Filter dielektrik keramik 5G secara bertahap menjadi arus utama industri.

Stasiun basis komunikasi seluler umumnya terdiri dari tiga bagian: unit pemrosesan pita dasar, unit pemrosesan frekuensi radio, dan sistem antena. Ini adalah stasiun pemancar dan penerima radio yang mengirimkan informasi ke terminal telepon seluler melalui pusat switching komunikasi seluler.

Dalam sistem stasiun pangkalan dan antena komunikasi seluler, perangkat frekuensi radio merupakan salah satu komponen inti. Perangkat RF terutama meliputi berbagai jenis filter, duplekser, penggabung, penguat menara, unit pengumpan, pembagi daya, kopler, unit kontrol antena, dan produk lainnya. Filter terletak di sisi antena. Untuk pengaturan konstruksi antena stasiun pangkalan 5G, pada antena MassiveMIMO yang baru, pada dasarnya dapat ditentukan bahwa setiap saluran antena akan sesuai dengan satu filter. Duplekser terletak di sisi stasiun pangkalan dan pada dasarnya terdiri dari filter transmisi dan filter penerimaan.

Sebagai bagian penting dari perangkat frekuensi radio, filter memiliki tugas penting untuk membantu stasiun pangkalan memilih frekuensi. Secara umum, setiap stasiun pangkalan memiliki pita frekuensi operasi yang berbeda, sehingga stasiun pangkalan harus mampu memilih berbagai sinyal frekuensi untuk pengiriman dan penerimaan. Fungsi utama filter adalah untuk menyaring sinyal yang dikirim dan diterima, yang dapat menghilangkan sinyal pada pita frekuensi yang tidak perlu, sehingga memastikan keakuratan sinyal yang dikirim dan diterima.

 Penerapan filter stasiun pangkalan  

Filter stasiun pangkalan terutama meliputi rongga koaksial logam, resonansi dielektrik keramik, dan filter dielektrik keramik.

Perbandingan tiga filter

Dengan hadirnya era 5G, gelombang baru pembangunan stasiun pangkalan akan menjadi tak terhindarkan, dan filter juga akan membawa gelombang baru puncak permintaan. Filter rongga sebelumnya secara bertahap akan berubah menjadi filter dielektrik keramik.

1. Alur proses produksi filter dielektrik keramik

Proses produksi filter dielektrik keramik terutama meliputi pembuatan bubuk, pengepresan, sintering, penggilingan, metalisasi, perakitan dan debugging, dll., seperti yang ditunjukkan pada gambar:

   
 Diagram alur proses produksi filter dielektrik keramik

2. Karakteristik filter dielektrik keramik:

2.1  Dielectric filters have high dielectric constant, low loss, small size, and high power for large-scale integration;Ukuran kecil dan mudah dipasang.

2.2 Lebar pita frekuensi yang dapat dicakup lebih luas dan dapat menahan daya yang lebih tinggi..

2.3  Keandalan yang baikSifat keramik tidak sensitif terhadap perubahan suhu. Hal ini lebih penting di luar ruangan. Tidak seperti filter rongga, kinerjanya sangat berubah pada suhu tinggi dan rendah. Pada saat yang sama, keramik memiliki ketahanan korosi yang baik;

2.4  Filter keramik dielektrik berbiaya rendah..

2.5  Kinerja filter dielektrikTergantung pada bubuk keramik microwave.Resonansi gelombang elektromagnetik dalam filter dielektrik keramik 5G terjadi di dalam material dielektrik keramik, dan material kunci untuk produksi filter dielektrik keramik adalah bubuk keramik dielektrik gelombang mikro. Bubuk keramik menentukan kinerja filter dielektrik, dan formula serta persiapan bubuk tersebut sangat sulit.Indikator kinerja utama bubuk keramik dielektrik gelombang mikroMust have dielectric constantangka (εr), faktor kualitas Q dan kerugian dielektrik rendah, koefisien suhu frekuensi resonansi, dll., secara khusus tercermin dalam:

    2.5.1 Tempat penjualanjumlahKonstanta dielektrik yang tinggi dapat mewujudkan desain filter berukuran mini, tetapi semakin tinggi konstanta dielektriknya, semakin baik. Konstanta dielektrik yang terlalu tinggi akan memengaruhi ukuran filter.Hal ini memengaruhi kehilangan transmisi, sehingga persyaratan desain filter perlu dipertimbangkan untuk memilih konstanta dielektrik yang sesuai. Konstanta dielektrik keramik dielektrik gelombang mikro terutama bergantung pada fase kristal dalam struktur material dan proses pembuatannya.

    2.5.2 Tempat sampahBeberapa Q, kerugian dielektrik rendahSemakin tinggi faktor kualitas Q, semakin sempit pita frekuensi yang dilewati, semakin baik selektivitas rangkaian, dan semakin baik fungsi penyaringan yang dapat dicapai. Nilai Q berbanding terbalik dengan kerugian dielektrik tanδ. Semakin besar nilai Q, semakin rendah kerugian penyisipan filter. Struktur material seragam, sangat padat, dan pertumbuhan butiran seragam. Mengurangi pengotor dan cacat dapat meningkatkan nilai Q.

    2.5.3 Peringatankoefisien suhu frekuensiKoefisien suhu frekuensi resonansi mendekati nol, yang dapat mencapai stabilitas dan keandalan filter yang tinggi. Koefisien suhu frekuensi terutama ditentukan oleh koefisien ekspansi linier dan konstanta dielektrik material.

   Catatan tambahan:Bahan bubuk yang saat ini digunakan untuk menyiapkan filter dielektrik keramik terutama meliputi:Magnesium hidroksida, magnesium titanat, kalsium karbonat, magnesium oksida, barium karbonat, samarium oksida, seng oksida, stronsium karbonat, aluminium oksida, lantanum trioksidamenunggu.

Bubuk keramik gelombang mikro  

3. Keunggulan filter dielektrik keramik

Filter dielektrik keramik dibuat dengan cara pengepresan kering dan sinterisasi bubuk, kemudian dilapisi perak di kedua sisinya untuk metalisasi elektroda, dan kemudian dipolarisasi dengan tegangan tinggi DC untuk menghasilkan efek piezoelektrik.Setelah terjadi deformasi pada kedua sisi benda keramik tersebut, medan listrik akan dihasilkan dan memiliki karakteristik resonansi seri.Since the above electromagnetic wave resonance occurs inside the pressure ceramic medium, there is no need to fix the resonator, so the volume of the dielectric filter is small.

Di sisi lain, karena bubuk keramik gelombang mikro memiliki sifat material nilai Q yang lebih tinggi daripada rongga logam, hal ini sangat mengurangi kerugian penyisipan. Ia memiliki karakteristik penekanan di luar pita yang tinggi, karakteristik pergeseran suhu yang baik, rentang suhu yang luas, berbagai bentuk struktur kemasan, dan bentuk antarmuka keluaran. Hal ini memenuhi tren pengembangan miniaturisasi filter stasiun pangkalan dan menjadi cocok untuk peningkatan jumlah filter peralatan karena peningkatan pita frekuensi dan persyaratan yang lebih tinggi untuk nilai Q dan kapasitas daya resonator frekuensi tinggi dalam kerangka teknologi 5G.

4. Kekurangan filter dielektrik keramik:

4.1 Masalah dengan konsistensi formula bubuk keramik microwave dan persiapannya untuk produksi massal.Selama proses produksi filter dielektrik, upaya harus dilakukan untuk mengendalikan proses agar menghasilkan keramik dengan lebih sedikit pengotor, lebih sedikit cacat, dan butiran yang terdistribusi secara merata.4.2 Proses produksi filter keramik itu kompleks dan otomatisasi metalisasi juga sulit.Proses spesifik tersebut meliputi:Pembuatan bubuk, pencetakan tekan, sintering, penggilingan, metalisasi, perakitan dan debugging, dll.Karena proses penggilingan keramik bersifat ireversibel, penyempurnaan produk merupakan kunci untuk meningkatkan kapasitas produksi. Selain itu, otomatisasi metalisasi juga merupakan kesulitan teknis.

 Alat penyaring untuk debugging>>>>Penganalisis jaringan

5.1 Dibandingkan dengan filter rongga logam, filter dielektrik keramik memiliki keunggulan ukuran kecil, bobot ringan, kerugian rendah, dan nilai Q besar, serta memiliki keunggulan absolut dalam aplikasi di bidang 5G. Pada saat yang sama, dengan penelitian dan pengembangan teknologi ilmiah yang berkelanjutan, masalah filter dielektrik secara bertahap terpecahkan, dan kepraktisannya terus meningkat. Dengan perkembangan teknologi 5G, filter dielektrik keramik diharapkan dapat mengikuti tren zaman, menggunakan keunggulannya sendiri untuk lebih memenuhi kebutuhan stasiun pangkalan di era 5G, dan secara bertahap melampaui filter rongga, sehingga menjadi arus utama industri.

5.2 Dengan hadirnya era 5G, stasiun pangkalan 5G berkembang menuju miniaturisasi, bobot ringan, dan integrasi tinggi. Jumlah antena yang digunakan dalam teknologi MIMO akan meningkat secara eksponensial, dan diperkirakan akan dibutuhkan 64 atau bahkan 128 antena. Karena setiap antena perlu dilengkapi dengan duplekser yang sesuai, dan filter yang sesuai digunakan untuk memilih dan memproses frekuensi sinyal, permintaan akan filter akan meningkat secara signifikan, yang menempatkan persyaratan yang lebih tinggi pada ukuran perangkat dan kinerja pemanasan filter. Karena ukurannya yang besar dan pembangkitan panas yang tinggi, filter rongga sulit digunakan secara luas pada antena dengan kepadatan tinggi dan menghadapi tekanan pengembangan yang lebih besar.Oleh karena itu, filter dielektrik keramik 5G akan memanfaatkan ukurannya yang kecil dan bobotnya yang ringan untuk memimpin pasar 5G yang luas di masa depan dan akanSecara bertahap menjadi pemain utama dalam industri filter.mengalir.

6. Prospek masa depan filter dielektrik keramik

Saat ini, Huawei dan Ericsson, empat produsen peralatan stasiun pangkalan komunikasi seluler terbesar di dunia, cenderung menggunakan filter dielektrik keramik. ZTE dan Nokia saat ini masih fokus pada filter rongga logam miniatur. Mereka akan beralih ke filter dielektrik keramik di masa mendatang, dan pangsa pasar filter keramik akan terus meningkat. Menurut prediksi lembaga penelitian, akan ada hampir 8.5 juta stasiun pangkalan di dunia pada era 5G. Berdasarkan perkiraan tiga antena per stasiun pangkalan dan 64 filter per antena, permintaan filter dielektrik sekitar 1.6 miliar, dan kapasitas pasar global filter dielektrik keramik sekitar 56.6 miliar yuan.

Artikel ini berasal dari "Filter". Jika ada pelanggaran atau masalah lain, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.Dukung perlindungan hak kekayaan intelektual, mohon sebutkan sumber dan penulis asli saat mencetak ulang.