陶瓷介質(zhì)濾波器采用陶瓷基體鍍銀來形成諧振器，多個諧振器以及各個諧振器之間的耦合形成濾波器，滿足5G通信對濾波器尺寸越來越小的要求。

??

一

 陶瓷介質(zhì)濾波器的插入損耗 

陶瓷介質(zhì)濾波器的一個重要指標(biāo)是插入損耗低，插入損耗指濾波器傳輸頻率范圍內(nèi)的損耗值，是無失真?zhèn)鬏數(shù)年P(guān)鍵之一。

在其公式中：BW是3dB帶寬（MHz）；gi是濾波器的低通原型參數(shù)；

Q_u是單諧振器的品質(zhì)因數(shù)，

  Pe是微波介質(zhì)陶瓷的電能填充因子，一般略小于1。

Q₀是微波介質(zhì)陶瓷的品質(zhì)因數(shù)；

Q_c是諧振器的表面金屬膜的Q值。

濾波器的插入損耗 IL∞nB₀，n為濾波器的級數(shù)，B₀為諧振器的插入損耗。

故要降低插入損耗，就需要降低B₀，就要求介質(zhì)陶瓷材料和表面金屬膜的Q值要大。

二

 濾波器插入損耗的影響因素 

01

微波介質(zhì)陶瓷的品質(zhì)因數(shù)Q

• 較高的介電常數(shù)(εr)（要求達到20～50），以便減小元件尺寸與體積；

• 高的品質(zhì)因數(shù)(Q值)，有利于降低介質(zhì)濾波器的插入損耗；

• 接近于零的諧振頻率溫度系數(shù)(τf)為0±3ppm/℃，以保證全天候工作的穩(wěn)定性。

   

  微波介質(zhì)材料的介質(zhì)損耗是影響介質(zhì)濾波器插入損耗的一個主要因素，而微波介質(zhì)材料Q值與介質(zhì)損耗成反比關(guān)系，Q值越大，濾波器的插入損耗就越低。提高Q值，介質(zhì)陶瓷材料還需要結(jié)構(gòu)均一，高致密、晶粒生長均勻，減少雜質(zhì)和缺陷。

   

  02

  表面金屬膜的Q值

  為獲得大的表面金屬膜的Q值需要采用電導(dǎo)率大的金屬材料并改進表面銀層的性能，同時要正確設(shè)計介質(zhì)濾波器的幾何尺寸。

   

  目前，陶瓷介質(zhì)濾波器普遍采用電導(dǎo)率高的銀作為導(dǎo)體材料，理論上銀的純度越好，Q值越好，插損越好，功率承受值越大。但銀純度高會使銀漿與陶瓷的結(jié)合力變差，適當(dāng)提高銀含量可降低插損，但需要平衡純度與結(jié)合力。銀與微波陶瓷的熱膨脹系數(shù)、晶格常數(shù)等特性的匹配程度不高，為了加強其在固體介質(zhì)表面的附著力，勢必要適當(dāng)增加厚度，這樣必然也會導(dǎo)致制造成本過高，可通過一些元素（鎳，銅，鈦）來打底提升銀層附著力，滿足可靠性。

    

  要形成一致性好、致密性高、附著力高且導(dǎo)電性能好的銀層，除了提高銀漿質(zhì)量外，金屬化工藝也至關(guān)重要，目前，陶瓷介質(zhì)濾波器采用的金屬化工藝多樣，噴銀+電鍍是目前比較穩(wěn)定的工藝，插損穩(wěn)定，插損值控制在0.6~0.7dB之間，銀層結(jié)合力好，表面質(zhì)量較好。其他金屬化技術(shù)方案也在不斷改進，滿足低插損要求。

    

  資料來源于：艾邦陶瓷與粉末冶金展