摘要：我國是移動通訊用微波介質元器件的最大市場，也是全球最大的電子信息產品生產基地。國內微波介質陶瓷的市場需求一直十分旺盛，近幾年年均增長率保持在15%以上。隨著北斗衛星導航、5G移動通信、物聯網、無人駕駛、共享經濟、衛星電視、WLAN產品、藍牙產品等微波通信市場的發展，微波介質陶瓷元件在國內的市場需求今后5~10年內將爆發式增長。本文對微波介質陶瓷市場發展現狀進行了分析。

　　我國微波介質陶瓷起步晚，但研發、生產、市場發展水平與國際持平

　　微波介質陶瓷是指在300MHz~300GHz的微波頻率范圍內作為介質材料完成一種或多種功能的陶瓷。在電子元器件中發揮介質隔離、介質波導以及介質諧振等功能，以滿足微波移動通信的發展需求。其性能及應用特點是介電常數大，濾波器的尺寸會越小；頻率溫度系數接近于零從而可以實現器件的高穩定性和高可靠性；Q值高，濾波器可以實現越窄的通帶帶寬，可實現更好的濾波功能。

　　我國微波介質陶瓷研發起步較晚，在較長的一段時間內只能生產較低介電常數、較低Q值等微波介質陶瓷，長期以來高品質微波介質陶瓷及元器件一直依賴進口。近年來，隨著我國在微波介質陶瓷領域的研究、開發和制造技術的不斷進步，移動通信領域急需的中介電常數、高Q值的微波介質陶瓷基本實現了國產化，目前國內微波介質陶瓷的研發和生產水平與國際先進水平基本持平。微波介質陶瓷材料已實現系列化，其介電常數范圍涵蓋6~150，高Q值材料(Q_f>10*10⁴GHz)大都集中在10~35之間。介電常數25左右的材料其Q_f值已能達到25*10⁴GHz，35左右的能達到10*10⁴GHz左右；4G基站用諧振器(1.8G、2.8G)主要采用介電常數40/45的材料，其Q_f值在48000~70000GHz之間。

　　我國微波介質陶瓷材料及元器件在移動通信基站、共享經濟以及北斗導航終端系統等領域的應用取得快速發展。截至2017年年底，針對4G通信介質濾波器的LaAlO₃-SrTiO₃系和ZrTiO₄系已經實現國產化，技術水平達到國際先進水平，使得移動通信介質濾波器的成本大幅度下降，微波介質陶瓷天線(包括GPS和北斗)每月出貨量都是按數百萬件計。

　　北斗導航與5G通信推動微波介質陶瓷市場大幅增長

　　隨著我國北斗全球導航系統建設的加速，微波介質陶瓷天線的需求量將持續大幅度增長。北斗天線有別于GPS天線，其要求性能更高，如具備低仰角高增益的特性，所以北斗天線設計要求微波介質陶瓷具有更低的節點常數和介電損耗，一般要求介電常數小于15。因此，北斗導航的發展也促進了我國低介電常數微波介質陶瓷的發展，特別是對介電常數為12(MgO-CaO-SiO₂-TiO₂系)和6.5(MgO-Al₂O₃-SiO₂-CaO系)的介質陶瓷需求迫切。移動通信基站濾波器和微波介質陶瓷天線的主要生產廠家有：廣東風華高新科技股份有限公司、嘉興佳利電子股份有限公司、嘉康電子股份有限公司、江蘇江佳電子股份有限公司、張家港燦勤電子元件有限公司等。歷年來，微波介質陶瓷的產量規模如圖1。

圖1 我國歷年微波介質陶瓷產量(噸)

（來源：五度易鏈行業研究中心）

　　隨著我國大容量通信衛星的快速發展，極低介電損耗(超高Q值)、復合鈣鈦礦結構的A(B’_1/3B“_2/3)O₃類材料，如典型材料Ba(Mg_1/3Ta_2/3)O₃(BMT)需求量逐年增長。上海硅酸鹽研究所多年致力于復合鈣鈦礦結構A(B’_1/3B“_2/3)O₃類超高Q值微波介質陶瓷研究，已經成功突破多項關鍵制備技術，目前所生產的Ba(Mg_1/3Ta_2/3)O₃(BMT)介質陶瓷的性能已經達到國際先進水平，并將在5G移動通信、衛星通信、特種微波通信等領域得到廣泛應用。

　　微波介質陶瓷將更加低成本、小型化、高頻化以滿足市場需求

　　通信設備使用要求的特殊性使得對其中元器件、部件、系統的重量和尺寸要求越來越高，如移動通信系統中的濾波器不斷朝著小型化、輕便化、高頻化、低功耗化方向發展。然而，目前常見的濾波器都存在一些難以克服的缺點，比如：采用微帶結構及金屬諧振器構成的濾波器、雙工器要實現小型化難度太大；聲表面波濾波器雖然可以減小電路尺寸，但由于功率容量小及插入損耗大，應用范圍受到限制。所幸的是，隨著現代薄膜技術、單片集成電路、MEMS、LTCC等工藝的突破，極大地推動了各類微型(片式)中頻、高頻、微波濾波器向著高性能、低成本、小型化、更高頻化等方向飛速發展。

　　結語

　　隨著北斗衛星導航、5G移動通信、物聯網、無人駕駛、共享經濟、衛星電視、WLAN產品、藍牙產品等微波通信市場的發展，微波介質陶瓷元件在國內的市場大幅增長，我國微波介質陶瓷雖然起步晚，但研發、生產、市場發展水平與國際持平。微波介質陶瓷將更加低成本、小型化、高頻化以滿足市場需求。