淺談介質(zhì)濾波器應(yīng)用

 　　隨著現(xiàn)代無線通訊技術(shù)的發(fā)展，濾波器ODM行業(yè)迎來新的機(jī)遇與挑戰(zhàn):頻譜資源稀缺導(dǎo)致通信系統(tǒng)的頻率分配越來越密集,為了滿足系統(tǒng)自身收發(fā)要求并實現(xiàn)多系統(tǒng)共用,這就需要提高濾波器的抑制指標(biāo)要求;無線系統(tǒng)節(jié)能減排的要求需要更加嚴(yán)格的功耗控制,在此條件下,濾波單元必須在滿足高抑制條件的同時實現(xiàn)更好的帶內(nèi)差損指標(biāo);上塔和室外站型的不斷演進(jìn)以及系統(tǒng)小型化便攜化的趨勢要求濾波單元在更小空間內(nèi)實現(xiàn)所需性能指標(biāo)。

　　針對上述需求摩比公司提供了相應(yīng)的解決方案。介質(zhì)腔諧振濾波器具有很多共同的優(yōu)點:第一：高Q值;第二：通過控制介質(zhì)材料的溫度系數(shù)可以精確控制諧振頻率,從而實現(xiàn)極其穩(wěn)定的全溫度特性。這兩大特點保證了濾波器性能的提高。同時我們也不能忽視介質(zhì)濾波器在產(chǎn)品研制、制造，尤其是規(guī)模化生產(chǎn)的實現(xiàn)上存在諸多挑戰(zhàn)，主要是兩大問題，其一：高次模產(chǎn)品復(fù)雜的寄生耦合對于主模式影響很大，大大提高了仿真尤其是調(diào)試的復(fù)雜性。這要求對待高次模必須借助其固有特性,消減負(fù)面影響,加強(qiáng)有效利用(例如多模式介質(zhì)濾波器)。其二：復(fù)雜的可調(diào)諧耦合結(jié)構(gòu)。

　　目前,TE模及TM模介質(zhì)濾波器具有較高的商業(yè)開發(fā)價值。

　　TE模相對空氣腔能夠極大地提高Q值(200%以上),然而在1.5G以下頻段,由于重量及體積上的劣勢及由此引入的諸多可靠性問題,使得其在此頻段的多腔應(yīng)用領(lǐng)域中沒有太多的市場前景;但是針對1.5G以上及更高頻段,TE01模的優(yōu)勢開始逐漸凸現(xiàn):因為在如此高頻段的要求下，大多應(yīng)用已經(jīng)無法通過增加空氣腔的體積來改善有效Q值,而此時實現(xiàn)TE模所需的體積已與空氣腔相當(dāng)甚至占優(yōu)，而且重量也在可控范圍以內(nèi)。成為超高抑制、低插損應(yīng)用的不二之選。

　　TM?？梢栽谕冉饘偻S諧振器體積基礎(chǔ)上提升40%的Q值,或者在同等Q值條件下提高空間利用。雖然這些僅是有限的性能提升,但無疑為系統(tǒng)設(shè)計提供了寶貴的資源。其應(yīng)用包括：1：系列站型無縫整合,TM模濾波器為系列站型同等體積濾波器規(guī)劃提供了更加高性能的選擇。對于設(shè)備產(chǎn)品規(guī)劃,使得高頻段兼容低頻段,特殊性能兼容常規(guī)性能成為可能。2：RRH站型及后續(xù)微基站站型的小型化,由于系統(tǒng)效率的提高,可以采用更小體積的整機(jī)結(jié)構(gòu)來降低安裝維護(hù)成本,此時也要求濾波單元需要在維持性能的條件下實現(xiàn)小型化。目前TM模應(yīng)用的最大障礙來自于其自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜性導(dǎo)致的產(chǎn)品化瓶頸。

　　當(dāng)下，業(yè)界都在積極探索介質(zhì)濾波器的發(fā)展方向，但該技術(shù)最大的應(yīng)用瓶頸不在是材料價格(考慮到設(shè)備的綜合成本、高性能、低安裝、維護(hù)成本的無線設(shè)備將更受運營商的青睞)，而是與大規(guī)模商用相關(guān)的應(yīng)用特性：結(jié)構(gòu)可靠性、穩(wěn)定性、批量一致性、可規(guī)模性等。

　　摩比公司從2007年開始介入介質(zhì)濾波器商用化產(chǎn)品的研發(fā)和開拓，經(jīng)過5年的努力，已經(jīng)攻克了材料、結(jié)構(gòu)、工藝等諸多方面的技術(shù)難關(guān)，解決了TE模，TM模介質(zhì)濾波器規(guī)模生產(chǎn)的瓶頸,形成了批量生產(chǎn)能力。