5G与介质波导滤波器

只看该作者 · 2023-8-30 00:51

5G与介质波导滤波器

滤波器的概念
滤波器是一种二端口网络，具有频率选择特性。让某些频率的信号通过，阻止某些频率的信号，主要用于雷达，微波，通信部门，低频滤波器主要种类包括：有源滤波器和陶瓷滤波器，高频滤波器主要种类包括：螺旋振子滤波器，微带滤波器，交指型滤波器。无线电通信技术的发展采用低成本，高效率和高品质无线收发系统需要优质滤波器，介质滤波器的研究和开发，是未来滤波器发展重点之一。

介质滤波器（mediumband pass filter,mbpf）诞生于60年代，是一种在频带上实现选择的滤波器，利用介质媒介的反射和衍射特性，将指定频率外的射频信号反射回去，提高频率范围内信号的吸收效率，实现滤波的功能。介质滤波器包括两个部分，有孔洞的介质媒介和驱动电路。

介质滤波器的优点：
电路将射频信号送到带有孔洞的介质媒介中，孔洞大小决定频率范围，孔洞密度决定频率之间的跨度，当频率超出指定范围，部分频率被反射，另一部分被衍射。
1，介质滤波器有极高选择性。
2，介质滤波器有低通滤波和高通滤波的性能。
3，介质滤波器过滤宽度能灵活控制。
4，介质滤波器的衰减不明显从而有效抑制高频信号的衰减。
5，介质滤波器结构简单，容易实现。
介质滤波器的缺点：
1，介质滤波器偏置电压非常严格，容易受到外界干扰。
2，介质滤波器反射系数非常低，容易造成噪声。
3，介质滤波器频率偏差比较大，影响滤波效果。
4，介质滤波器需要大量介质材料，成本较高。
5g选择介质滤波器：

massive mimo（massive Multiple Input Multiple Output）从4glte时代的8天线，64天线，到128天线，192天线，256天线，理论而言，天线数量越多，噪声和干扰越小，滤波器作为收发通道关键器件，天线越多，滤波器数量越多。5g对滤波器小型化和集成化，在有限腔体尺寸情况下，由于自身材料损耗，需要q值高，选频特性好，工作频率稳定性好，插入损耗小等优点。
通过计算，5g基站单扇区滤波器价值量为4g的3.6倍，进一步考虑5g基站总数或达到4g的1.5倍，则5G滤波器国内和全球市场空间将分别达到576亿元和806亿元。