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5G終端天線設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)！-飛宇信
發(fā)布時(shí)間：
2021-06-15 10:25
天線，英文名叫做antenna，是所有通信設(shè)備最重要的部件之一。它的好壞，直接關(guān)系到終端的通信能力以及工作效率。一直以來(lái)，天線都是終端的設(shè)計(jì)重點(diǎn)和難點(diǎn)。5G的到來(lái)，更是將天線的設(shè)計(jì)難度推向了難以想象的高度。
首先，5G終端要支持多天線技術(shù)，以滿足超高傳輸速率要求。
5G的超高速率（Gbps以上），要求強(qiáng)大的多天線系統(tǒng)性能支持極強(qiáng)的數(shù)據(jù)吞吐能力。為了實(shí)現(xiàn)高速率，5G引入了Massive MIMO（大規(guī)模天線）技術(shù)，終端天線需要同步支持。5G還引入了Beamforming（波束賦型），終端天線同樣需要支持。
其次，5G終端天線必須有合理的布局設(shè)計(jì)，盡可能小型化。終端天線一般分為外置天線和內(nèi)置天線。外置天線我們見(jiàn)得比較多，體積較大，獨(dú)立于設(shè)備之外。而內(nèi)置天線體積小巧，集成在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備內(nèi)部。現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)終端，一般都要求體積小巧，且內(nèi)置天線更加美觀，更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，所以，越來(lái)越多的終端廠商選擇內(nèi)置天線方案。
在本已狹小的設(shè)備內(nèi)部空間，塞入5G天線，談何容易？天線是敏感元件，放置位置和方式有嚴(yán)格的限制，不是隨便亂塞的。如果布局設(shè)計(jì)不合理，可能導(dǎo)致和其它器件之間的互相干擾，出現(xiàn)電磁兼容性（EMC）問(wèn)題。5G頻段，中低頻有Sub-6 GHz頻段（甚至700MHz頻段）， 高頻有毫米波頻段。頻率跨度大，意味著天線尺寸跨度也大，加上多制式網(wǎng)絡(luò)的支持，要求天線必須具備很好的調(diào)諧能力，這也大幅增加了天線的設(shè)計(jì)難度。在設(shè)計(jì)天線布局時(shí)，還必須要考慮用戶使用場(chǎng)景和方式。例如，5G手持終端需要考慮手部握持的位置，5G踏板車需要考慮天線會(huì)不會(huì)被騎手身體阻擋，等等。
第三個(gè)設(shè)計(jì)難點(diǎn)，在于功耗控制。
功耗是物聯(lián)網(wǎng)終端的命門(mén)。如果天線設(shè)計(jì)未經(jīng)優(yōu)化，會(huì)加劇電池的消耗速度。5G作為高性能終端，功耗設(shè)計(jì)壓力本來(lái)就大。如果天線額外增加了對(duì)電池的消耗，無(wú)異于雪上加霜。試想一下，如果5G終端需要頻繁更換電池，用戶體驗(yàn)從何談起？隨之而來(lái)的成本增長(zhǎng)，又該如何面對(duì)？除了上述幾點(diǎn)之外，終端天線設(shè)計(jì)需要考慮的因素還有很多，例如新工藝新材料的應(yīng)用，產(chǎn)品耐用性、可靠性、易安裝性的增強(qiáng)，等等。
對(duì)于終端廠商來(lái)說(shuō)，要在研發(fā)和設(shè)計(jì)5G終端天線時(shí)面對(duì)這么多的挑戰(zhàn)，實(shí)在是力不從心。有些廠商，因?yàn)楹鲆晫?duì)天線的前期設(shè)計(jì)，導(dǎo)致產(chǎn)品定型后發(fā)現(xiàn)性能受限，工作效率無(wú)法符合設(shè)計(jì)需求，最終不得不花更多的經(jīng)費(fèi)、時(shí)間和精力，對(duì)天線進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。也有的終端廠商，雖然知道天線的重要性，但缺乏天線專業(yè)人才，不具備合格的天線設(shè)計(jì)和測(cè)試能力，只能束手無(wú)策。
深圳市飛宇信電子有限公司是一家專注通訊天線，研發(fā)設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，銷售于一體的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，擁有先進(jìn)設(shè)備的獨(dú)立研發(fā)實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)產(chǎn)線，獲得國(guó)家多項(xiàng)發(fā)明專利技術(shù)認(rèn)證。為客戶提供橡膠天線、WiFi天線、平板天線、玻璃鋼天線等產(chǎn)品。覆蓋人聯(lián)-物聯(lián)-智聯(lián)， 頻率從400MHz到6GHz涵蓋不同信號(hào)技術(shù)頻段。
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