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5g终端天线设计的重难点!-飞宇信

5g终端天线设计的重难点!-凯时官网手机版首页

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【摘要】:
对于终端厂商来说,要在研发和设计5g终端天线时面对这么多的挑战,实在是力不从心。有些厂商,因为忽视对天线的前期设计,导致产品定型后发现性能受限,工作效率无法符合设计需求,最终不得不花更多的经费、时间和精力,对天线进行重新设计。

天线,英文名叫做antenna,是所有通信设备最重要的部件之一。它的好坏,直接关系到终端的通信能力以及工作效率。一直以来,天线都是终端的设计重点和难点。5g的到来,更是将天线的设计难度推向了难以想象的高度。

首先,5g终端要支持多天线技术,以满足超高传输速率要求。
5g的超高速率(gbps以上),要求强大的多天线系统性能支持极强的数据吞吐能力。为了实现高速率,5g引入了massive mimo(大规模天线)技术,终端天线需要同步支持。5g还引入了beamforming(波束赋型),终端天线同样需要支持。


其次,5g终端天线必须有合理的布局设计,尽可能小型化。终端天线一般分为外置天线和内置天线。外置天线我们见得比较多,体积较大,独立于设备之外。而内置天线体积小巧,集成在物联网设备内部。现在的物联网终端,一般都要求体积小巧,且内置天线更加美观,更具市场竞争力,所以,越来越多的终端厂商选择内置天线方案。


在本已狭小的设备内部空间,塞入5g天线,谈何容易?天线是敏感元件,放置位置和方式有严格的限制,不是随便乱塞的。如果布局设计不合理,可能导致和其它器件之间的互相干扰,出现电磁兼容性(emc)问题。5g频段,中低频有sub-6 ghz频段(甚至700mhz频段), 高频有毫米波频段。频率跨度大,意味着天线尺寸跨度也大,加上多制式网络的支持,要求天线必须具备很好的调谐能力,这也大幅增加了天线的设计难度。在设计天线布局时,还必须要考虑用户使用场景和方式。例如,5g手持终端需要考虑手部握持的位置,5g踏板车需要考虑天线会不会被骑手身体阻挡,等等。


第三个设计难点,在于功耗控制。

功耗是物联网终端的命门。如果天线设计未经优化,会加剧电池的消耗速度。5g作为高性能终端,功耗设计压力本来就大。如果天线额外增加了对电池的消耗,无异于雪上加霜。试想一下,如果5g终端需要频繁更换电池,用户体验从何谈起?随之而来的成本增长,又该如何面对?除了上述几点之外,终端天线设计需要考虑的因素还有很多,例如新工艺新材料的应用,产品耐用性、可靠性、易安装性的增强,等等。


对于终端厂商来说,要在研发和设计5g终端天线时面对这么多的挑战,实在是力不从心。有些厂商,因为忽视对天线的前期设计,导致产品定型后发现性能受限,工作效率无法符合设计需求,最终不得不花更多的经费、时间和精力,对天线进行重新设计。也有的终端厂商,虽然知道天线的重要性,但缺乏天线专业人才,不具备合格的天线设计和测试能力,只能束手无策。

 

深圳市飞宇信电子有限公司是一家专注通讯天线,研发设计,生产,销售于一体的国家高新技术企业,拥有先进设备的独立研发实验室和生产产线,获得国家多项发明专利技术认证。为客户提供橡胶天线、wifi天线、平板天线、玻璃钢天线等产品。覆盖人联-物联-智联, 频率从400mhz到6ghz涵盖不同信号技术频段。

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