微波介质陶瓷元器件产业链概述

材料科学与工程技术

微波介质陶瓷作为一种重要的电子陶瓷材料，具有介电常数高、谐振频率温度系数小、介质损耗低等众多特点，由此以微波介质陶瓷材料制备的电子元器件具备众多优良性能。

1、微波介质陶瓷元器件产业链

微波介质陶瓷元器件产业链上游主要是微波介质陶瓷粉体、有色金属、化工原料、生产设备的供应商。其中：

上游主要原材料包括金属氧化物（TiO2、Al2O3、BaCO3、SrCO3、CaCO3、MgO 等）、稀土材料（Sm2O3、La2O3、Nd2O3）、化工原料（分散剂、脱模剂、粘结剂等）以及银浆等电子浆料；主要生产设备包括成型机、隧道窑、覆涂设备、烧银炉、SMT 贴装设备、网络分析仪等生产及测试设备。
产业链中游主要为微波介质陶瓷元器件的生产与制造过程。
产业链下游主要为移动通信、卫星通讯、卫星导航与定位、航空航天、电子器件、汽车工业、万物互联等领域的产品应用。

其中，微波介质陶瓷粉体是决定元器件性能的关键原材料。

2、微波介质陶瓷材料

微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料，以其优异的微波介电性能在微波电路系统中发挥着介质隔离、介质波导以及介质谐振等一系列电路功能。

图微波介质陶瓷材料，来源：华星电子

①高 Q 值、低插损

微波介质陶瓷材料的介质损耗是影响介质滤波器插入损耗的一个主要因素。材料品质因素（Q 值）越高，滤波器的插入损耗就越低。为获得低损耗、高 Q 值的微波介质陶瓷材料，必须不断改进微波介质陶瓷材料的粉体配方和制备工艺，研制出杂质少、缺陷少、晶粒均匀分布的高 Q 值微波介质陶瓷材料，从而制造出低插损的介质滤波器产品。

②高稳定性、高可靠性

由于终端设备的工作环境温度一般在-40℃～+100℃，微波介质陶瓷材料的谐振频率如果随温度变化较大，载波信号在不同的温度下就会产生漂移，从而影响设备的使用性能。这就要求材料在上述温度范围内的谐振频率温度系数不能大于 l0ppm/℃。陶瓷材料具有耐腐蚀、耐酸碱、耐高温等特性，使用寿命较长，目前已实用化的微波介质陶瓷材料的频率温度系数接近零，从而实现微波通信元器件的高稳定性和高可靠性。

③小型化、集成化

微波介质陶瓷材料因其特殊的制备工艺形成的晶相结构，具有较高的介电常数，有利于实现微波介质滤波器的小型化，满足现代电子技术对元器件集成化的要求。使用微波介质陶瓷制作的谐振器等器件尺寸可以达到毫米量级。

3、微波介质陶瓷元器件

微波介质陶瓷元器件是以微波介质陶瓷作为原材料，经过一定的工艺流程加工而成的一类电子元器件。微波介质陶瓷作为一种电子材料，在现代通信产业中被广泛用于介质谐振器、介质滤波器、介质双工器、介质耦合器、介质基片、介质天线等元器件。其中，介质滤波器是微波介质陶瓷的重要应用领域。陶瓷滤波器与同等频率的金属腔体滤波器相比，具有体积小、重量轻、成本低等优势，因此在移动通信、卫星通信、雷达等诸多领域得到广泛应用。

图微波介质陶瓷元器件，来源：南京以太

基于优异的微波介电性能，微波介质陶瓷元器件目前广泛应用于移动通信、卫星通讯、卫星导航与定位、航空航天、电子器件、汽车工业、万物互联等领域。其中，移动通信领域是微波介质陶瓷元器件的重要应用方向。介质谐振器、介质滤波器、介质双工器、介质多工器、卫星授时天线等均是通信基站的重要元器件。进入 5G 通信时代，微波介质陶瓷元器件在满足性能要求的条件下，符合 5G 基站小型化和轻量化的设计要求，并且能够解决高抑制的系统兼容问题，逐渐成为 5G 基站射频器件的重要选择方案。另一方面，万物互联、航空航天等领域的应用有望给微波介质陶瓷元器件带来新的市场增长点，微波介质陶瓷元器件作为基础性射频器件，应用前景将更加广阔。