移动通信领域是介质陶瓷元器件的重要应用方向
编辑：赵希圣 来源：思瀚产业研究院 北斗星通    2023-04-07

低温共烧陶瓷（LTCC）是 1982 年由美国休斯公司基于高温共烧陶瓷（HTCC）开发出的新型共烧技术，用以提高大型计算机的运算速度和性能。上世纪 90 年代开始，日本和美国的 NEC、富士通、IBM、村田等公司将 LTCC 技术成功引入通讯商业应用，LTCC 开始朝向移动通讯和高频微波应用领域发展。

终端设备的无线通信模块主要分为天线、射频前端模块（RF FEM）、射频收发模块、以及基带信号处理器四部分。其中射频前端是无线连接的核心，可实现对射频信号的转换、传输和处理功能，直接影响着通讯设备信号的收发，是在天线和射频收发模块间实现信号发送和接收的核心组件。它在发射信号的过程中将二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号，在接收信号的过程中再将收到的电磁波信号翻译成二进制数字信号，从而完成一次通信。

射频前端芯片主要是实现信号在不同频率下的收发，按照应用领域划分，具体可以分为基站射频前端器件和终端射频前端器件。基站射频前端器件主要由天线开关（Switch）、滤波器（Filter）、低噪声放大器（LNA）、功率放大器（PA）、双工器（Duplexers）、合路器、耦合器、衰减器等器件组成，应用于移动通信基站，包括 5G 宏基站及微基站。终端射频前端器件主要由天线开关（Switch）、滤波器（Filter）、低噪声放大器（LNA）、功率放大器（PA）、双工器（Duplexers）等组成，主要应用于智能手机、平板电脑、智能穿戴、路由器、车载导航、卫星电视、无人机等终端设备。

滤波器是射频系统中最重要的元器件，性能优劣直接影响各频段信号通信质量。由于射频前端中需要接收多种不同频段的信号，信号之间的干扰问题就需要滤波器进行解决，且在发射及接收通路中都需要使用，故为射频系统的核心元器件，直接影响各频段信号通信质量，广泛应用在基站以及终端设备中。随着通信技术的发展，通信频段数量从 2G 时代的个位数增长到 5G 时代的 50-70 个，单个滤波器的选通频率固定，所以每增加一个频段，就要对应集成新的滤波器。以典型的 5G 旗舰机为例，由于 MIMO 技术的引进，其需要支持 Sub-6、LTE、B38、WCDMA、GSM、WIFI6 在内的 70 个以上的子频段，对应需要的滤波器数量在80-100 个。

按照应用场景，滤波器可分为通信基站滤波器和手机等移动端滤波器。通信基站滤波器更注重高稳定性、大带宽、大功率等指标，主要包括金属腔体滤波器（应用于 2G-4G 时代基站，适用于低频通信）、介质滤波器（满足 5G 基站建设小型化、轻量化需求），手机等移动端滤波器对价格、体积（手机射频滤波器尺寸为毫米级别，基站射频滤波器为厘米级别）更为敏感，主要包括声表面波滤波器（SAW）、体声波滤波器（BAW）等。

通信基站滤波器：高输出功率、单机器件数量多、大尺寸，

手机等移动端滤波器：耗电量低、尺寸小、高效率、市场规模较大。