射频器件主要包括滤波器、双工器、合路器和塔顶放大器等。其中，滤波器是射频核心器件，其主要作用是使发送和接收信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。
陶瓷介质谐振滤波器采用了一种更高Q值（品质因数）的人工合成陶瓷介质材料，与传统的金属腔体滤波器不同，在陶瓷介质谐振滤波器中，电磁波主要在介质材料制成的谐振器中发生振荡，而不是金属空腔中。由于介质材料的相对介电常数较高，其Q值较高，损耗小，同时温度漂移小，因此，相比传统金属腔谐振器，陶瓷介质谐振滤波器具有高抑制、插入损耗小、温度漂移特性好的特点，而且功率容量和无源互调性能都得到了很大的改善。陶瓷介质谐振滤波器代表着高端射频器件的发展方向，凭借其优良的性能，势必会在移动通信领域中拥有广阔的应用空间。
陶瓷介质滤波器中的电磁波谐振发生在介质材料内部，没有金属腔体，因此体积较上述两种滤波器都会更小。与陶瓷介质谐振滤波器的优点类似，陶瓷介质滤波器也具有Q值高、选频特性好、工作频率稳定性好、插入损耗小等优点。因此，与传统腔体滤波器相比，介质滤波器在产品性能上更加优异，尺寸更小，功耗也更低，并且一旦实现量产其成本也会更低。基于上述优点，我们认为陶瓷介质滤波器有望在5G时期中低频段继续成为主流选择。
（1）单基站用量：大规模天线MassiveMIMO商用，导致射频通道数增加，进而带动滤波器需求量提升。4GTDD普遍是8T8R天线，8个通道；4GFDD普遍是2T2R，4个通道。目前看，我国5G主流频段将集中在3~5GHz的中频段，将采用TDD制式，大概率采用64T64R天线，也就是64个通道。按照一个通道一个滤波器计算，5G单基站滤波器用量将是4GFDD制式的16倍，TDD制式的8倍。
（2）单通道价格：滤波器需要满足小型化的设计要求尺寸变得更小，兼顾到设计复杂度的增加，预计单通道滤波器价格较4G下降2/3左右。
（3）技术方案：受限于MassiveMIMO对大规模天线集成化的要求，滤波器必须更加小型化和集成化。同时5G时代通信频段更高，处理的连续带宽更宽，滤波器设计复杂度大幅提升。我们判断尺寸小、Q值高的陶瓷介质滤波器有望成为发展主流。
（4）基站总量：5G时代为实现系统容量提升，同时满足增强型移动宽带等应用场景，将使用更高频通信（3GHz以上）。由于频段越高，基站覆盖范围越小，我们认为未来5G基站总量有可能达到4G基站数量的1.5倍。
综合考虑用量的规模提升和价格的适当下降，粗略计算，5G基站单扇区的滤波器价值量可以达到4G的3.6倍，为3200元。进一步考虑到5G基站总量或将达到4G的1.5倍，国内为600万个，全球为840万个1，则5G滤波器国内和全球市场空间将分别达到576亿元和806亿元。
图表：基站射频单元组成结构
图表来源：公开资料整理
图表：射频子系统主要部件及功能
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1、3G/4G时代，金属同轴腔体滤波器是市场主流选择
传统应用的滤波器一般由金属同轴腔体实现，是通过不同频率的电磁波在同轴腔体滤波器中振荡，达到滤波器谐振频率的电磁波得以保留，其余频率的电磁波则在振荡中耗散掉的作用。在3G/4G时代，金属同轴腔体凭借着较低的成本，较成熟的工艺成为了市场的主流选择。图表：传统金属同轴腔体滤波器示意图
图表来源：公开资料整理
应对无线环境干扰愈加复杂，陶瓷介质谐振滤波器迅速发展随着移动通信网络的发展，商用的无线频段变的非常密集，导致了普通金属腔体滤波器不能实现高抑制的系统兼容问题，而采用陶瓷介质材料来制作腔体滤波器可以解决上述问题。
参考观研天下发布《2018年中国有源滤波器市场分析报告-行业深度调研与投资前景研究》陶瓷介质谐振滤波器采用了一种更高Q值（品质因数）的人工合成陶瓷介质材料，与传统的金属腔体滤波器不同，在陶瓷介质谐振滤波器中，电磁波主要在介质材料制成的谐振器中发生振荡，而不是金属空腔中。由于介质材料的相对介电常数较高，其Q值较高，损耗小，同时温度漂移小，因此，相比传统金属腔谐振器，陶瓷介质谐振滤波器具有高抑制、插入损耗小、温度漂移特性好的特点，而且功率容量和无源互调性能都得到了很大的改善。陶瓷介质谐振滤波器代表着高端射频器件的发展方向，凭借其优良的性能，势必会在移动通信领域中拥有广阔的应用空间。
图表：陶瓷介质谐振滤波器示意图
图表来源：公开资料整理
2、5G时代，陶瓷介质滤波器有望成为主流
5G时代，受限于MassiveMIMO对大规模天线集成化的要求，滤波器需更加小型化和集成化，因此在限定腔体尺寸的情况下，由于自身材料的损耗，上述两种滤波器无法取得很高的Q值，导致各项性能指标都受到了限制。因此，为了满足5G基站滤波器对小型化的要求，更易小型化的陶瓷介质滤波器有望成为主流解决方案。陶瓷介质滤波器中的电磁波谐振发生在介质材料内部，没有金属腔体，因此体积较上述两种滤波器都会更小。与陶瓷介质谐振滤波器的优点类似，陶瓷介质滤波器也具有Q值高、选频特性好、工作频率稳定性好、插入损耗小等优点。因此，与传统腔体滤波器相比，介质滤波器在产品性能上更加优异，尺寸更小，功耗也更低，并且一旦实现量产其成本也会更低。基于上述优点，我们认为陶瓷介质滤波器有望在5G时期中低频段继续成为主流选择。
图表：陶瓷介质滤波器示意图
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图表：金属同轴腔体、陶瓷介质谐振以及陶瓷介质三种滤波器方案的比较
图表来源：公开资料整理
3、5G时代滤波器市场空间有望倍增
总体而言，5G时代滤波器市场的催化因素有四方面：（1）单基站用量：大规模天线MassiveMIMO商用，导致射频通道数增加，进而带动滤波器需求量提升。4GTDD普遍是8T8R天线，8个通道；4GFDD普遍是2T2R，4个通道。目前看，我国5G主流频段将集中在3~5GHz的中频段，将采用TDD制式，大概率采用64T64R天线，也就是64个通道。按照一个通道一个滤波器计算，5G单基站滤波器用量将是4GFDD制式的16倍，TDD制式的8倍。
（2）单通道价格：滤波器需要满足小型化的设计要求尺寸变得更小，兼顾到设计复杂度的增加，预计单通道滤波器价格较4G下降2/3左右。
（3）技术方案：受限于MassiveMIMO对大规模天线集成化的要求，滤波器必须更加小型化和集成化。同时5G时代通信频段更高，处理的连续带宽更宽，滤波器设计复杂度大幅提升。我们判断尺寸小、Q值高的陶瓷介质滤波器有望成为发展主流。
（4）基站总量：5G时代为实现系统容量提升，同时满足增强型移动宽带等应用场景，将使用更高频通信（3GHz以上）。由于频段越高，基站覆盖范围越小，我们认为未来5G基站总量有可能达到4G基站数量的1.5倍。
综合考虑用量的规模提升和价格的适当下降，粗略计算，5G基站单扇区的滤波器价值量可以达到4G的3.6倍，为3200元。进一步考虑到5G基站总量或将达到4G的1.5倍，国内为600万个，全球为840万个1，则5G滤波器国内和全球市场空间将分别达到576亿元和806亿元。
图表：基站单扇区滤波器市场空间弹性测算
图表来源：公开资料整理
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