5G让我们的手机变丑？天线的锅

2018-12-11 03:24

解决方法－天线阵列

高难度天线设计并不意味着5G时代的智能机一定会变丑。可以说，5G时代智能机市场可能会迎来新一轮洗牌，真正具有实力的厂商将会脱颖而出，继续为消费者带来颜值与功能俱佳的产品。

事实上，5G天线设计困难重重，但不是没有解决方案。目前，业内普遍看好天线阵列（多天线单元）设计，即将许多相同的单天线按照一定的规律排列组成的天线系统。

当下5G毫米波天线阵列一般是基于相控阵的方式，具体实现方式又可以分为AoB （Antenna on Board，即天线阵列位于系统主板上）、AiP （Antenna in Package，即天线阵列位于芯片的封装内），与AiM （Antenna in Module，即天线阵列与RFIC形成一模组）三种。目前AiM方式为业界普遍接受。

贴片天线（patch antenna）

AiM的毫米波天线阵列为了实现更广的空间覆盖，一般会以辐射波束互补（如broadside radiation，即宽边辐射，与end－fire radiation，即端射）的天线种类（如patch antenna，即贴片天线，与Quasi－Yagi antenna，即准八木天线）进行搭配设计，并基于天线馈点的适当设计，以达到双极化（垂直与水平极化）的覆盖，从而大幅改善毫米波信号的范围和覆盖率。

准八木天线（Quasi－Yagi antenna）

同时，通过在不同位置设置多个毫米波天线阵列，如多个AiM模组，适时切换到其他波束，以避免智能机被外物覆盖（如手）时，可能会出现的单个阵列性能受影响的情况。

多天线阵列的切换，还可能会带来另一个问题。性能较弱的天线阵列切换到性能较强的天线阵列的间隙，可能会漏失大量数据，而造成用户连接体验的显著下降。基于此，是否切换天线阵列，如何缩短切换天线阵列的时间，需要硬件工程师与软件工程师协同合作，更能考验厂商的功底。

高通QTM052毫米波天线模组

另外，小尺寸相控天线阵设计，有助于减少5G天线对内部空间和天线净空区的需求，从而实现更加紧凑的机身设计和更高占比的屏幕。高通于今年10月发布的QTM052毫米波天线模组在上代的基础上缩小25％，进一步减少了5G天线对手机空间的占用。

值得欣慰的是，在今年12月4日举行的第三届骁龙技术峰会上，高通展出的5G原型机相比先前的技术展示机型已经有了相当大的进步，从外形来看，它已经和当下主流的全面屏手机没有太大的差异，等到5G正式落地还有一段时间，这令人对5G时代的手机设计又多了一分期待。

总结

5G时代是全新的时代，不仅是天线设计，基于5G的网络布局，基于5G的生态链，基于5G的应用场景，均对智能机厂商提出了新的挑战。好在，挑战也是机遇。5G时代，真正具有能力的厂商必将脱颖而出，在新时代，实现新的飞跃。

（作者：木兮）

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