姓名：劉軒? ? 學(xué)號：19020100412? ?學(xué)院：電子工程學(xué)院
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【嵌牛導(dǎo)讀】濾波器是射頻前端中最重要的一個部件螺垢，其價值占據(jù)射頻前端價值總量的50%
【嵌牛鼻子】射頻前端 濾波器?
【嵌牛提問】射頻濾波器向高頻化、模組化方向發(fā)展的優(yōu)勢和劣勢？
【嵌牛正文】
摘要：射頻前端是移動通信設(shè)備中的核心部件钓简，其細(xì)分元器件包括：濾波器(Filter)逼龟、功率放大器(PA)评凝、射頻開關(guān)(Switch)、低噪聲放大器(LNA)腺律、天線調(diào)諧器等奕短，而濾波器是其中最重要的一個部件，其價值占據(jù)射頻前端價值總量的50%匀钧。
目前翎碑，市場上的射頻濾波器產(chǎn)品主要包括：SAW(聲表面濾波器)、BAW(體聲波濾波器)之斯、陶瓷濾波器(LTCC濾波器)日杈、IPD(Integrated Passive
Devices)等。衡量濾波器性能的指標(biāo)有：Q值和插入損耗佑刷，其中SAW莉擒、BAW濾波器憑借高Q值、低插入損耗的優(yōu)良性能已成為射頻濾波器的主流選擇项乒。
5G射頻前端核心器件之一——射頻濾波器向高頻化啰劲、模組化方向發(fā)展(資料來源：金智創(chuàng)新行研中心整理)
SAW濾波器在2.5GHz以下頻段性能更好SAW濾波器是采用石英晶體、壓電陶瓷等壓電材料檀何，利用其壓電效應(yīng)和聲表面波傳播的物理特性而制成的一種濾波專用器件蝇裤，廣泛應(yīng)用于電視機(jī)及錄像機(jī)中頻電路中以取代LC中頻濾波器，使圖像频鉴、聲音的質(zhì)量大大提高栓辜。SAW濾波器的主要特點(diǎn)是：設(shè)計靈活性大、模擬/數(shù)字兼容垛孔、群延遲時間偏差和頻率選擇性優(yōu)良藕甩、輸入輸出阻抗誤差小、傳輸損耗小周荐、抗電磁干擾性能好狭莱、可靠性高僵娃、制作的器件體積小、重量輕且能實現(xiàn)多種復(fù)雜的功能腋妙。
SAW濾波器的特征和優(yōu)點(diǎn)默怨，符合現(xiàn)代通信對高頻化、數(shù)字化骤素、高性能匙睹、高可靠等方面的要求。其不足之處是：熱穩(wěn)定性較差济竹，高頻特性有待改善痕檬。但通過使用溫度補(bǔ)償材料生產(chǎn)的TC-SAW濾波器具有更好的熱穩(wěn)定性，更適合移動端使用送浊，可是工藝更復(fù)雜梦谜、制造成本相對較高;日本村田公司改良的I.H.P-SAW濾波器克服了SAW低頻的弱點(diǎn)，產(chǎn)品頻率在3.5GHz袭景，并兼具BAW的溫度特性和高散熱性優(yōu)點(diǎn)改淑，可部分替代BAW濾波器。
BAW濾波器更適合高頻通信要求BAW濾波器內(nèi)的聲波主要是垂直傳播浴讯，產(chǎn)品主要有BAW-SMR技術(shù)朵夏、FBAR技術(shù)兩種，壓電材料與SAW的石英材料不同榆纽，常用AlN(氮化鋁)仰猖、PZT(鋯鈦酸鉛)、ZnO(氧化鋅)等材料奈籽。BAW與SAW相比性能更好饥侵、成本也更高，當(dāng)頻段越來越多衣屏，甚至開始使用載波聚合的時候躏升，就必須得用BAW技術(shù)才能解決頻段間的相互干擾問題。
BAW濾波器的尺寸隨頻率升高而縮小狼忱，適合要求更高的3G和4G通信膨疏，對于5G通信依然游刃有余。此外钻弄，即便在高寬帶設(shè)計中佃却，BAW對溫度變化并不敏感，同時還具有極低的損耗和非常陡峭的濾波器裙邊窘俺。
5G射頻前端核心器件之一——射頻濾波器向高頻化饲帅、模組化方向發(fā)展(資料來源：Qorvo，金智創(chuàng)新行研中心整理)
射頻濾波器向微型化、高頻化灶泵、模組化方向發(fā)展濾波器產(chǎn)品主要向著低功耗育八、低成本、高性能三個目標(biāo)發(fā)展赦邻，目前市場上主要呈現(xiàn)出兩種技術(shù)發(fā)展趨勢单鹿。一種是提高現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)性能，例如改良的TC-SAW及FBAR濾波器產(chǎn)品深纲，解決了產(chǎn)品本身的技術(shù)缺陷，提高了熱穩(wěn)定性和多頻干擾難題劲妙，并通過專利壁壘進(jìn)一步拉大與競爭對手的差距湃鹊。另一種發(fā)展趨勢是研發(fā)體積更小、成本更低的整體射頻前端芯片镣奋。這種濾波器采用晶圓與晶圓的鍵合币呵，通過成熟的TSV和電鍍工藝、硅工藝結(jié)合在一起侨颈，濾波器的成本和體積都得到了大幅的減少余赢，同時將濾波器與PA、射頻開關(guān)等器件進(jìn)行整體封裝哈垢，向模塊化妻柒、集成化方向發(fā)展，這一趨勢未來將推動了整個射頻行業(yè)的整合耘分。
我國在濾波器技術(shù)的發(fā)展情況目前举塔，射頻濾波器市場主要被村田、TDK求泰、博通央渣、Qorvo等美日幾大巨頭壟斷，國內(nèi)自給率較低渴频。我國射頻濾波器整體發(fā)展處于技術(shù)研發(fā)芽丹、初步量產(chǎn)階段，產(chǎn)品主要應(yīng)用在國內(nèi)手機(jī)廠商中低端手機(jī)中卜朗，不論是產(chǎn)能還是技術(shù)水平都與國外廠商差距較大拔第。國內(nèi)從事濾波器的企業(yè)主要有德清華瑩、中電26所场钉、北京長峰楼肪、中訊四方、中科非鴻等惹悄，SAW產(chǎn)品方面主要有無錫好達(dá)春叫、銳迪科、天通股份等公司，而適合高頻的BAW濾波器國內(nèi)還沒有可以量產(chǎn)的公司暂殖。
結(jié)語隨著人們對移動通信的要求越來越高价匠，全面屏及手機(jī)輕薄化、高頻通信呛每、頻率資源擁擠化等都對濾波器的性能提出更高的要求踩窖，適應(yīng)高頻通信、熱穩(wěn)定性好晨横、體積小洋腮、集成度高的濾波器將是未來的主要發(fā)展方向。
