何為5G？
5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱，但與4G、3G、2G不同的是，5G不是獨(dú)立的、全新的無(wú)線接入技術(shù)，而是現(xiàn)有無(wú)線接入技術(shù)——包括2G、3G、4G和WiFi——的演進(jìn)，以及對(duì)一些新增的補(bǔ)充性無(wú)線接入技術(shù)進(jìn)行集成后，形成的解決方案的總稱。
來(lái)源：pixabay
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，5G就是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)的改進(jìn)，使得網(wǎng)速更快，延時(shí)更低，1秒鐘下一部電影輕輕松松！有了5G傳輸，使得物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)，甚至將來(lái)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)成為可能。
5G市場(chǎng)有多大？
據(jù)中國(guó)信通院《5G經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響白皮書(shū)》預(yù)測(cè)：
2030年，5G帶動(dòng)的直接產(chǎn)出和間接產(chǎn)出將分別達(dá)到6.3萬(wàn)億和10.6萬(wàn)億元。
2020-2030年中國(guó)5G直接和間接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出（億元）
在直接產(chǎn)出方面，按照2020年5G正式商用算起，預(yù)計(jì)在2025年、2030年將分別增長(zhǎng)到3.3萬(wàn)億、6.3萬(wàn)億元，十年間的年均復(fù)合增長(zhǎng)率為29%。
在間接產(chǎn)出方面，2020年、2025年、2030年，5G將分別帶動(dòng)1.2萬(wàn)億、6.3萬(wàn)億和10.6萬(wàn)億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為24%。
你就說(shuō)這個(gè)市場(chǎng)大不大吧！
濾波器是5G產(chǎn)業(yè)鏈重要一環(huán)
5G產(chǎn)業(yè)鏈，來(lái)源：萬(wàn)聯(lián)證券研究所
在5G產(chǎn)業(yè)鏈中，濾波器作為射頻器件重要組成部分，承擔(dān)了幫助基站選頻的重任。進(jìn)入 5G 時(shí)代，基站天線通道數(shù)大幅增長(zhǎng)，從 4G 的4、8 通道逐步升級(jí)為 16、32、64 和 128 通道。每一通道都需要一整套射頻元件來(lái)處理收發(fā)上行和下行信號(hào)，且需要對(duì)應(yīng)的濾波器來(lái)選擇和處理信號(hào)頻率，濾波器的需求量激增。中美貿(mào)易摩擦加速了芯片國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程，射頻器件是下一代移動(dòng)通信升級(jí)重點(diǎn)，濾波器作為射頻前端必要的電子元器件，技術(shù)門(mén)檻較高，市場(chǎng)前景可觀。
華為為何果斷選擇了陶瓷濾波器
目前，5G基站濾波器有三種方案，即小型金屬腔體濾波器、塑料濾波器和陶瓷介質(zhì)濾波器。傳統(tǒng)的濾波器一般由金屬同軸腔體實(shí)現(xiàn)，通過(guò)不同頻率的電磁波在同軸腔體濾波器中振蕩，保留達(dá)到濾波器諧振頻率的電磁波，并耗散掉其余頻率的電磁波。
陶瓷介質(zhì)濾波器中的電磁波諧振發(fā)生在介質(zhì)材料內(nèi)部，沒(méi)有金屬腔體，因此體積較上述兩種濾波器都會(huì)更小。5G時(shí)代MassiveMIMO（大規(guī)模天線技術(shù)）對(duì)天線集成化的要求較高，濾波器需要更加的小型化和集成化，為了滿足5G基站對(duì)濾波器的相關(guān)需求，更易小型化的陶瓷介質(zhì)濾波器成為主流解決方案。
鑒于陶瓷介質(zhì)濾波器的優(yōu)勢(shì)，作為 5G 基站的先頭部隊(duì)，華為最早果斷的選擇了陶瓷介質(zhì)濾波器。除華為外，愛(ài)立信也傾向于使用陶瓷介質(zhì)濾波器。中興、諾基亞等其他設(shè)備商也在逐步開(kāi)始采用陶瓷介質(zhì)濾波器，預(yù)計(jì)2021年全球主流設(shè)備商會(huì)逐步采取全陶瓷方案。
陶瓷濾波器生產(chǎn)工藝及關(guān)鍵環(huán)節(jié)
1、生產(chǎn)工藝
典型的陶瓷介質(zhì)濾波器的生產(chǎn)工藝包含陶瓷粉體造粒、壓制成型、保溫?zé)Y(jié)、印制銀層、開(kāi)設(shè)耦合窗口陶瓷諧振器、表面貼裝、涂覆銀層、再燒結(jié)、調(diào)制、測(cè)試、包裝等。
陶瓷濾波器采用高溫?zé)Y(jié)工藝，射頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，微波介質(zhì)陶瓷粉末噴霧造粒，干壓成型后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，經(jīng)過(guò) CNC 打磨處理、金屬化、制電極、調(diào)試等工藝制造而成。陶瓷替代金屬，陶瓷介質(zhì)濾波器量化生產(chǎn)技術(shù)難度更高，其難點(diǎn)主要在于粉體配方、干壓成型及燒結(jié)、金屬化和大規(guī)模自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)。
2、關(guān)鍵環(huán)節(jié)
首先是微波陶瓷粉體配方與制備批量生產(chǎn)一致性的問(wèn)題，介質(zhì)濾波器生產(chǎn)過(guò)程中需盡力控制工藝以制出雜質(zhì)少、缺陷少、晶粒均勻分布的陶瓷。
我國(guó)陶瓷濾波器產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
1、5G陶瓷濾波器的生產(chǎn)加工難度大
首先，我國(guó)的先進(jìn)陶瓷制備技術(shù)還是落后于國(guó)外的，其中最主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)-粉體制備技術(shù)可以說(shuō)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于日本及西方國(guó)家，這將直接影響陶瓷濾波器產(chǎn)品的品質(zhì)。
2、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)
行業(yè)測(cè)試和要求都沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，比如可靠性要求，材料瓷體與銀漿的配合，對(duì)于插損指標(biāo)的影響。本身5G也還在測(cè)試中，還需一段時(shí)間的驗(yàn)證和運(yùn)營(yíng)商提速，所以相關(guān)通訊設(shè)備也在成熟完善中。未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化，有助于降低資源浪費(fèi)。
3、缺乏理論指導(dǎo)，摸索浪費(fèi)多
目前企業(yè)普遍缺乏理論指導(dǎo)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果很多，持續(xù)性改善過(guò)程長(zhǎng)。要做好陶瓷濾波器，做好基礎(chǔ)研發(fā)工作非常重要，需要產(chǎn)學(xué)研配合。
4、合格率低，價(jià)格有下降空間
該行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化才剛剛開(kāi)始，生產(chǎn)工藝不成熟導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化推進(jìn)緩慢，合格率低，生產(chǎn)成本高居不下。
5、行業(yè)剛剛起步、需要約束市場(chǎng)
陶瓷濾波器行業(yè)剛剛起步，國(guó)內(nèi)大大小小的先進(jìn)陶瓷企業(yè)不少，誰(shuí)都想來(lái)分一杯羹，未來(lái)的市場(chǎng)需要約束，避免惡性競(jìng)爭(zhēng)。
6、研發(fā)周期長(zhǎng)
5G網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，科技研發(fā)的投入，是一筆長(zhǎng)期的投資。
7、承受住西方國(guó)家的打壓
華為、中興等在5G領(lǐng)域的強(qiáng)勢(shì)崛起，令美國(guó)等西方國(guó)家坐立不安，無(wú)賴強(qiáng)盜的面目昭然若揭，美國(guó)就以“華為、中興對(duì)美國(guó)及美國(guó)通訊系統(tǒng)安全造成威脅”為由，打壓兩家公司在美國(guó)的商業(yè)活動(dòng)。
參考來(lái)源：
[1]5G陶瓷介質(zhì)濾波器逐步成為行業(yè)主流.濾波器
[2]陶瓷介質(zhì)濾波器將成5G時(shí)代新主流，東山精密已供貨華為.中富聚焦
[3]淺析：5G基站濾波器.中微聚智
[4]劉艷紅.陶瓷濾波器自動(dòng)化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究
[5]中國(guó)粉體網(wǎng)、萬(wàn)聯(lián)證券研究所
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除
