现代地面通信(即移动、无线和固定通信)和卫星通信需要一系列的元件来传送、放大、开关、滤波、停止和转换电气、无线电和光学信号。这些部件通常是由陶瓷和玻璃制成的。
陶瓷和玻璃因其介电常数可调、介电损耗低、电容温度系数低、热膨胀系数低、耐冲击和耐久性高而被用于通信领域。卫星通信得益于陶瓷的高耐磨性和耐腐蚀性能,用于制造需要承受极端高温和恶劣环境的电子设备。
基于这些材料的产品主要包括电路器件、无源元件和光学滤波器。电路器件由高低温共烧陶瓷、印刷基板和光电集成电路组成。
低温共烧陶瓷(ltcc)是最受欢迎的器件之一。它们由玻璃陶瓷或玻璃加陶瓷制成,并在低温(1000°C或以下)下通过一次烧结过程烧结而成。ltcc具有多层结构,具有低熔点的银、铜或金金属化。集成模块包含电感、电阻、电容等元件。ltcc的配置包括平衡器、天线、耦合器、双工器、开关、带通滤波器和低通滤波器。
用于通信的电子电路由无源元件组成,如单层和多层陶瓷电容器、电阻、压敏电阻和电阻器电感器.其他组件有陶瓷-金属密封封装,多芯片模块,馈通,半导体封装、散热器和薄膜基板。
陶瓷和玻璃也被用于无线光通信,这是一种利用光而不是电子信号或无线电波传输信息的通信方法。光无线通信需要各种组件将信号转换成光,将光传输,再将光转换回电信号。例如,在这些元件中,玻璃和玻璃陶瓷是制造光学放大器的有前途的材料。
陶瓷膜也被集成到半导体器件中,形成光电集成电路(OICs),它包含光子和电子元件,以及光子集成电路(PICs),它只包含光子器件。
近年来,透明陶瓷已被用于制造宽带应用的光波导和激光通信窗口。氧化铝和氧化锆陶瓷可以作为绝缘材料、套管、连接器组件、子安装件、封装材料、射频吸收盖和光纤的光隔离器。
卫星通信利用为微波应用而配制的介质材料,其形式为谐振器、滤波器和振荡器。压电陶瓷也用于振动控制和定位控制等功能,并改善信号质量。
在通讯部门,玻璃被用于生产光纤高速通信;光通信器件用玻璃基片、球透镜、非球面透镜等;智能隐形眼镜用于医疗无线连接;以及用于无线通信的移动设备(如智能手机)的显示器。
陶瓷和玻璃在通讯领域的主要应用如下表所示。
陶瓷和玻璃在通讯领域的主要应用
在哪里? | 什么? | 例子 |
---|---|---|
陶瓷 | ||
电子电路 | 低、高温共烧陶瓷 | 1![]() |
无源元件 (例如,电阻) |
2![]() |
|
模块、印刷基板和封装 | 3.![]() |
|
光学无线通信 | 光学组件 | |
光纤元件 (图片由京瓷,半导体元件部) |
4![]() |
|
卫星通信 | 谐振器 | 5![]() |
压电元件 | 6![]() |
|
玻璃 | ||
高速通讯 | 光纤 | 7![]() |
光学无线通信 | 镜头 | 8![]() |
无线通信 | 显示 | 9![]() |
图片致谢:1.康斯坦丁·Lanzet,维基媒体;2.Pixabay;3.w2aewYouTube;4.京瓷;5.Mora0004,维基媒体;6.ydaultrasonicYouTube;7.Pixabay;8.埃德蒙光学YouTube;9.CNET, YouTube
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