【5G】射頻模組-RF濾波器
■RF濾波器常見名詞
LNA = Low Noise Amplifier低噪音放大器
MEMS = Micro Electromechanical System 微機電系統
SAW = Surface Acoustic Wave表面聲波 : 是在壓電晶體表面上形成的電磁波。
TC-SAW = Temperature compensation SAW 溫度補償表面聲波
BAW = Bulk Acoustic Wave體聲波 : 是在壓電晶體內部形成的電磁波。
FBAR = Film Bulk Acoustic Resonator 薄膜體聲波濾波器
LTCC = Low Temperature Co-fired Ceramic 低溫共燒陶瓷
IDT = Interdigital Transducer 聲電互換器
VCO = Voltage Controlled Oscillator 壓控振盪器
PLL = Phase Locked Loops鎖相迴路
■RF (Radio Frequency) 射頻元件架構
●射頻模組 (Radio Frequency Front End Module):
指的是介於天線與基頻間的中頻及射頻模組(IF+RF)。
此模組分成 Tx Front End 發射端及 Rx Front End 接收端, 是手機通信系統的
核心組件, 它的性能直 接決定了手機接收信號強度, 通話穩定性, 發射功率等
重要性能
■濾波器
濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路。
濾波器可以對特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除，
得到一個特定頻率的訊號，或消除一個特定頻率後的訊號。
■RF濾波器
RF濾波器的種類
1. 聲波濾波器
(1) 表面聲波(SAW)濾波器
(2) 體聲波(BAW)濾波器：如FBAR 濾波器
2.低溫共燒陶瓷(LTCC)濾波器
其中，SAW 和 BAW 濾波器是目前手機應用的主流。
【TIPS】Avago安華高購併Broadcom博通後就積極朝5G、物聯網(IoT)、車聯
網及AI等相關領域佈局，穩懋與Avago策略聯盟後，一直努力開發5G相
關產品，兩家公司共同攜手搶食全球5G應用龐大商機。
■SAW (Surface Acoustic Wave) 表面聲波濾波器
SAW濾波器的基本結構由壓電材料襯底和2個IDT（Interdigital Transducer）
組成。
IDT聲電互換器是交叉排列的金屬電極,可將聲波與電子信號做相互轉換。
IDT製作在壓電材料上，常用的材料是石英、鉭酸鋰（LiTaO3）或鈮酸鋰（LiNbO3）等。
下圖左邊的IDT把電子信號轉成聲波，右邊IDT把聲波轉成電子信號。
【TIPS】 IDT是怎麽把電信號轉成聲波呢？
原因在於IDT下方的壓電材料。壓電(piezoelectricity or piezoelectric effect)
Piezoelectricity這詞來源於希臘語piezein，表示施加壓力，1880年由兩位法國
物理學家(Pierre，Paul-Jacques Curie)發現。壓電是指某些晶體(Crystal)受到
外部壓力時會產生電壓，相反地，如果某些晶體兩面存在電壓，晶體形狀會輕微
變形。
SAW 優缺點
（O）通常比BAW便宜
（O）體積小於傳統的腔體和陶瓷濾波器
（O）插入損耗低/抑制性較好
（O）適用於GSM、CDMA、3G和一些4G頻段
（X）頻率達到1GHz以上時，選擇性下降，但SAW的可工作頻率上限約為
2.7GHz
（X）頻率超過2.7GHz時，由於性能下降，SAW的使用受到限制
（X）這些設備對溫度敏感——基材在較高溫度下變得更易彎折，會使聲速受到
負面影響
■BAW (Bulk Acoustic Wave) 晶體聲波濾波器
BAW濾波器基本結構是兩個金屬電極夾著壓電薄膜（如石英），聲波在壓電薄膜
裡震盪形成駐波(standing wave)。板坯厚度和電極品質（Mass）決定了共振頻
率。 其壓電層厚度在幾微米量級，因此要在載體基板上採用薄膜沉積和微機械加
工技術實現諧振器結構。目前常用的BAW壓電材料有氮化鋁（AlN），鋯鈦酸鉛
（PZT）、氧化鋅（ZnO）等。
BAW濾波器製造工藝步驟是SAW的10倍，但因其在更大晶圓上製造的，每片晶
圓產出的 BAW器件也多了約4倍。
BAW濾波器一般工作在1.5~6.0GHz，是3G/4G智慧手機的主力。
BAW 優缺點
（O）在高頻（1.5GHz-6GHz）下性能高於SAW
（O）優秀的Q 值 ，通常情況其損耗極低且帶外衰減大
（O）濾波器尺寸隨著頻率的增加而降低，因此非常適用於要求苛刻的3G和4G
（O）對溫度變化的敏感度遠低於SAW
（X）比SAW貴
【TIPS】目前全球SAW和BAW濾波器市場均被國際巨頭壟斷。
SAW濾波器市場 :
前五大廠商Murata、TDK、TAIYO YUDEN、Skyworks、Qorvo
佔據了95%的全球市場；
BAW濾波器市場 :僅Broadcom-Avago一家就佔據了87%的全球市場份額
【TIPS】SAW 與 BAW 兩者比較
●FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator)薄膜晶體聲波濾波器
FBAR濾波器不同於以前的濾波器，是使用矽底板、借助MEMS技術以及薄膜技
術而製造出來的，現階段的FBAR濾波器(包括Membrane type和Airgap type)
已經具備了略高於普通SAW濾波器的特性。
FBAR 濾波器原理 : 由夾在兩個電極之間的壓電層組成，壓電層在兩個電極上被
聲激發。下圖FBAR通過（a）氣隙或（b）聲鏡與基板隔離。
■LTCC 低溫共燒陶瓷模組
LTCC低溫共燒陶瓷技術是於1982年休斯公司開發的新型材料技術，
LTCC是以陶瓷作為電路基板材料，內外電極可分別使用銀、銅、金等金屬，
在攝氏850~900多度的燒結爐中，將三大被動元件（包括電阻、電容、電感）及
雜項被動件（如濾波器、阻抗變換器、耦合器等）封裝於多層布線基 板中，並與
主動元件（如：功率MOS、電晶體、IC電路模塊 等）以平行式印刷塗佈製程燒
結形成整合式陶瓷元件,共同集成為一完整的電路系統。
因為陶瓷與矽的材質極接近，因此適合與IC晶片連接，且具有省空間、降低成本
的優點。不過，LTCC在將溫度控制在900度以內進行燒結時，有收縮程度不同的
困難，且仍以堆疊方式製成，容易使電氣特性變數增加。
LTCC在手機射頻前端主要應用是低通濾波器、共模濾波器、微帶貼片天線
(Microstrip Patch Antenna)等。
●LTCC陶瓷濾波器
採用的陶瓷材料其介電常數Q值（品質因數）較高，損耗小，同時溫度漂移小，
因此，相比傳統金屬腔諧振器，陶瓷介質諧振濾波器具有高抑制、插入損耗小、
溫度漂移特性好的特點，而且功率容量和無源互調性能都得到了很大的改善。
5G時代基站濾波器的新變化--陶瓷介質濾波器:5G時代，受限於Massive MIMO
對大規模天線集成化的要求，濾波器需更加小型化和集成化。陶瓷介質濾波器中
的電磁波諧振發生在介質材料內部，沒有金屬腔體，體積較上述兩種濾波器都會
更小，同時兼具陶瓷介質諧振濾波器的優點，並且一旦實現量產其成本也會更
低。我們認為陶瓷介質濾波器有望成為5G時期中低頻段的主流選擇。
■RF元件/模組供應鏈
即將進入廣告，捲動後可繼續閱讀
為什麼會看到廣告
留言0
查看全部
你可能也想看
Google News 追蹤
*合作聲明與警語：
本文係由國泰世華銀行邀稿。
證券服務係由國泰世華銀行辦理共同行銷證券經紀開戶業務，定期定額(股)服務由國泰綜合證券提供。
剛出社會的時候，很常在各種 Podcast 或 YouTube 甚至是在朋友間聊天，都會聽到各種市場動態、理財話題，像是：聯準會降息或是近期哪些科
5G technology represents the fifth generation of mobile network technology, succeeding 4G.
今天看到一則消息，特斯拉工廠採用Private5G
https://fb.watch/rXJ-nCY-VH/?mibextid=cr9u03
這個消息，可能會帶動Private 5G在市場的應用加速發展，畢竟之前Private 5G(或稱5G專網），都是傳聞多，實際應用的例子並不多，特斯拉這樣的
The advent of 5G technology marks a transformative era for digital communication, offering unprecedented speeds and reliability.
今年是ETF的大年，各家ETF百花齊放，原先已經冷了好一陣子的「主題式」ETF原本已經轉向高股息，不過中信投信即將又再推出募集的中信上游半導體（00941）是台灣ETF市場中重出江湖的主題式ETF。女子看了一下成分股，跟過去訴求AI、5G的產品其實有些相似，所以一口氣把這些產品拉開來跟大家介紹。
中國移動宣布成功研發了國內首款商用可重構5G射頻收發晶片，有效提升了我國5G網路核心設備的自主可控性。 射頻收發晶片是5G基地台的核心組件，長期以來一直由國外壟斷，被稱為5G基地台上的"明珠"。 這款名為"破風8676"的晶片採用可重構架構設計，可重新配置晶片核心規格參數、模組演算法和功能，有助於一
文、圖／Amazon Web Service提供
高雄市政府和數位發展部數位產業署今日於原住民故事館宣布，借助雲端服務領導者亞馬遜網路服務（Amazon Web Services，簡稱AWS）的專業服務與培訓資源，正式啟用5G人工智慧培訓實證基地。現場由全國比賽優等巴楠花合唱團表演拉開活動
掌握5G發展的趨勢，了解瓶頸是什麼並且找到突破點，就可以讓評審眼睛為之一亮。
每年通訊大賽的天線競賽都有許多團隊提出創新想法與設計，而評審們也會提醒團隊要思考如何提升使用體驗。天線設計進入到5G時代，MIMO被大量實現在目前5G終端產品之中，意謂天線的支數相較於4G時代會大幅度增加。要將大幅增加的
市場の現状と将来展望に関する包括的な洞察を提供する、自動車照明市場2023年調査報告書がリリースされました。当レポートでは、業界の市場動向、成長促進要因、課題、機会などの詳細な分析に加え、競争環境と市場主要企業の市場シェア分析についても徹底検証しています。https://news8.de/kupfe
三雄搭橋 5G專網設備商機燒
5G專網是什麼？
5G專網是一種利用5G技術，為特定場域或行業提供專屬、高效、安全的無線網路服務的解決方案。5G專網可以根據不同的需求，定制不同的網路切片（Network Slicing），提供不同的品質保證（QoS）和服務等級協議（SLA）。1
5G專網的優勢在於：
*合作聲明與警語：
本文係由國泰世華銀行邀稿。
證券服務係由國泰世華銀行辦理共同行銷證券經紀開戶業務，定期定額(股)服務由國泰綜合證券提供。
剛出社會的時候，很常在各種 Podcast 或 YouTube 甚至是在朋友間聊天，都會聽到各種市場動態、理財話題，像是：聯準會降息或是近期哪些科
5G technology represents the fifth generation of mobile network technology, succeeding 4G.
今天看到一則消息，特斯拉工廠採用Private5G
https://fb.watch/rXJ-nCY-VH/?mibextid=cr9u03
這個消息，可能會帶動Private 5G在市場的應用加速發展，畢竟之前Private 5G(或稱5G專網），都是傳聞多，實際應用的例子並不多，特斯拉這樣的
The advent of 5G technology marks a transformative era for digital communication, offering unprecedented speeds and reliability.
今年是ETF的大年，各家ETF百花齊放，原先已經冷了好一陣子的「主題式」ETF原本已經轉向高股息，不過中信投信即將又再推出募集的中信上游半導體（00941）是台灣ETF市場中重出江湖的主題式ETF。女子看了一下成分股，跟過去訴求AI、5G的產品其實有些相似，所以一口氣把這些產品拉開來跟大家介紹。
中國移動宣布成功研發了國內首款商用可重構5G射頻收發晶片，有效提升了我國5G網路核心設備的自主可控性。 射頻收發晶片是5G基地台的核心組件，長期以來一直由國外壟斷，被稱為5G基地台上的"明珠"。 這款名為"破風8676"的晶片採用可重構架構設計，可重新配置晶片核心規格參數、模組演算法和功能，有助於一
文、圖／Amazon Web Service提供
高雄市政府和數位發展部數位產業署今日於原住民故事館宣布，借助雲端服務領導者亞馬遜網路服務（Amazon Web Services，簡稱AWS）的專業服務與培訓資源，正式啟用5G人工智慧培訓實證基地。現場由全國比賽優等巴楠花合唱團表演拉開活動
掌握5G發展的趨勢，了解瓶頸是什麼並且找到突破點，就可以讓評審眼睛為之一亮。
每年通訊大賽的天線競賽都有許多團隊提出創新想法與設計，而評審們也會提醒團隊要思考如何提升使用體驗。天線設計進入到5G時代，MIMO被大量實現在目前5G終端產品之中，意謂天線的支數相較於4G時代會大幅度增加。要將大幅增加的
市場の現状と将来展望に関する包括的な洞察を提供する、自動車照明市場2023年調査報告書がリリースされました。当レポートでは、業界の市場動向、成長促進要因、課題、機会などの詳細な分析に加え、競争環境と市場主要企業の市場シェア分析についても徹底検証しています。https://news8.de/kupfe
三雄搭橋 5G專網設備商機燒
5G專網是什麼？
5G專網是一種利用5G技術，為特定場域或行業提供專屬、高效、安全的無線網路服務的解決方案。5G專網可以根據不同的需求，定制不同的網路切片（Network Slicing），提供不同的品質保證（QoS）和服務等級協議（SLA）。1
5G專網的優勢在於：