D'une manière générale, la station de base de communication mobile comprend une unité de traitement de bande de base, une unité de traitement RF et antenne Système d'alimentation. Il s'agit d'une station émettrice-réceptrice radio pour la transmission d'informations avec des terminaux de téléphonie mobile via un centre de commutation de communication mobile.

Dans la station de base de communication mobile et antenne système d'alimentation, le dispositif RF est l'un des composants principaux. Les dispositifs RF comprennent principalement divers types de filtres, duplexeurs, combinateurs, amplificateurs de tour, unités d'alimentation, diviseurs de puissance, coupleurs, antenne unités de contrôle et autres produits. Le filtre est situé sur le antenne côté. Pour l'agencement de la construction de la station de base 5g antenne, dans le nouveau massivemimo antenne, on peut fondamentalement déterminer que chaque antenne Le canal correspondra à un filtre. Le duplexeur est situé du côté de la station de base et est essentiellement composé d'un filtre d'émission et d'un filtre de réception.

En tant qu'élément important des appareils RF, le filtre entreprend la tâche importante d'aider à la sélection de la fréquence de la station de base. D'une manière générale, les différentes stations de base ont leurs propres bandes de fréquences de travail claires, la station de base doit donc avoir la capacité de sélectionner différentes fréquences de signaux pour l'émission et la réception. La fonction principale du filtre est de filtrer les signaux transmis et reçus, ce qui peut éliminer les signaux sans bande de fréquence, afin de garantir la précision des signaux transmis et reçus.

 

       

     Application du filtre de station de base        

 

Comparaison de trois filtres
 

Avec l'avènement de l'ère 5G, une nouvelle vague de construction de stations de base sera inévitable, et le filtre inaugurera également une nouvelle vague de pic de demande. Le filtre à cavité précédent se transformera progressivement en filtre diélectrique en céramique.

1. Flux du processus de production du filtre diélectrique en céramique

Le flux du processus de production du filtre diélectrique en céramique comprend principalement la fabrication de poudre, le moulage sous presse, le frittage, le meulage, la métallisation, l'assemblage et la mise en service, comme le montre la figure :

 

           
     Organigramme du processus de production du filtre diélectrique en céramique  

deux points unLe filtre diélectrique présente les avantages d'une constante diélectrique élevée, d'une faible perte, d'un petit volume et d'une faible puissance, ce qui est pratique pour une intégration à grande échelle ;Petite taille et installation pratique.

deux virgule deux Il peut couvrir une bande passante plus large et supporter une puissance plus élevée.

deux virgule troisBonne fiabilité: les propriétés de la céramique ne sont pas sensibles aux changements de température, plus importants en extérieur. Contrairement au filtre à cavité, les performances changent considérablement à haute et basse température, et la résistance à la corrosion de la céramique est bonne ;

deux virgule quatreFiltre céramique diélectrique à faible coût.

deux virgule cinqPerformance du filtre diélectriqueCela dépend de la poudre céramique micro-ondes: la résonance des ondes électromagnétiques dans le filtre diélectrique en céramique de 5 g se produit dans le matériau diélectrique en céramique, et le matériau clé pour produire le filtre diélectrique en céramique est la poudre céramique diélectrique pour micro-ondes. La poudre céramique détermine les performances du filtre diélectrique, et la formulation et la préparation de la poudre sont très difficiles.Principaux indices de performance de la poudre céramique diélectrique micro-ondesConstante diélectriqueCount（ ε r) , facteur de qualité Q, faible perte diélectrique, coefficient de température de fréquence de résonance, etc., qui sont spécifiquement indiqués dans :

    2.5.1 constante diélectriquenombre: une constante diélectrique élevée peut réaliser la conception de miniaturisation de la taille du filtre, mais plus la constante diélectrique est élevée, mieux c'est. Une constante diélectrique trop élevée affectera la taille du filtrePar conséquent, les exigences de conception du filtre doivent être prises en compte pour sélectionner la constante diélectrique appropriée. La constante diélectrique des céramiques diélectriques micro-ondes dépend principalement de la phase cristalline dans la structure du matériau et du processus de préparation.

    2.5.2 facteurs de qualitéNombre Q, faible perte diélectrique: plus le facteur de qualité Q est élevé, plus la bande passante est étroite, meilleure est la sélectivité du circuit et meilleure est la fonction de filtrage. Valeur Q et perte diélectrique Tan δ Inversement proportionnelle, plus la valeur Q est grande, plus la perte d'insertion du filtre est faible. Le matériau a une structure uniforme, une densité élevée et une croissance uniforme des grains. La réduction des impuretés et des défauts peut améliorer la valeur Q.

    2.5.3 résonanceCoefficient de température de fréquence: le coefficient de température de fréquence de résonance est proche de zéro, ce qui permet d'obtenir une stabilité élevée et une fiabilité élevée du filtre. Le coefficient de température de fréquence est principalement déterminé par le coefficient de dilatation linéaire et la constante diélectrique du matériau.

    Notes supplémentaires:À l'heure actuelle, les matériaux en poudre utilisés pour préparer les filtres diélectriques en céramique comprennent principalementHydroxyde de magnésium, titanate de magnésium, carbonate de calcium, oxyde de magnésium, carbonate de baryum, oxyde de samarium, oxyde de zinc, carbonate de strontium, oxyde d'aluminium, oxyde de lanthaneAttendez.

Le filtre diélectrique en céramique est fritté par poudre de pressage à sec, métallisé avec des électrodes recouvertes d'argent des deux côtés et produit un effet piézoélectrique après polarisation haute tension CC.Le champ électrique généré par la déformation des deux faces de la feuille de céramique présente les caractéristiques d'une résonance série.Étant donné que la résonance des ondes électromagnétiques se produit à l’intérieur du milieu céramique sous pression, il n’est pas nécessaire de fixer le résonateur, le volume du filtre diélectrique est donc faible.

D'autre part, la poudre céramique micro-ondes a des caractéristiques matérielles de valeur Q plus élevées que la cavité métallique, réduit considérablement la perte d'insertion, présente les caractéristiques d'une suppression hors bande élevée, de bonnes caractéristiques de dérive de température, d'une large plage d'application de température, de diverses formes de structure d'emballage et formes d'interface de sortie, répond à la tendance de développement de la miniaturisation du filtre de station de base et devient un cadre technologique adaptatif 5g. En raison de l'augmentation de la bande de fréquence, la demande de filtres d'équipement augmente et les exigences plus élevées en matière de valeur Q et de capacité de puissance de haute qualité. résonateurs de fréquence.

4. Difficultés et inconvénients du filtre diélectrique en céramique :

 

     Filtrer l'instrument de débogage > > > analyseur de réseau  

5.1 par rapport au filtre à cavité métallique, le filtre diélectrique en céramique présente les avantages d'un petit volume, d'un poids léger, d'une faible perte et d'une grande valeur Q, et présente des avantages absolus dans le domaine de 5 g. Dans le même temps, avec les percées continues de la recherche scientifique et de la technologie, les problèmes du filtre diélectrique sont progressivement résolus et sa praticabilité augmente. Avec le développement de la technologie 5g, le filtre diélectrique en céramique devrait suivre l'évolution de son temps, utiliser ses propres avantages pour mieux répondre aux besoins des stations de base à l'ère 5g et dépasser progressivement le filtre à cavité, de sorte que pour devenir le courant dominant de l'industrie.

5.2 Avec l'avènement de l'ère 5G, les stations de base 5G évoluent vers la miniaturisation, la légèreté et une intégration élevée. antenneLe nombre de microprocesseurs utilisés dans la technologie MIMO va croître de manière exponentielle. On s'attend à ce que 64 ou même 128 antennes sera nécessaire. Étant donné que chaque antenne doit être équipé d'un duplexeur correspondant et le filtre correspondant est utilisé pour sélectionner et traiter la fréquence du signal, la demande pour le filtre augmentera considérablement, il y a donc des exigences plus élevées pour la taille de l'appareil et les performances de chauffage du filtre. Le filtre à cavité est difficile à utiliser à grande échelle dans les environnements très denses antennes en raison de son grand volume et de sa grande valeur calorifique.Par conséquent, le filtre diélectrique en céramique de 5 g fera pleinement valoir ses avantages tels que le petit volume et le poids léger, prendra la tête du vaste marché de la 5 g à l'avenir etDevenir progressivement l’acteur principal de l’industrie des filtresCouler.

Actuellement, [敏感词] et Ericsson, les quatre principaux fabricants mondiaux d'équipements de stations de base de communication mobile, privilégient les filtres diélectriques en céramique. ZTE et Nokia privilégient encore les filtres à cavité métallique miniaturisés. À l'avenir, ils adopteront les filtres diélectriques en céramique, et leur part de marché continuera de croître. Selon les prévisions de l'Institut de recherche, il y aura près de 8.5 millions de stations de base dans le monde à l'ère de la 5G. Selon les estimations de trois antennes par station de base et 64 filtres par antenne, la demande de filtres diélectriques est d'environ 1.6 milliard et la capacité du marché mondial des filtres diélectriques en céramique est d'environ 56.6 milliards de yuans.

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