、生物相容等一系列优良性能，被广泛应用于国防、化工、冶金、电子、机械、航空、航天、生物医学等国民经济各个领域。
电子工业为微波介质陶瓷下游应用最大市场，电子陶瓷需求日益增长。陶瓷材料是无线技术中高频电容器及磁性元件的基础，陶瓷基片及其组合部件、微波滤器、大功率器件的热阱等均是无线技术的关键部件。近年受益于通信、计算机、电子仪表、家用电器和数字电路技术的普及发展，电子陶瓷元器件的市场需求日益增长。
我国微波介质陶瓷行业发展特点分析：
随着行业的不断成熟和下游MLCC行业、以及MLCC行业的下游电子消费行业对于产品要求的日益提高，微波介质陶瓷材料的介电常数、微细化程度、生产成本等因素都成为行业企业关注的技术课题。
(1)在不影响介电性能的基础上提升陶瓷介质微细化程度
支撑MLCC发展的最重要是材料技术的开发，下游电子产品对MLCC小体积、高容量的要求均需主要通过材料技术的进步达成。微波介质陶瓷材料作为MLCC中应用的主要原材料之一，其技术进步速度直接决定了MLCC产品及下游电子整机产品的技术发展水平。
MLCC电容器的电容量与电介质层数成正比，层数越多，电容量越高。在一定体积下，电介质层厚度降低后可增加介质层数，继而提高电容量。因此，不论是MLCC的微型化还是高容量化，都需要不断提升电介质的微细化程度。相对于1μm至2μm的介质层，钛酸钡粉体的最大粒径不能超过0.2μm，以平均粒径0.05μm至0.15μm最佳。但当介质的颗粒趋于微细化后，一般会直接导致介质材料的介电性能降低，这也是微波介质陶瓷材料设计方面的难点之一。
目前日本MLCC公司在这方面的研发处于世界前列。TDK公司目前开发的高介电常数的介质材料，其介质厚度小于1μm，介质颗粒直径在0.2-0.25μm之间，介电常数在3800-4000之间。TDK公司在材料开发方面采用了以高结晶钛酸钡为主的材料，并通过生产工艺的改良使得介质的细微化和高介电常数成为可能。
(2)不断降低生产成本
未来的电子信息产品市场竞争将日趋激励，下游市场的激烈竞争将对上游原材料提出更严格的成本控制要求，质优价廉的电介质瓷粉产品供应商将获得更多、更优质的客户资源和更多的发展机会。
微波介质陶瓷材料供应商为求在未来的市场竞争中立于有利地位，必须通过优化生产工艺及流程、提高生产技术水平、合理配置生产资料及制订生产计划等严格控制生产成本。
我国微波介质陶瓷产业特征与行业重要性：
微波介质陶瓷材料行业是MLCC行业进步和发展的重要基础，MLCC作为最重要的电子元器件产品之一，其技术水平也将对电子信息行业的整体技术水平产生不同程度的影响。因此，微波介质陶瓷材料行业的技术进步既是电子信息行业整体技术发展的客观要求，也是推动MLCC及电子信息产业进步的主要动力。
所谓的格特森斯坦效应，即高频电磁辐射产生的高频引力波，以这种方式改变飞船附近的引力场，从而产生其推进力。
工艺包括内谐振腔壁、外谐振腔和微波发射器。外谐振腔壁和内谐振腔壁形成谐振腔。微波发射器通过谐振腔产生高频电磁波，使外部谐振腔壁以加速模式振动，并在外部谐振腔壁外产生局部极化真空。
相对介电常数约14
主晶相为正钛酸镁(2MgO·TiO2)的陶瓷材料。尖晶石结构。相对介电常数约14，介质损耗角正切值约为(1~3)×10。
主要原料为二氧化钛和菱镁矿，添加少量黏土，萤石以改善烧结性能。采用一般电子陶瓷工艺于1400~1470℃氧化气氛中烧成。调整配方中钛镁比可获介电常数温度系数在零附近的材料。广泛用于制造热稳定陶瓷电容器和微波介质谐振器等。
偏钛酸镁(MgO-TiO2),钙钛矿型结构，相对介电常数为17，具有较高的品质因数，负的谐振频率温度系数。采用溶胶凝胶法是，其煅烧温度可低至500℃，是目前研究者们比较青睐的一种介质材料。
