5G即第五代通信技術，主要特點是波長為毫米級，超寬帶，超高速度，超低延時。5G是在前四代的基礎上發展起來的，但相比于前四代通信技術又有著質的不同。1G實現了模擬通信，2G實現了數字通信，3G實現了多媒體通信，4G實現了局域高速上網。1～4G都只限于人與人之間便捷的通信，但到了5G時代，通信已不只是局限在人與人之間，物與物、物與人等多種通信方式也可以實現，達到了萬物互聯的目的。

5G的興起，拉動其上下游產業鏈的發展，包括上游的材料行業，中游的通信設備器件以及下游的終端應用，據IHS預測，到2035年5G將為全球多個產業創造12.3萬億美元的收入。圖1所示，即為5G上下游產業鏈，其中微波介質陶瓷及其主要應用濾波器是本篇文章介紹的重點。

圖1：5G產業鏈

微波介質陶瓷簡介

微波介質陶瓷是指應用于300MHz～300GHz微波頻段電路中，作為介質材料并完成一種或多種功能的陶瓷材料，其在現代通信領域應用較為廣泛。

相對高的介電常數，有利于微波介質濾波器的小型化，以及微波電路的集成化；接近于0的頻率溫度系數，使得微波介質濾波器信號不隨溫度的改變而大幅度變化，產生信號漂移，表現出極高的穩定性與可靠性；高品質因數Q，插入損耗是濾波器的一個關鍵指標，微波介質材料的介質損耗是影響介質濾波器插入損耗的主要因素，品質因數Q與介質損耗成反比關系，因此高的品質因數，使得插入損耗較小，對濾波器是有利的。

微波介質陶瓷按照介電常數大小的不同，大致可以分為三類：低介高Q微波介質陶瓷，中等介電常數的微波介質陶瓷，高介微波介質陶瓷。介電常數在0-40的一類介電陶瓷稱為低介微波介質陶瓷，微波介質陶瓷有高介高損耗，低介低損耗的規律，因此又稱為低介高Q微波介質陶瓷，主要應用于移動通信基站、衛星通信等領域；介電常數在40-80之間的稱為中等介電常數的微波介質陶瓷，主要用于微波軍用雷達及通信系統；介電常數大于80的稱為高介微波介質陶瓷，主要在民用通信系統中使用。

微波介質陶瓷主要應用市場——介質濾波器

微波介質陶瓷作為一種新型電子材料，在現代通信中被用作諧振器、濾波器、介質基片、介質天線、介質導波回路等，廣泛應用于微波技術的許多領域，如移動電話、汽車電話、無繩電話、電視衛星接收器、衛星廣播、雷達、無線電遙控等。隨著低溫共燒陶瓷技術的不斷發展，微波介質陶瓷材料的應用前景會更好，其主要產品如圖2所示。

圖2：微波介質陶瓷的主要應用領域

濾波器是微波介質陶瓷的重要應用領域，是基站射頻器件的重要組成部分，在通信基站與終端射頻信號處理模塊中廣泛應用。微波介質陶瓷濾波器與同等頻率濾波器相比，具有體積小、重量輕、成本低等優勢，因此在移動通信、衛星通信、雷達等諸多領域中應用廣泛。從表1中可以看出微波介質陶瓷濾波器的優勢所在。 

表1：不同濾波器特性對比

5G采用了AAU射頻單元集成化與Massive MIMO大規模天線陣列等通信技術，對濾波器的小型化與輕質化提出了更高的要求，使得微波介質陶瓷濾波器成為5G時代濾波器的主流選擇。

4G天線通道數通常為2/4/8個，而5G采用了大規模甚至超大規模天線陣列，其通道數將達到64/128/256個；每個基站一般需要3副天線覆蓋，5G與4G相比頻率變高，覆蓋距離相應縮短，這就使得5G所需基站數量遠大于4G。綜上，可以了解到隨著5G的不斷發展，介質濾波器的市場需求將會日益遞增，市場規模將會逐年擴大。

據外媒報道，科學和信息通信技術部提供的數據顯示，韓國作為全球第一個5G網絡普及率最高的國家，計劃年內建設大約23萬個5G基站，歐洲方面，德國在5G建設中居于前列，未來三年內將建設4萬個基站。據Strategy AnalyTIcs高級半導體應用(ASA)研究服務發布的最新報告《2018-2024年無線基站行業預測：您應該知道什么？》預測，2024年全球將會部署近940萬個新的和升級的無線基站設備。根據全球5G基站建設規模的布局情況，IHS調研機構作出預測：介質濾波器占比增幅將不斷提升，呈線性增長，介質濾波器所占比例也從2018年的10%增長到2020年的65%，全球濾波器市場規模如圖3所示，預計到2020年介質濾波器在全球的市場規模將達到90億美元左右。

圖3：全球濾波器市場規模（數據來源：IHS）

國內三大運營商也在積極布局，投入大量資金加速5G基站的建設進程。2019年中國移動規劃建設3萬到5萬個5G基站，中國電信年規劃建設2萬個，中國聯通規劃建設2萬個，2019年三大運營商規劃建設5G基站接近10萬個。根據三大運營商對5G基站建設的布局情況，預計移動與電信+聯通的5G基站建設比例接近1：1。三大運營商計劃2025年完成對于5G基站的建設，預計5G基站的建設規模將超過500萬個。

根據5G頻譜劃分，移動以2.6GHz為主流頻段，聯通與電信采用3.5GHz作為主流頻段，因此5G基站建設中所用的2.6GHz介質濾波器與3.5GHz的比例接近于1：1。當前2.6GHz介質濾波器單價約為100元，3.5GHz介質濾波器單價約為70元。根據4G建設周期內，濾波器單價的變化趨勢，預測5G建設周期內介質濾波器的單價波動，如表2所示。

表2：不同介質濾波器的價格變化

根據4G基站在建設周期內的建設情況以及2019年三大運營商關于5G基站的部署，預計5G基站的建設情況如圖4所示。 

圖4：國內基站建設規模預測

隨著國內5G基站建設數量的不斷增加，以及介質濾波器單價的下降，預計2019～2021年，5G用介質濾波器的市場空間將達到268.08億元，如圖5所示。

圖5：5G用介質濾波器的市場規模預測

國內外介質濾波器主要企業

介質濾波器的生產工藝難度大，技術含量高，全球優秀的介質濾波器供應商大多為日歐美企業。由于介質濾波器的工藝尚未完全成熟，國內只有少數企業能夠提供經過主設備商認證的介質濾波器。

①全球主要企業

日本是最早研究生產介質濾波器的國家之一，村田、京瓷、TDK還有東光株式會社等一批企業為全球介質濾波器的主要生產企業，日本已經走在介質濾波器生產的前列，引導整個行業的發展。

歐洲介質濾波器生產企業以德國CeramaTec公司為代表，此外英國的FILTRONIC公司也知名度頗高。歐洲國家中，法國手機用戶相對較多，據法國電信管理局發布信息，截至2017年6月，法國已有5900萬人擁有手機，占全國總人口的91.8%，年增幅達5.2%。歐洲市場既有先進的技術，又有著像法國這樣手機用戶不斷攀升帶來的廣闊應用市場，介質濾波器行業發展良好。

美國的CTS以及康普也是優秀的介質濾波器供應廠商，掌握著先進的技術手段。

②國內主要企業

我國生產介質濾波器的企業主要有：燦勤科技、艾福電子（東山精密子公司）、順絡電子、國華新材（風華高科子公司）、大富科技、武漢凡谷等。

東山精密旗下艾福電子主要生產陶瓷介質濾波器、陶瓷諧振器、基站天線等，是華為濾波器核心供應商。2018年10月，艾福電子取得華為公司5G陶瓷介質濾波器等產品訂單，訂單總金額為2538.08萬元，2018年12月以來，艾福電子成為華為、愛立信等主設備商的供應商，批量供應介質濾波器。

風華高科控股子公司國華新材生產的陶瓷介質濾波器也應用于5G基站設備。風華高科表示，國華新材生產的陶瓷介質濾波器為國內外知名通信企業提供產品和服務，目前其營收占比較小，公司正在新建廠房為其擴產做準備。公司有關負責人表示，目前華為、中興通訊、愛立信都是公司客戶，公司已開始批量對外出貨。

通宇通訊擬以8970萬元受讓江嘉科技65%的股權，江嘉科技是國內陶瓷介質濾波器老牌廠商，公司積極布局 5G，與中興、愛立信等主設備廠商都有著密切合作關系，根據5G規劃，通宇通訊預計可能會在2019年底或2020年批量供應介質濾波器。