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5G時(shí)代來臨為何大廠選擇了陶瓷濾波器而非性能更高的BAW

工程信號(hào)完整性 ? 2019-01-22 19:13 ? 次閱讀




微信圖片_20190122173306.jpg




2018年12月初,工信部公布三大運(yùn)營(yíng)商獲得5G試驗(yàn)頻率:中國(guó)電信獲得 3400MHz-3500MHz 共100MHz 帶寬的5G試驗(yàn)頻率資源;中國(guó)移動(dòng)獲得 2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz 頻段的 5G 試驗(yàn)頻率資源,其中 2515-2575MHz、2635-2675MHz 和 4800-4900MHz 頻段為新增頻段,2575-2635MHz 頻段為中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)有的 TD-LTE4G) 頻段;中國(guó)聯(lián)通獲得 3500MHz-3600MHz 共 100MHz 帶寬的 5G 試驗(yàn)頻率資源。


“信息隨心至,萬物觸手及”。即將到來的5G時(shí)代,使各領(lǐng)域的信息傳遞更加高效,使萬物的聯(lián)系更加緊密,因此5G已成為高科技戰(zhàn)略的必爭(zhēng)之地,它將直接關(guān)系到整個(gè)國(guó)家和社會(huì)的移動(dòng)化和數(shù)字化,關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技實(shí)力的高下,世界各國(guó)圍繞5G的爭(zhēng)奪戰(zhàn)已趨于白熱化。

射頻前端作為無線通信的核心,濾波器又是射頻前端的重要部件,占據(jù)了手機(jī)射頻前端一半以上的價(jià)值量。5G的來臨對(duì)濾波器行業(yè)影響巨大,一方面頻段的增加,單臺(tái)終端設(shè)備的濾波器數(shù)量倍數(shù)增加;另一方面,新的技術(shù)對(duì)濾波器的性能(高頻諧振器Q值,尺寸和功率容量)要求不斷提高。FBAR濾波器尺寸隨頻率升高而縮小,因此更適合要求苛刻的高頻應(yīng)用,即便在高寬帶應(yīng)用中,依然具有極低的帶內(nèi)損耗和帶外抑制。


有群友就問印工,華為
布局5G為什么選擇了陶瓷濾波器而不是BAW濾波器,陶瓷更難集成,性能上也不比BAW好?


目前市場(chǎng)上較成熟的濾波器分聲表面濾波器(SAWF)和陶瓷濾波器, 陶瓷濾波器是利用壓電陶瓷壓電效應(yīng)制成的帶通濾波器. 理論上來講石英型的BAW性能會(huì)更好些。我個(gè)人認(rèn)為還是從現(xiàn)階段到未來成熟期5G的過渡時(shí)考慮性價(jià)比以及成熟度上作的折衷。


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BAW是發(fā)展方向,隨著時(shí)間推移。 5G時(shí)代,濾波器市場(chǎng)正在重構(gòu)-SAW/BAW高性能濾波器, 應(yīng)當(dāng)是各有占比才對(duì). SAW/BAW濾波器在未來5-10年將是射頻前端濾波系統(tǒng)中滲透率最高的技術(shù)。


象中電港目前代理的順絡(luò),目前他們布局的5G濾波器產(chǎn)線也還是具體為從陶瓷濾波器出發(fā)。SAW的工藝更成熟,在頻率低端廣泛使用,的確有朋友想找5G的BAW器件,就是沒看到有廠家批量推出來。


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BAW主要是可以直接和CMOS工藝集成, 通信大廠不用BAW可能是因?yàn)楝F(xiàn)階段國(guó)產(chǎn)化器件的性能指標(biāo)還是不太好吧.

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)跑的較前的BAW廠家只有中電26所和天津諾思有完整的工藝線, 其它的都還不成熟.


國(guó)內(nèi)廠家不是不想做BAW,是做不了 工藝比較復(fù)雜,技術(shù)掌握在幾家國(guó)際大廠手上,國(guó)內(nèi)還只有一家諾思理論上可以供貨。


陶瓷的低頻段性能相對(duì)較好,高頻段較差,比如Q值和選擇性等. 要達(dá)到相同的特征頻段的濾波,需要增加前后級(jí)放大器(PA)的增益,所以是以犧牲功耗和信噪比為代價(jià)。


之前在原廠做Data Converter(ADC DAC), 很多ADC前級(jí)也需要Filter, 有源的,無源的。SAW相當(dāng)于無源的,Q值低,選擇性就差些,但是通頻帶卻可以好些。有源的Q值高,相當(dāng)于上面比較的BAW, 對(duì)于點(diǎn)頻選通應(yīng)用特別是基站通信較實(shí)用。


最便宜的濾波方案當(dāng)屬LC加上R的無源濾波器了,相對(duì)比陶瓷濾波器的性能更加差一些, 單級(jí)濾波幾無諧振Q值,但可以與有源放大器多級(jí)進(jìn)行叉互混迭濾波,達(dá)到較高的選頻值,價(jià)格最低,也是市場(chǎng)上對(duì)價(jià)格比較敏感的走量的方案。



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