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[技术讨论] 5G移动通信中陶瓷PCB的应用 [复制链接]

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2018-5-3
发表于 2018-5-3 17:11:08 |显示全部楼层
  早在几十年前,在无线电通讯发明的同时,人们便认识到微波介质陶瓷用于移动通信的重要性,但是由于当时电子管、电池、电容、谐振器等元器件体积大,导致了移动通讯设备大而且重,而近十年来伴随移动通讯技术的发展,特别是由手持移动通讯系统从人工/自动阶段步入了蜂窝程序控制阶段,要求整个通讯系统高性能化、小型化,而微波介质陶瓷是支撑此项技术发展必不可少的基础材料。微波介质陶瓷,同样是属于陶瓷PCB的一种。
  陶瓷PCB与其他材料相比的话,具有低损耗、频率温度系数小、介电常数高、低热膨胀系数、高机械强度等优点,其中以ALN为代表的新型材料已被制成介质谐振器用于工作在UHF频段的带通滤波器、频率振荡器中,有效减小了这些器件的体积,提高了系统的工作可靠性、稳定性,使移动通信进入了一个崭新的发展时期。
  评价陶瓷PCB用于移动通信的性能指标主要有三项:
  1、介电常数:高的介电常数在20-100之间,而且稳定性好;
  2、频率温度系数:在-50~100℃温区,频率温度系数要小,保证其在30*10-6/℃以内。
  3、介质损耗:在微波频段,介质损耗要小,品质因数要高Q≥1000.
  陶瓷PCB是近十年才发展出来的新材料体系的产品,随着研发的不断推进,陶瓷PCB的制备技术以及性能有了很大的提升,移动通讯的整机当中越来越多的采用陶瓷PCB制成的微波器件。5G时代的到来会使其应用上到一个新的台阶。
  陶瓷PCB主要应用于频率稳定化振荡器、滤波器中。
  要保证移动通信接收信息中的频率稳定,需要配备频率稳定化振荡器。过去大多采用晶体振荡器然后经过多次倍频以得到工作在VHF或UHF的射频频率,多次倍频容易产生大量谐波,产生干扰,另外石英晶体激励电平高,容易起振也容易加速晶体老化。采用介质陶瓷稳定振荡器代替晶体振荡器和波导腔稳定振荡器具有工作稳定性好,无需宽带倍频器,体积小重量轻等优点。
  用陶瓷PCB制成的滤波器是移动通讯系统中的重要器件,其中带通滤波器在电路中起到对特定频带的选择,使整个通讯频段中各个频带互不干扰,保证高质量的通讯。使用陶瓷PCB的滤波器具有低插入损耗和足够的频带外衰减特性。
  5G已经势不可挡,大唐、华为、LG、高通、富士通等等电子行业的巨头,都在积极进行5G布局,整个5G网络的建立,将会需要大量的基础设施建设,预计5G使用的基站数量将会是4G的100倍,其中所能够带来的空间可想而知,陶瓷PCB必将会迎来一波新的春天。



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