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1、微波介质陶瓷元器件在移动通信领域的应用分析、微波介质陶瓷元器件概述1、微波介质陶瓷材料微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路中作为介质材料并完成一 种或多种功能的陶瓷材料，以其优异的微波介电性能在微波电路系统 中发挥着介质隔离、介质波导以及介质谐振等一系列电路功能。衡量微波介质陶瓷材料性能的指标包括介电常数、品质因素Q、 谐振频率温度系数Tfo微波介质陶瓷材料的应用价值综合这三个性能 指标决定。2、微波介质陶瓷元器件微波介质陶瓷元器件是以微波介质陶瓷作为原材料，经过一定的 工艺流程加工而成的一类电子元器件。微波介质陶瓷作为一种电子材 料，在现代通信产业中被广泛用于介质谐振器、介质滤波器、介质双 工
2、器、介质耦合器、介质基片、介质天线等元器件。其中，介质滤波 器是微波介质陶瓷的重要应用领域。陶瓷滤波器与同等频率的金属腔 体滤波器相比，具有体积小、重量轻、成本低等优势，因此在移动通 信、卫星通信、雷达等诸多领域得到广泛应用。微波介质陶瓷元器件产业链上游主要是微波介质陶瓷粉体、有色 金属、化工原料、生产设备的供应商。其中，上游主要原材料包括金传统的宏基站在2G/3G/4G建设中占据主导地位，但仍然存在盲点 和热点地区覆盖不足等问题，小基站和室内分布系统成为移动通信网 络广度和深度覆盖的有力补充。随着5G通信频谱向高频段发展，单一 宏基站覆盖半径进一步缩减，依靠单一宏基站实现全面覆盖的难度更 加
3、凸显，小基站可以有效改善覆盖深度和广度、增加网络容量，是5G 网络部署的重要组成部分，从而带动TEM介质滤波器产品的市场需求 快速增长。根据中国信通院，5G通信将使用“宏基站+小基站”超密集组网的 方式实现基本覆盖，预计5G小基站数量为5G宏基站的2-3倍，小基 站将以灯杆站、室分站的形式进行深度覆盖。根据工信部预计，2021- 2027年，国内运营商会聚焦城市和县城及发达乡镇进行5G覆盖，将建 设数百万量级宏基站和千万级小基站。除此以外，5G通信所催生出的 VR/AR、4K/8K视频等数据流量预计将大多数来自室内场景。5G信号的 室内覆盖将是未来提升5G通信深度覆盖和容量的必要手段，成为与5
4、G 宏基站建设并重的通信设备投资热点。3、5G通信产业对经济发展产生巨大贡献在5G通信产业链中，介质波导滤波器等射频器件的生产商处于整个产业链的上游，元器件厂商制造的射频器件经过华为、中兴通讯、爱立信、诺基亚等通信设备制造商集成后，安装于电信运营商招标建设的5G宏基站和小基站。在产业链的应用端，5G通信作为最新一代通信技术，正快速渗透 到各个垂直行业，引发数字化、智能化变革，驱动数字经济高速发展。 通信产业已经成为全球数字经济和智能世界发展的基石。5G对经济的贡献可分为直接和间接两个方面6。第一，5G直接贡 献为带动电信运营商、相关设备企业和信息服务业务的快速增长。在 5G商用的初期，电信运营
5、商首先投资于5G基站等网络基础设施建设， 拉动5G设备投资。第二，5G的成熟会激活现有行业并创造新的场景与 需求，间接刺激经济的增长。在5G商用的中后期，大量社会资本涌入, 成立互联网企业提供5G相关信息服务。5G技术将首先促成AR/VR等家 庭娱乐需求的率先成熟，带动终端设备及内容的爆发。随着网络建设 的逐步完善，达到高可靠低时延和大带宽标准后，工业4.0、车联网、 智慧城市、智慧医疗等广阔的场景也会逐步被激发。5G将对所有产业部门产生积极影响。根据IHSMarkit估计，到 2035年，5G在全球创造的产出将达12.3万亿美元。其中，制造业实 现约3. 4万亿美元产出（占总产出的28%）,
6、信息通信行业实现约1.4 万亿美元产出，紧随其后的是批发和零售业、公共服务业、建筑业、 金融和保险业、运输和储藏业等众多行业。5G预计将对我国的经济产 出贡献巨大。根据中国信通院的模型测算，从产出规模看，2030年5G 带动我国经济直接产出和间接产出将分别达到6. 3万亿元和10. 6万亿 元。在直接产出方面，2020-2030年十年间的年均复合增长率为29%。 在间接产出方面，2020-2030年的年均复合增长率为24虹从对经济增 加值的贡献看，2030年预计5G直接创造的GDP和间接拉动的GDP分别 为3万亿和3. 6万亿。2020-2030年，5G直接创造GDP的年均复合增 长率约为41
7、%； 5G间接拉动GDP的年均复合增长率将达到24%4、全球各国的5G商用进展2018年下半年到2019上半年，全球各国相继开启5G商用或者相 关进程。根据全球移动供应商协会GSA的统计，截至2019年8月，全 球已经有100个国家的296家运营商正在启动或进行相关的5G试验， 其中32个国家的56家运营商已经宣布部署5G网络，39家运营商已经 宣布推出5G服务。截至2019年底，全球已有34个国家的62个运营 商正式宣布5G商用。截至2020年12月，全球已经有59个国家/地区 的140家运营商推出了商用5G网络。四、行业所面临的发展机遇微波介质陶瓷元器件的重要应用方向为移动通信基站，5G
8、“新基建”的全面开展将为行业带来较大的市场需求。在国际贸易摩擦的背 景下，下游客户开始将供应链向国内转移，将为我国微波介质陶瓷元 器件厂商突破国外技术壁垒、拓宽产品应用领域带来发展机遇。万物 互联市场的发展空间广阔，随着万物互联市场的逐渐兴起，预计将带 动产业链上游微波介质陶瓷元器件的应用范围进一步扩展。五、营销调研的含义和作用（一）市场营销调研的含义市场营销调研就是运用科学的方法，有目的、有计划地收集、整 理和分析研究有关市场营销方面的信息，获得符合客观事物发展规律 的见解，提出解决问题的建议，供营销管理人员了解营销环境，发现 机会与问题，从而作为市场预测和营销决策的依据。菲利普科特勒 认为
9、：营销调研是通过信息将消费者、顾客和大众与营销人员相互连 接的过程。（二）市场营销调研的作用市场营销调研是企业营销活动的出发点，其作用十分重要。1、有利于制定科学的营销规划。营销调研可以帮助营销者评估市场潜力和市场份额，根据市场需 求及其变化、市场规模和竞争格局、消费者意见与购买行为以及营销 环境的基本特征，从而科学地制定和调整企业营销规划。2、有利于优化营销组合企业根据营销调研的结果，度量定价、产品、分销和促销行为的 效果，分析研究产品的生命周期，开发新产品，制定产品生命周期各 阶段的营销策略组合。如根据消费者对现有产品的接受程度，以及对 产品及包装的偏好，改进现有产品，开发新用途，研究新产
10、品的创意、 开发和设计；测量消费者对产品价格变动的反应，分析竞争者的价格 策略，确定合适的定价；综合运用各种营销手段，加强促销活动、广 告宣传和售后服务，增进产品知名度和顾客满意度；尽量减少不必要 的中间环节，节约储运费用，降低销售成本，提高竞争力。3、有利于开拓新的市场通过市场调研，企业可发现消费者尚未满足的需求，测量市场上 现有产品及营销策略满足消费者需求的程度，从而不断开拓新的市场。 营销环境的变化，往往会影响和改变消费者的购买动机和购买行为， 给企业带来新的机会和挑战，企业可据以确定和调整发展方向。六、市场与消费者市场1、市场市场是多门学科的研究内容，不同学科有不同的解释。在市场营 销
11、学中，市场指有货币支付能力的、有购买愿望的购买者群体。这个 定义指明了市场必须具备一个要素：一是购买者群体，二是有购买愿望，三是有货币支付能力，可用公式表示为：市场二人口 +购买力+购买 愿望。市场规模取决于有购买力、有购买愿望的人数多少。2、消费者市场消费者市场是个人或家庭为了生活消费而购买产品和服务所形成 的市场。生活消费是产品和服务流通的终点，因而消费者市场也称为 最终产品市场。消费者市场是相对于组织市场而言的。组织市场指以 某种组织为购买单位的购买者所形成的市场，购买目的是为了生产、 销售或履行组织职能。七、营销活动与营销环境市场营销环境通过其内容的不断扩大及其自身各因素的不断变化,
12、对企业营销活动产生影响。市场营销环境的内容随着市场经济的发展 而不断变化。20世纪初，西方企业仅将销售市场视为营销环境；30年 代后，将政府、工会、竞争者等与企业有利害关系者也看作是环境因 素；进入60年代，又把自然生态、科学技术、社会文化等作为重要的 环境因素；20世纪90年代以来，随着政府对经济干预力度的加强，愈 加重视对政治、法律环境的研究。环境因素由内向外的扩展，国外营 销学者称之为“环境外界化”。营销环境是企业营销活动的制约因素，营销活动依赖于这些环境 才得以正常进行。这表现在：营销管理者虽可控制企业的大部分营销 活动，但必须注意环境对营销决策的影响，不得超越环境的限制；营 销管理者
13、虽能分析、认识营销环境提供的机会，但无法控制所有有利 因素的变化，更无法有效地控制竞争对手；由于营销决策与环境之间 的关系复杂多变，营销管理者无法直接把握企业营销决策实施的最终 结果。此外，企业营销活动所需的各种资源，需要在环境许可的条件 下取得，企业生产与经营的各种产品，也需要获得消费者或用户的认 可与接纳。虽然企业营销活动必须与其所处的外部环境相适应，但营销活动 绝非只能被动地接受环境的影响，营销管理者应采取积极、主动的态 度能动地去适应营销环境。就宏观环境而言，企业可以通过不同的方 式增强适应环境的能力，避免来自环境的威胁，有效地把握市场机会。 在一定条件下，也可运用自身的资源，积极影响
14、和改变环境因素，创 造更有利于企业营销活动的空间。良好的企业营销行为会造就良好的 营销环境，从而进一步形成良好的企业营销行为，反之亦然。营销环 境与企业的循环互动作用，使营销环境与企业成为一个整体的系统。 菲利普科特勒的“大市场营销”理论认为：企业为成功地进入特定 的市场，在策略上应协调地使用经济的、心理的、政治的和公共关系 的手段，以博得外国的或地方的各有关方面的合作与支持，消除壁垒 很高的封闭型或保护型市场存在的障碍，为企业从事营销活动创造一个宽松的外部环境。就微观环境而言，直接影响企业营销能力的各种 参与者，事实上都是企业的利益共同体。按市场营销的双赢原则，企 业营销活动的成功，应为顾客
15、、供应商和营销中间商带来利益，并造 福于社会公众。即使是竞争者，也存在互相学习、互相促进的因素， 在竞争中，有时也会采取联合行动，甚至成为合作者。八、新产品采用与扩散（一）产品特征与市场扩散1、创新产品的相对优点新产品的相对优点愈多，在诸如功能、可靠性、便利性、新颖性 等方面比原有产品的优越性愈大，市场接受得就愈快。2、创新产品的适应性创新产品必须与目标市场的消费习惯以及人们的产品价值观相吻 合。当创新产品与目标市场消费习惯、社会心理、产品价值观相适应 或较为接近时，则有利于市场扩散，反之，则不利于市场扩散。3、创新产品的简易性这是要求新产品设计、整体结构、使用维修、保养方法必须与目 标市场的
16、认知程度相适应。一般而言，新产品的结构和使用方法简单 易懂，才有利于新产品的推广扩散，消费品尤其如此。4、创新产品的明确性这是指新产品的性质或优点是否容易被人们观察和描述，是否容易被说明和示范。凡信息传播便捷、易于认知的产品，其采用速度一 般比较快。(二)购买行为与市场扩散1、消费者采用新产品的程序与市场扩散人们对新产品的采用过程，客观上存在着一定的规律性。美国学 者罗吉斯调查了数百人接受新产品的实例，总结归纳出人们接受新产 品的程序和一般规律，认为消费者接受新产品一般表现为以下五个重 要阶段：(1)认知。这是个人获得新产品信息的初始阶段。新产品信息情 报的主要来源是广告，或者其他间接的渠道如
17、商品说明书、技术资料 等。人们在此阶段获得的情报还不够系统，只是一般性了解。(2)兴趣。指消费者不仅认识了新产品，并且发生了兴趣。在此 阶段，消费者会积极地寻找有关资料，进行对比分析，研究新产品的 具体功能、用途、使用等问题。如果满意，将会产生初步的购买动机。(3)评价。这一阶段消费者主要权衡采用新产品的边际价值。如 采用新产品获得的利益和可能承担的风险，从而对新产品的吸引力做 出判断。(4)试用。指顾客开始小规模、少量地试用新产品。通过试用， 顾客评价自己对新产品的认识及购买决策的正确性。企业应尽量降低 失误率，详细介绍产品的性质、使用和保养方法。(5)采用。顾客通过试用收到了理想的效果，放
18、弃原有的产品， 完全接受新产品，并开始正式购买、重复购买。2、顾客对新产品的反应差异与市场扩散在新产品的市场扩散过程中，由于社会地位、消费心理、产品价 值观、个人性格等多种因素的影响制约，不同顾客对新产品的反映具 有很大的差异。(1)创新采用者。也称为“消费先驱”，通常富有个性，勇于革 新冒险，性格活跃，消费行为很少听取他人意见，经济宽裕，社会地 位较高，受过高等教育，易受广告等促销手段的影响，是企业投放新 产品时的极好目标。(2)早期采用者。一般是年轻，富于探索，对新事物比较敏感并 有较强的适应性，经济状况良好，对早期采用新产品具有自豪感。这 类消费者对广告及其他渠道传播的新产品信息很少有成
19、见，促销媒体 对他们有较大的影响力，但与创新采用者比较，持较为谨慎的态度。(3)早期大众。这部分消费者一般较少保守思想，接受过一定的 教育，有较好的工作环境和固定的收入；对社会中有影响的人物，特属氧化物(TiO2、A1203、BaC03、SrC03, CaC03. MgO 等)、稀土材料 (Sm203. La203、Nd2O3)、化工原料(分散剂、脱模剂、粘结剂等)以及银浆等电子浆料，主要生产设备包括成型机、隧道窑、覆涂设备、 烧银炉、SMT贴装设备、网络分析仪等生产及测试设备。其中，微波介 质陶瓷粉体是决定元器件性能的关键原材料。产业链中游主要为微波 介质陶瓷元器件的生产与制造过程，参与主体
20、为各类电子元器件制造 厂商。产业链下游主要为移动通信、卫星通讯、卫星导航与定位、航 空航天、电子器件、汽车工业、万物互联等领域的产品应用。3、微波介质陶瓷元器件的性能特点微波介质陶瓷作为一种重要的电子陶瓷材料，具有介电常数高、 谐振频率温度系数小、介质损耗低等众多特点，由此以微波介质陶瓷 材料制备的电子元器件具备众多优良性能。(1)高Q值、低插损微波介质陶瓷材料的介质损耗是影响介质滤波器插入损耗的一个 主要因素。材料品质因素(Q值)越高，滤波器的插入损耗就越低。为 获得低损耗、高Q值的微波介质陶瓷材料，必须不断改进微波介质陶 瓷材料的粉体配方和制备工艺，研制出杂质少、缺陷少、晶粒均匀分 布的高
21、Q值微波介质陶瓷材料，从而制造出低插损的介质滤波器产品。(2)高稳定性、高可靠性 别是自己所崇拜的“舆论领袖”的消费行为具有较强的模仿心理。他 们经常是在征询了早期采用者的意见之后才采纳新产品。研究他们的 心理状态、消费习惯，对提高产品的市场份额具有很大的意义。（4）晚期大众。指比较晚地跟上消费潮流的人。他们的工作岗位、 受教育水平及收入状况往往比早期大众略差，对新事物、新环境多持 怀疑态度或观望态度。往往在产品成熟阶段才加入购买。（5）落后的购买者。这些人受传统思想束缚很深，思想非常保守, 怀疑任何变化，对新事物、新变化多持反对态度，固守传统消费行为 方式，在产品进入成熟期后期以至衰退期才能
22、接受。新产品的整个市场扩散过程，从创新采用者至落后购买者，形成 完整的“正态分布曲，线”，这与产品生命周期曲线极为相似，为企 业规划产品生命周期各阶段的营销战略提供了有力的依据。九、营销调研的类型及内容（一）营销调研的类型市场营销调研可根据不同的标准，划分为不同的类型。如按调研 时间可分为一次性调研、定期性调研、经常性调研、临时性调研；按 调研目的可分为探测性调研、描述性调研和因果关系调研。1、探测性调研企业在情况不明时，为找出问题的症结、明确进一步调研的内容 和重点，需进行非正式的初步调研，收集一些有关资料进行分析。探 测性调研研究的问题和范围比较大，在研究方法上比较灵活，在调研 过程中可根
23、据情况随时进行调整。有些比较简单的问题，如果探测性 调研已能弄清其来龙去脉，可不再做进一步调研。2、描述性调研在已明确所要研究问题的内容与重点后，通过详细的调查和分析, 对市场营销活动的某个方面进行客观的描述，对已经找出的问题作如 实地反映和具体的回答。市场营销调研一般要进行实地调查，收集第 一手资料，摸清问题的过去和现状，进行分析研究，寻求解决问题的 办法。描述性调研是市场营销调研采用的一种类型。如某企业产品销 量下降，通过调研，查清主要原因是产品质量差、售后服务不周到等, 可将调研结果进行描述，如实反映情况和问题，以利寻求对策。3、因果关系调研企业营销活动存在许多引发性的关系，大多可以归纳
24、为由变量表 示的一些函数。这些，变量包括企业自身可以控制的产品产量、价格、 促销费用等，也包括企业无法完全控制的产品销售量、市场竞争格局 与供求关系等。描述性调研可以说明这些现象或变量之间存在相互关 系，而因果关系调研则要在描述性调研的基础上进一步分析问题发生的因果关系，说明某个变量是否影响或决定着其他变量的变化，解释 和鉴别某种变量的变化受哪些因素的影响，以及各种影响因素的变化 对变量产生影响的程度。（二）营销调研的内容营销调研涉及营销活动的各个方面，主要有产品、顾客、销售和 促销调研等。1、产品调研产品调研包括对新产品设计、开发和试销，对现有产品进行改良, 以及对目标顾客在产品款式、性能、
25、质量、包装等方面的偏好趋势进 行预测。定价是产品销售的必要因素，因此也需要对供求形势及影响 价格的其他因素的变化趋势进行调研。2、顾客调研顾客调研包括对消费心理、消费行为的特征进行调查分析，研究 社会、经济、文化等因素对购买决策的影响，确定这些因素的影响作 用到底是发生在消费环节、分配环节或是生产领域。此外，还要了解 潜在顾客的需求情况（包括需要什么、需要多少、何时需要等）、影 响需求的各因素变化的情况、消费者的品牌偏好及对本企业产品的满 意3、销售调研销售调研包括对购买行为的调查，即研究社会、经济、文化、心 理等因素对购买决策的影响，也包括对企业销售活动进行全面审查， 如对销售量、销售范围、
26、分销渠道等方面的调研，还有产品的市场潜 量与销售潜量以及市场占有率的变化情况，也都是销售调研的内容。 销售调研还应该就本企业相对于主要竞争对手的优劣势进行评价。4、促销调研促销调研主要是对企业在产品或服务的促销活动中所采用的各种促销方法的有效性进行测试和评价。如广告目标、媒体影响力、广告 设计及其效果，公共关系的主要动作及效果，企业形象的设计和塑造 等，都需要有目的地进行调研。由于终端设备的工作环境温度一般在-4(rc+io(rc,微波介质陶 瓷材料的谐振频率如果随温度变化较大，载波信号在不同的温度下就 会产生漂移，从而影响设备的使用性能。这就要求材料在上述温度范 围内的谐振频率温度系数不能大
27、于10ppm/lo陶瓷材料具有耐腐蚀、 耐酸碱、耐高温等特性，使用寿命较长，目前已实用化的微波介质陶 瓷材料的频率温度系数接近零，从而实现微波通信元器件的高稳定性 和高可靠性。(3)小型化、集成化微波介质陶瓷材料因其特殊的制备工艺形成的晶相结构，具有较 高的介电常数，有利于实现微波介质滤波器的小型化，满足现代电子 技术对元器件集成化的要求。使用微波介质陶瓷制作的谐振器等器件 尺寸可以达到毫米量级。4、微波介质陶瓷元器件的应用基于优异的微波介电性能，微波介质陶瓷元器件目前广泛应用于 移动通信、卫星通讯、卫星导航与定位、航空航天、电子器件、汽车 工业、万物互联等领域。其中，移动通信领域是微波介质陶
28、瓷元器件 的重要应用方向。介质谐振器、介滤波器、介质双工器、介质多工器、 卫星授时天线等均是通信基站的重要元器件。进入5G通信时代，微波介质陶瓷元器件在满足性能要求的条件下, 符合5G基站小型化和轻量化的设计要求，并且能够解决高抑制的系统 兼容问题，逐渐成为5G基站射频器件的重要选择方案。随着近两年全 球5G基站建设的快速推进，以5G宏基站介质波导滤波器为代表的微 波介质陶瓷元器件迎来巨大的发展机遇。另一方面，万物互联、航空 航天等领域的应用有望给微波介质陶瓷元器件带来新的市场增长点， 微波介质陶瓷元器件作为基础性射频器件，应用前景将更加广阔。5G 通信基础设施建设将为万物互联打下物理基础，并
29、催生大量应用场景。 在“万物互联”的背景下，物联网蕴含的市场空间广阔，预计将带动 产业链上游微波介质陶瓷元器件的应用范围不断扩展，创造更多的应 用场景。此外，航空航天领域作为我国重要的发展战略，未来对高性 能、小型化、高可靠性的滤波器、天线等微波介质陶瓷元器件的需求 也将进一步得到提升。二、行业所面临的挑战介质波导滤波器价格下跌的风险。随着竞争对手逐步增多、技术 的进一步成熟，介质波导滤波器的产品价格在未来将存在下降的风险。 为满足通信设备小型化、轻量化、低成本等要求，厂商需要不断开发 高性能、高可靠性、低成本的新型材料和新产品以适应市场需求的转 变，微波介质陶瓷技术的更新速度将进一步加快。三
30、、微波介质陶瓷元器件在移动通信领域的应用1、3G/4G时代的应用在3G/4G通信时代，介质谐振器在移动通信基站射频单元中得到 广泛应用，介质滤波器则主要应用于移动通信直放站、室内覆盖，以 及电梯、车船覆盖等场景，授时天线主要应用于通信基站卫星授时。通信基站是移动通信网络的核心设备，提供无线覆盖并实现有线 通信网络与无线终端之间的无线信号传输。按照逻辑功能划分，通信 基站可分为基带单元(BBU)与射频单元(RRU) o RRU主要完成基带信 号与射频信号的转换及射频信号的收发处理功能，所使用的射频器件 主要包括滤波器、双工器、合路器、塔放、馈电单元、功分器、耦合 器、天线控制单元等。在3G/4G
31、通信基站中，滤波器是RRU中的关键一环，射频通信系 统在收发过程中都需要滤波器发挥滤波功能。滤波器在移动通信网络 中主要用来消除接收和发射通道的干扰和杂波，使有用信号尽可能无 衰减地通过，对无用信号尽可能地衰减，从而实现准确选频。3G/4G基 站滤波器主要为传统金属腔体滤波器，其具有结构牢固、性能稳定可 靠、Q值适中、散热性好等优点，但体积较大，重量较重。在3G/4G时 代，传统金属腔体滤波器凭借成熟的工艺和较低的成本，成为主流技 术方案。介质谐振器在金属腔体滤波器中得到广泛应用。欧美日等发达国 家由于3G/4G频率应用非常密集，导致传统金属腔体滤波器的Q值无 法达到系统要求。为了解决这一问题
32、，爱立信、诺基亚等通信设备制 造商采用“金属腔体+陶瓷介质谐振器”的方案，以陶瓷介质谐振器取 代传统金属谐振器，从而在限定体积的前提下大幅提高Q值。相比原 有金属腔体滤波器，陶瓷介质谐振器的使用大大减小了滤波器的自身 损耗，并且具有高抑制、低温漂的特点。2、5G时代的应用 5G作为最新一代移动通信技术，其发展来自于对移动数据日益增长的需求。随着移动互联网的发展，越来越多的设备接入到移动网络中，新的服务和应用层出不穷,移动数据流量的暴涨给移动通信网络带来严峻的挑战。为了解决上述挑战，满足日益增长的移动流量需求, 新一代5G移动通信网络应运而生。5G移动通信基站采用MassiveMIMO 技术，导
33、致射频通道数增加，使得滤波器走向了小型化、轻量化、低 成本的道路。以介质波导滤波器代替传统金属腔体滤波器，成为构造 5G宏基站射频单元的主流技术方案之一，微波介质陶瓷元器件在5G时 代迎来了快速发展的时期。(1) 5G基站滤波器的小型化、轻量化、低成本要求MassiveMIMO （大规模天线技术）是5G通信提高系统容量和频谱 利用率的一项关键技术，可以使信号强度集中于特定指向区域和特定 用户群，在增强用户信号的同时显著降低小区内自干扰、邻区干扰， 有效提升用户信号载干比。一方面，MassiveMIMO技术的应用使得5G 宏基站天线通道数量大幅增加。在2G/3G/4G时代，天线多为2/4/8端
34、口。进入5G时代，宏基站使用的天线通道数以单面64个为主流，每 个基站通常需要设置三面天线，从而实现360度的覆盖范围。另一方 面，5G基站采取有源天线技术，相比4G基站发生了较大架构变化。5G 基站射频单元RRU （包括滤波器、功放等）与馈线、天线全部集成为有 源天线单元AAU,从而避免了每个通道都需要馈线，降低了馈线损耗， 并大幅降低基站安装的重量负担和成本。为了适应5G基站的技术要求，基站滤波器走向了小型化、轻量化 和低成本发展的道路。5G基站对MassiveMIMO技术和有源天线技术的 应用，使单面天线需要64只滤波器，单个宏基站三面天线需要192只 滤波器，天线的集成度要求显著变高，
35、AAU需要在更小的尺寸内集成更 多的组件。而传统金属腔体滤波器由于体积大、重量重，其整体的体 积和重量将对安装调试带来重大不便。此外，通道数量的增加导致了 单个基站对滤波器的需求量增加，基站滤波器需要更低成本的解决方 案。在此背景下，5G基站滤波器发展出小型金属腔体滤波器和介质波 导滤波器两套技术方案，前者是4G向5G的过渡方案，后者可以看作 是全新的基站滤波器解决方案。以介质波导滤波器取代传统金属腔体滤波器，成为通信设备制造 商5G基站滤波器目前的主流解决方案之一。华为主要使用陶瓷介质滤 波器，中兴通讯与爱立信采用小型金属腔体滤波器与陶瓷介质滤波器 相结合的方式，诺基亚主要使用小型金属腔体滤
36、波器，华为主要使用 介质波导滤波器，其他设备商前期以半介质或小型化金属滤波器为主。（2）介质波导滤波器较传统金属腔体滤波器更具综合优势介质波导滤波器是一种新型的介质滤波器，使用介质陶瓷材料制 成含有盲孔及通槽的本体，表面完整包覆导电层，电磁信号在位于导 电层内部的介质材料中进行反射等形成谐振，通过矩阵式排列谐振器 形成复杂介质波导滤波器，通过调整孔深等调整滤波器参数。与金属 腔体滤波器相比，介质波导滤波器在5G通信应用领域具有独特优势， 其体积小、重量轻、成本低、接口方式多样，能够适应滤波器市场定 制化、个性化的发展趋势，在尺寸、重量、工艺、成本、谐振频率、 温度系数、介电常数等方面具有综合优
37、势。在体积和重量方面，同等频率要求下，介质波导滤波器产品的体 积更小、重量更轻。同等规格要求下，介质波导滤波器的体积可以缩 小到传统金属腔体滤波器的25%,重量也会大幅减轻。在工艺和成本方面，介质波导滤波器采用全新制造工艺，成本大 大降低。介质波导滤波器制造技术与传统金属腔体滤波器相比差异较 大，由金属成型加工为主变成了介质陶瓷粉末成型加工。传统金属腔 体滤波器的批量生产效率较低，不适合大批量、大规模的生产，加工 环节需要大量的数控机床，单位设备、人力的产出效率低于介质波导 滤波器，生产成本较高。介质波导滤波器通过对批量生产制造工艺的 不断优化，可实现大规模、大批量生产，调试等工序的效率远高于金 属腔体滤波器，单位设备、单位人力的产出数量远高于金属腔体滤波 器，整体生产成本可以显著降低。在同等技术指标要求下，介质波导 滤波器的成本有望达到传统金属腔体滤波器的50%以下。基于在体积、 重量、工艺和成本等方面的优势，介质波导滤波器成为5G基站滤波器 的主流技术方案之一。(3)其他微波介质陶瓷元器件在5G时代的应用5G通信基站的大规模建设和升级需求，为微波介质陶瓷元器件带 来了广阔的市场前景。一方面，大规模天线阵列技术将给介质波导滤 波器等宏基站射频市场带来巨大的成长机遇。另一方面，TEM介质滤波 器等其他小型介质陶瓷产品可应用于5G小基站、室内覆盖等场景，市 场前景广阔。