【所屬領(lǐng)域】
新材料、信息電子
【研究背景】
隨著第五代通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，通訊系統(tǒng)對(duì)微波器件的體積和性能提出了更高的要求。濾波器作為一種頻率選擇器件，能夠有效抑制干擾信號(hào)，是保證通訊系統(tǒng)能夠正常工作的關(guān)鍵射頻組件。因此小體積、高性能濾波器的研究對(duì)實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義。傳統(tǒng)的金屬同軸腔體濾波器因其體積質(zhì)量較大，難以滿足5G基站的小型化、輕量化要求；陶瓷波導(dǎo)濾波器憑借其小體積、高Q值和良好的熱穩(wěn)定性，成為了當(dāng)前5G基站濾波器的主流選擇。
【成果介紹】
本成果涵蓋材料研發(fā)、仿真設(shè)計(jì)、實(shí)物制造和性能測(cè)試一整套濾波器制造流程。制備的陶瓷材料具有較高的介電常數(shù)、超低的介電損耗、近零的溫度漂移系數(shù)。以陶瓷材料生產(chǎn)的產(chǎn)品包括：?jiǎn)吻粏文Ｌ沾刹▽?dǎo)濾波器、單腔多模陶瓷波導(dǎo)濾波器和集成式陶瓷波導(dǎo)雙頻濾波器等，具有更小的體積、更低的成本、更加成熟的制造工藝，具有非常廣闊的應(yīng)用前景和商業(yè)價(jià)值。
圖1 微波介電陶瓷材料體系
圖2 （a）六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器仿真模型；（b）八腔陶瓷波導(dǎo)濾波器仿真模型；（c）六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器實(shí)物；（d）八腔陶瓷波導(dǎo)濾波器實(shí)物；（e）六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器仿真及測(cè)試曲線；（f）八腔陶瓷波導(dǎo)濾波器仿真及測(cè)試曲線
圖3 （a）單腔三模感性CT六階陶瓷波導(dǎo)濾波器仿真模型；（b）單腔三模容性CT六階陶瓷波導(dǎo)濾波器仿真模型；（c）單腔三模感性CT六階陶瓷波導(dǎo)濾波器傳輸曲線；（d）單腔三模容性CT六階陶瓷波導(dǎo)濾波器傳輸曲線；（e）單腔雙模六階陶瓷波導(dǎo)濾波器仿真模型；（f）單腔雙模三模混合八階陶瓷波導(dǎo)濾波器仿真模型；（g）單腔雙模三模混合八階陶瓷波導(dǎo)濾波器傳輸曲線；（h）單腔雙模三模混合八階陶瓷波導(dǎo)濾波器傳輸曲線
圖4 （a）采用六階雙零點(diǎn)濾波器的集成式陶瓷波導(dǎo)雙頻濾波器仿真模型；（b）采用八階四零點(diǎn)濾波器的集成式陶瓷波導(dǎo)雙頻濾波器仿真模型；（c）采用六階雙零點(diǎn)濾波器的集成式陶瓷波導(dǎo)雙頻濾波器傳輸曲線；（d）采用八階四零點(diǎn)濾波器的集成式陶瓷波導(dǎo)雙頻濾波器傳輸曲線
【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】
（1）研制的兩種微波介質(zhì)陶瓷體系，具有較高的介電常數(shù)、更低的損耗、近零的頻率溫度系數(shù)，有效解決5G基站發(fā)熱量大導(dǎo)致陶瓷器件頻率漂移的問(wèn)題；
（2）單腔單模陶瓷波導(dǎo)濾波器可以形成多種耦合結(jié)構(gòu)，在通帶以外引入多個(gè)傳輸零點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)傳輸零點(diǎn)的靈活調(diào)整，極大提高濾波器帶外抑制；
（3）首次提出單腔三模諧振器結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)實(shí)際需要靈活使用單腔單模、單腔雙模、單腔三模結(jié)構(gòu)，具有極高的設(shè)計(jì)靈活性，極大降低濾波器的體積、重量和生產(chǎn)成本；
（4）集成式陶瓷波導(dǎo)雙頻濾波器實(shí)現(xiàn)功分器、濾波器以及阻抗匹配結(jié)構(gòu)的集成化設(shè)計(jì)，能有效降低雙頻濾波器體積及成本，改善雙通帶內(nèi)回波損耗，減小器件體積，降低通帶內(nèi)插入損耗。
【應(yīng)用場(chǎng)景】
北斗衛(wèi)星、機(jī)載、艦載、移動(dòng)通信系統(tǒng)
【合作方式】
技術(shù)許可、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、作價(jià)入股、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)、面談等
【專家介紹】
梁飛，博士，副教授，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)微波和毫米波電磁設(shè)計(jì)中心訪問(wèn)學(xué)者。主要從事有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合新材料，微波與毫米波電路板研制，5G微波及毫米波濾波器開發(fā)等方向的科研工作，并在毫米波電路板方面取得了一系列重要進(jìn)展。主持和參加了多項(xiàng)國(guó)家、省部級(jí)以及企業(yè)合作項(xiàng)目，在 Applied Physics Letters, Journal of Alloy and Compounds，china communications,通信學(xué)報(bào)和微波學(xué)報(bào)等國(guó)內(nèi)外雜志上發(fā)表論文60余篇，授權(quán)了10余項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利。與中興通訊，中國(guó)信科，中富電路，東尼電子，中廣核俊爾新材料等十余家國(guó)內(nèi)高科技龍頭企業(yè)建立了緊密合作關(guān)系，開發(fā)出的小型化高性能微波陶瓷波導(dǎo)濾波器等產(chǎn)品己在上述企業(yè)推廣應(yīng)用。
【聯(lián)系方式】
成果編號(hào)：CG22025
