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射频滤波器行业报告:国产化(87页)

行业报告下载 2020-08-17 1 管理员

滤波器是射频前端各领域产值占比最高的产品,据 Resonant 数据,2020 年滤波器占 射频前端市场份额将达 50%以上。从射频前端使用滤波器的价值量来看,伴随着频段 的增多,滤波器在射频前端价值量占比在扩大。根据 Qorvo 的预测,滤波器在射频器 件中的重要性越来越明显,滤波器的价值占比也从 3G 终端的 33%提升到全网通 LTE 终端的 57%。据中国产业信息网预测,到 5G 时代,滤波器的应用量将进一步增加(特 别是体声波滤波器),单台手机的滤波器价值将达到 10 美元以上。滤波器已经超越 PA 成为整个射频前端模块市场中最重要的组成部分。另据 Resonant 数据,射频前端 2020 年市场规模约为 220 亿美元(折合 1530 亿元), 滤波器市场规模约为 150 亿美元(折合 1043 亿元)。到 2025 年,射频前端市场规模 将达到 400 亿美元,滤波器市场规模将达到 280 亿美元。

Saw 是一种沿着固体表面传播的声波,一个基本的 Saw 滤波器是由压电材料和两个 IDT(interdigital transducer)组成。IDT 核心作用在能量转换,在输出端把接收的 声波转变成电信号,在输入端把接收的电信号转变成声波。这种转变主要依赖中间的 压电材料,压电材料的晶体受到外界压力时会发生形变,晶体内原子间距离发生变化, 打破原来的正负电荷平衡,晶体表面产生电压,相反当晶体两端受到电压时,晶体也 会发生形变。Saw 滤波器常用的压电材料有 LiTaO3,LiNbO3,SiO2。 当 Saw 滤波器工作时,输入端 IDT 接收电压信号使压电材料产生机械压力并以声波 形式沿着表面传播,而垂直方向上的声波幅度快速衰落,输出端 IDT 接收水平方向 的声波,并转换为电信号。叉指换能器(IDT)由输入及输出埠的 IDT 电极组成。当 在输出埠外加电压时,输入端的 IDT 电极会产生逆压电效应,将电压讯号转换为声 能讯号,激发表面声波,并在压电基板上传播。当表面声波传至输出埠的 IDT 电极 时,输出端的 IDT 电极会产生正压电效应,将接收之声波还原为电压信号。

与 Saw 滤波器不同,声波在 Baw 滤波器中是垂直传播的。Baw 滤波器采用石英晶体作 为基板,基本结构是两个金属电极夹着压电薄膜,压电薄膜在 2GHz 下的厚度只有 2um, 声波在压电层内震荡形成驻波,发生共振的频率由平板的厚度和电极的质量决定。为 把声波留在压电层内震荡,震荡结构与外界环境必须有足够的隔离才能得到较小的 插入损耗和较高的 Q 值。为防止声波进入基板层,在震荡结构下方增加布拉格反射 层(Bragg reflector),把声波反射到压电层里面,这就是 Baw-SMR(固体安装谐振器 Baw)。

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标签: 3C电子|微纳电子|家电

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