5G对手机天线设计的技术与艺术而言,则可视为是“质的跳跃”.doc
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1、5G对手机天线设计的技术与艺术而言,则可视为是“质的跳跃”Vivo首席天线专家黄奂衢博士于11月16日在北京举办的2017未来信息通信技术国际研讨会上于手机业界首度公开题为“手机毫米波天线阵列设计概览”的演讲时便提出,从1G乃至于5G的sub-6GHz(低于6 GHz)频段,天线设计的主要挑战基本上是来自于“量的增长”,如无线通信频段数量的增长及天线数量上的增长。然而,到了5G毫米波频段,手机天线设计从单天线且波束固定的天线设计,转变为天线阵列(多天线单元)的设计,同时还是可波束赋形(beamforming)的阵列设计。故黄博士认为,5G毫米波的天线阵列设计对手机天线设计的技术与艺术而言,则可
2、视为是“质的跳跃”。vivo首席天线专家黄奂衢 博士 领跑首谈手机毫米波天线阵列设计概览毫米波天线阵列身负5G热点高容量无线通信之重任在5G的大潮中,除了芯片厂商、运营商,与设备厂商外,终端厂商也扮演着重要的角色。因其整体与用户更加贴近,故可以为使用场景的技术预研,及终端性能的挖掘与优化进行积累准备,而5G手机的天线设计便是手机无线通信性能研究与优化极为重要的方向之一。而可见的未来,手机基本而言依然是人们日常生活中最重要的无线通信工具之一,而无线通信的品质好坏很大程度即取决于天线性能。何谓天线?它有什么作用?黄奂衢博士解说,以工程上的基本定义而言,天线是一个过渡元器件,其担负着终端与自由空间端
3、间电磁能量平滑有效率进行收发传递的功用,且天线在无线通信链上,其是发射端的最后一级,但却又是接收端的第一级,即其同时身兼前锋与后卫的角色,也如山海关一般,是中原出塞的最后一关,但却又是塞入中原的第一关,故若山海关不振,则中原震荡,京师危矣,故天线在无线通信链路上的关键地位不言而喻。黄博士也表示,对于无线通讯设备来说,天线对此些设备起的作用,相当于眼睛和耳朵之于人类。性能低下的天线常常造成高掉话率与更短的通讯距离,好比因近视和弱听造成人类较短的视力距离和较差的听力品质。回顾这些年天线设计的发展历程时,黄博士表示,在1G到3G世代的手机天线设计,基本可由天线设计师独力完成,但到了4G LTE时代,
4、由于频带的增多与频率下探,在受限的天线有效空间下,往往需借助电调谐器件,以达更有效率的辐射,而此时软件便对手机天线设计有所涉入与贡献,但此时软件工作仍属于支持天线设计师的辅助角色,到了5G毫米波的天线阵列设计,软件的角色已经不再只是按照天线设计师的要求进行协助,而是转变为可以直接影响波束赋形阵列性能良莠的关键角色。故黄博士认为,1G到3G,天线设计师对手机天线设计是主宰的角色,而到4G是主导的角色,到了5G毫米波,则转变为与软件工程师协作的角色,而这也是由另一视角与观点再次说明5G手机毫米波天线阵列设计本质上的转变。而因毫米波通信的高频传输,故能因其大的带宽带来更高的通信系统容量,而使无线传输
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