是的,5G Sub-6GHz 频段对射频前端滤波器的 Q 值要求更高,而高 Q 值的 BAW 滤波器正是满足这一需求的首选方案。5G 的 Sub-6GHz 频段(频率范围 450MHz-6GHz)拥有更大的带宽和更高的频率,这使得滤波器需要在更复杂的信号环境中实现精准的频率选择,对 Q 值和插入损耗等核心指标提出了更严苛的要求。

为什么 5G 需要更高 Q 值?

Q 值(品质因数)是衡量滤波器分离信号中相邻频率成分能力的关键指标。Q 值越高,通频带宽度越窄,滤波器的灵敏度越高,对频段的选择性越好。在 5G 时代,Sub-6GHz 频段内频谱资源更加拥挤,不同通信系统间的信号干扰问题更为突出,高 Q 值滤波器能够有效筛选出目标信号并抑制干扰,直接关系到通信质量。

从滤波器类型来看,SAW 滤波器在超过 1.5GHz 后 Q 值会下降,而 BAW 滤波器的工作频率范围覆盖 1.5GHz-6GHz,具备高 Q 值(Q>2,000)和低插入损耗(0.8~1.5dB)的优势,且对温度变化不敏感,因此成为 5G Sub-6GHz 频段的首选。相比之下,SAW 滤波器的典型插入损耗为 2~4dB,BAW 在性能上更适合高频段应用。

高 Q 值 BAW 滤波器如何满足 Sub-6GHz 需求?

在 5G 的 Sub-6GHz 频段,BAW 滤波器凭借其结构优势,能够以垂直方向传播声波,实现更高的频率选择性。其声波在压电薄膜内从顶部表面震荡反弹至底部,形成大于 2.5GHz 频段的驻波,这一特性使其天然适配 5G 高频段需求。

从用量和价值量来看,5G 时代 BAW 滤波器的地位进一步提升。在 4G 全球通手机中,BAW 滤波器的单机价值量已达到 3.4 美元/台(来源:Qorvo,民生证券研究院),而随着 5G 手机需向下兼容 3G/4G 频段,BAW 滤波器的用量和价值量有望继续增长。此外,由于 5G Sub-6GHz 频段干扰较少,性能和成本较低的 LTCC 滤波器也有少量应用,但其技术壁垒相对不高,应用场景有限,行业主要看点仍在 SAW 和 BAW 滤波器。

常见问题

高 Q 值是否意味着插入损耗一定更低?

不一定。Q 值和插入损耗是衡量滤波器性能的两个独立指标,但两者密切相关。高 Q 值通常有助于实现更好的频率选择性,而插入损耗则反映信号通过滤波器时的功率衰减。BAW 滤波器在高 Q 值的同时实现了低插入损耗(0.8~1.5dB),这也是其在 5G 高频段表现优异的原因之一。

5G 手机中是否完全不需要 SAW 滤波器?

不是。5G 手机需要向下兼容 3G 和 4G 频段,而 SAW 滤波器在 1GHz 以下频段具备成本优势,因此在低频段仍有广泛应用。TC-SAW 滤波器还能覆盖手机中约 80% 的应用场景,包括主流 4G 频段。SAW 和 BAW 滤波器在不同频段各司其职,共同构成 5G 手机的射频前端方案。

BAW 滤波器的主要厂商有哪些?

在 BAW 滤波器领域,Avago(博通)和 Qorvo 占据领先优势,市占率分别达到 56% 和 38%。国内厂商如天津诺思、中电 26 所、开元通信等也在积极布局,但由于 BAW 滤波器专利壁垒较强,目前进展相对缓慢。