短短几年,无线技术快速发展,4G 手机已彻底成为过去,2025 年 5G 手机出货量占比已超 80%。Wi-Fi 技术更是进展神速,去年 Wi-Fi 7 设备出货量大幅增长,今年 Wi-Fi 8 方案就已亮相 MWC 大会了。
无线技术的快速演进,推动射频电路向更高频段、高集成度、低功耗方向升级,这对射频电感的 Q 值、自谐振频率、寄生参数提出了更高要求。
而且,随着智能穿戴设备持续微型化,从 TWS 耳机、智能眼镜,到智能戒指、AI 吊坠、AI 胸针,空间越来越小,功能越来越多,对射频电感的尺寸要求更是严苛。
一道困扰无数元器件厂商的技术难题横亘在前:如何大幅缩小射频电感尺寸的同时,守住高 Q 值这一核心性能。
小型化与高 Q 值,背后的技术博弈
穿戴设备想要实现轻薄化,塞下更多功能器件,射频电感的封装尺寸就必须不断缩小。
但小型化与高频化一直是射频电感长久博弈的难题:电感尺寸越小,越难维持高 Q 值。
Q 值代表电感的信号损耗,5G 高频段下 Q 值每降低 10,误码率就会增加约 1 个数量级,且还存在毫米波 /Sub-6G/Wi-Fi6E 多频段共存的干扰困局。
高 Q 值意味着,无线信号经过它的时候损耗必须很低,以保障信号的完整度和纯净度。
当电感封装尺寸不断缩小,你要保持同样的电感量,就只能把线圈导线做细做薄。导线又细又长,自身电阻随之增大,通电发热损耗也会随之变大。
线圈匝与匝之间距离被压缩,还会带来寄生电容升高。叠加 5G、Wi-Fi 7 这种高频工作环境的趋肤效应,信号只贴着导线表层流动," 通路 " 变得更窄,更进一步加剧信号损耗。
所以想要把射频电感做得足够小,同时又不让信号过多损耗,并非易事。
一路做小,01005 高端规格需求持续爆发
为了适配高速射频模组、智能穿戴设备微型化,射频电感不断向更小的尺寸发展。
过去,射频电路大量使用 0603、0402 这类规格的电感,它采用成熟的绕线工艺制作,尺寸较大,Q 值更高,满足早期手机与无线设备的设计需求。
叠层工艺出现后,射频电感的主流尺寸,逐步向 0201 迁移。0201 是当前应用最广的射频电感主流尺寸。在可穿戴设备、手机射频模块中非常普通。同时也是重要分水岭,0201 高性能叠层电感的 Q 值可以媲美同尺寸绕线电感。
从这个尺寸再往下,要做到跟绕线电感一样的高 Q 值就会越来越难。
01005 高端规格成为各大巨头争相抢夺的技术制高点。
这个尺寸的射频电感,长度仅 0.4mm,宽度仅 0.2mm,小到跟针孔一样,肉眼几乎看不见。非常适用于 5G 智能手机、TWS 耳机、智能眼镜、智能戒指、AI 吊坠等对空间极度受限的产品。
下游应用场景蓬勃发展,正推动 01005 射频电感市场需求持续爆发。一部高端旗舰手机通常搭载约 10 种射频模块,每个模块使用约 30 个高频电感,一部手机要搭载 300 个高 Q 值、小尺寸的射频电感。
但 01005 高端射频电感赛道,市场格局长期面临 " 高壁垒下的集中化 ",长期被日系厂商垄断,村田、TDK、太阳诱电很早就实现了 01005 射频电感的商业化量产,并在全球占据非常高的市场份额。
在技术壁垒和市场壁垒的双重加持下,过去 01005 射频电感国产替代异常艰难,很长时间都依靠日系供应商。最近几年,国产厂商在这一关键领域开始迎来重大突破,继国产龙头顺络电子宣布实现 01005 高 Q 值射频电感量产后,杭州的光之神去年也推出了 01005 射频电感,逐渐打破过去日系厂商 " 一枝独秀 " 的垄断局面。
光之神 01005 射频电感解决方案
去年 8 月,光之神在官微上宣布推出 01005 射频电感,成为国内为数不多具备 01005 射频电感量产能力的企业。
公开资料显示,光之神的 01005 射频电感较主流 0201 电感面积缩小 55%,跟针孔一般大,放在硬币上肉眼几乎看不见。它通过黄光工艺,在陶瓷介质上显影出对位精度小于 10 μ m 的 3D 螺旋结构。
在射频电感最重要的性能参数—— Q 值,测量 2.7nH 的电感,Q 值 >60@2.4GHz,而同类产品相同条件下测试 Q 值平均 40。与市面常见 0201 产品相比,光之神 01005 射频电感带外抑制相对提升 15dB,插入损耗相对降低 0.1dB,达到与日系巨头同样的性能水平。
在这颗小到针孔一样的 01005 射频电感,这家企业究竟是怎么做到高 Q 值的?
射频电感的损耗主要来自内部导线电阻、瓷体电阻,如果这两个地方的电阻太大,那电流经过自然会损耗大量能量。
这家公司通过 " 减少损耗、增强能量存储 " 的技术路径实现 01005 射频电感高 Q 值。
首先,它通过优化银浆配方、加工工艺,同时改进内电极设计,大幅减少导体部分的能量损耗。其次选择低损耗角正切感光陶瓷材料,去减少瓷体部分的能量损耗。
此外,它创新采用立式线圈 + L 型端电极的设计,来降低导体电容,让更多能量以磁能的形式进行存储。同时,自研低介电常数感光陶瓷浆料,让磁能的存储更高效。
光之神的 01005 射频电感,凭借超小体积、高 Q 值、高自谐振频率、低寄生电容的特性,十分适用于智能手机 5G 及毫米波射频前端、TWS 耳机、智能戒指、AI/VR 眼镜、蓝牙 /Wi ‑ Fi/UWB 等短距离无线通信模组、随身数据卡与光模块、智能家居 IoT 传感与便携数码、无人机及航模 5.8G 图传等空间极度受限的设备。
我爱音频网总结
01005 射频电感是高端小型化无线电子产品实现多频段射频匹配、噪声过滤、信号调谐的核心无源器件。在无线技术快速发展的今天,6G、Wi-Fi 8 不久将会到来,AI 可穿戴设备也会更加轻薄,未来会更加需要小尺寸且高性能的射频电感。顺络电子、光之神等企业的技术突破,有望加速推动 01005 射频电感国产替代进程,赋能无线技术行业向高频方向持续发展。


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