5G終端天線設計的重難點！-飛宇信

發布時間：

2021-06-15 10:25

天線，英文名叫做antenna，是所有通信設備最重要的部件之一。它的好壞，直接關系到終端的通信能力以及工作效率。一直以來，天線都是終端的設計重點和難點。5G的到來，更是將天線的設計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，以滿足超高傳輸速率要求。
5G的超高速率（Gbps以上），要求強大的多天線系統性能支持極強的數據吞吐能力。為了實現高速率，5G引入了Massive MIMO（大規模天線）技術，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計，盡可能小型化。終端天線一般分為外置天線和內置天線。外置天線我們見得比較多，體積較大，獨立于設備之外。而內置天線體積小巧，集成在物聯網設備內部。現在的物聯網終端，一般都要求體積小巧，且內置天線更加美觀，更具市場競爭力，所以，越來越多的終端廠商選擇內置天線方案。

在本已狹小的設備內部空間，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格的限制，不是隨便亂塞的。如果布局設計不合理，可能導致和其它器件之間的互相干擾，出現電磁兼容性（EMC）問題。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，加上多制式網絡的支持，要求天線必須具備很好的調諧能力，這也大幅增加了天線的設計難度。在設計天線布局時，還必須要考慮用戶使用場景和方式。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不會被騎手身體阻擋，等等。

第三個設計難點，在于功耗控制。

功耗是物聯網終端的命門。如果天線設計未經優化，會加劇電池的消耗速度。5G作為高性能終端，功耗設計壓力本來就大。如果天線額外增加了對電池的消耗，無異于雪上加霜。試想一下，如果5G終端需要頻繁更換電池，用戶體驗從何談起？隨之而來的成本增長，又該如何面對？除了上述幾點之外，終端天線設計需要考慮的因素還有很多，例如新工藝新材料的應用，產品耐用性、可靠性、易安裝性的增強，等等。

對于終端廠商來說，要在研發和設計5G終端天線時面對這么多的挑戰，實在是力不從心。有些廠商，因為忽視對天線的前期設計，導致產品定型后發現性能受限，工作效率無法符合設計需求，最終不得不花更多的經費、時間和精力，對天線進行重新設計。也有的終端廠商，雖然知道天線的重要性，但缺乏天線專業人才，不具備合格的天線設計和測試能力，只能束手無策。

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