微波介质陶瓷优势及前景

谐振器、介质天线等产品已用于微波基地站、手机及无绳电话等产品中，取得了显著的经济和社会效益。

在介质滤波器制作领域最成熟的是日本村田制作所制作的MB系列一体化的介质滤波器。这种滤波器虽然是用普通的陶瓷介质材料和电极制作，以高频电路设计技术为基础，但是它极大地推进了移动通信终端市场的发展。为了减小体积，村田公司开发出MB型片式介质滤波器，它是由2-3个同轴谐振器整块连体构成，而无需电路基板、耦合器、外罩等。PHSl900用最小的2级带通滤波器仅3.8×4.3×2.0 mm3，而相对应的2级耦合型介质滤波器只能达7.0×8.0×3.7 mm3 。

比较典型的几种滤波器分别是：普通型DP系列、普通型FB系列和MB系列介质滤波器。

(1)普通型DP系列产品是一只表面安装型滤波器，方形介质谐振器和电路耦合器件在PCB上单独安装，输入、输出和接地端均采用PCB板表面电极。同采用金属壳的表面安装型滤波器相比，普通型DP系列的滤波器地面平整度有很大改进，再流焊性也提高了。而且，它的输入和输出端在PCB上不再需要专门的空间，减小了它的安装面积。这样谐振器的尺寸和耦合电路的设计就有了灵活性，易于适应性能要求。但是，最大的不足是生产工序复杂，费工时。所以，减小成本最根本的问题是要实现生产过程中的自动化。

(2)普通型FB系列。普通FB系列产品为一体型滤波器，由介质组合构成的多级谐振器，输入、输出端和壳体构成，FP系列产品与DP系列相比，需要的元件数量少，成本低。谐振器件之间的耦合是通过介质上的耦合孔控制，谐振器同外部元件的耦合则通过模制树脂金属插头插进介质上的耦合孔实现。该产品因体积小而受到欢迎，但其不足在于耦合由组合介质上的耦合孔控制，设计自由度比DP系列差。

(3)MB系列介质滤波器。村田制作所开发的MB系列介质滤波器，主要考虑的是降低尺寸和成本，同时保持普通型器件的性能。为了达到这个目的，研究人员将器件设计成一体型(圆形同轴)轴对称结构。器件整个表面除输入、输出端和谐振器导体外，全部设计为一个电极，从性能上讲，谐振器内部不插入任何导体电极的空隙用于产生悬空电容，同时作为谐振器的开端，电性能通过调整空隙位置和宽度而定。使滤波器品种适合于生产过程自动化，制造谐振器的陶瓷材料用高度绝缘材料，电极则是镀铜的。谐振器在介质中进行电磁耦合，同时与外面的元件也能电容耦合。谐振器件间的耦合元件及谐振器同外部的耦合元件都是同谐振器分开的。

因此，该合成的滤波器装有耦合所需的零部件，使其能够达到单个滤波器的目标。在普通器件上没有焊接元件，这大大增强了其可靠性。部件底端部分或者全部用陶瓷材料制成，以消除由于平底而引起的任何问题。同时也能实现很好的再流焊性，同轴圆孔为一环路以保证高Q0值。欧洲无绳电话采用的两级滤波器同普通滤波器相比，每一滤波器容量的Q0值提高了40％。并且，这种产品的衰减电极(这是移动通信用滤波器所要求的)设计成无论在低频端或高频端均能通过采用多级阻抗谐振器结构进行控制。

西门子公司研制的3级整块联体型片式介质滤波器，尺寸规格仅8.8×7.45×2.75 mm3-5．75×4.0×2.95 mm3，适用于ISM915、GPSl500、PCN／PCSl800、PHSl900。W-LAN2450的最小型仅为3.25×5.0×1.9mm3。1990年日本住友公司提出低温共烧多层介质平面型滤波器的构想。此后，松下、日本、飞利浦、双信等公司先后开发出适合于表面贴装的同类新产品。因价格因素而首先在DECT、PHS、ISM等无绳电话中使用，逐渐在PDC、PCN、PCS、GSM、W-CDMA等蜂窝电话中推广。近来更有2.4GHz、5.2GHz、5.7GHz的W-LAN方向应用的趋势。