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5g天線PCB將面臨什么樣的考驗(yàn)

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PCB天線是指無線接收和發(fā)射用的PCB上的部分。天線是一種轉(zhuǎn)能器。發(fā)射時(shí),它把發(fā)射機(jī)的高頻電流轉(zhuǎn)化為空間電磁波;接收時(shí),它又把從空間截獲的電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流送入接收機(jī)。5G天線pcb對于設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用于射頻識別系統(tǒng)中的小功率、短距離無線收發(fā)設(shè)備,天線設(shè)計(jì)是其中的重要部分。良好的天線系統(tǒng)可以使通信距離達(dá)到最佳狀態(tài)。天線的種類很多,不同的應(yīng)用需要不同的天線。在小功率、短距離的RFID系統(tǒng)中,需要一個(gè)通信可靠、價(jià)格低廉的天線系統(tǒng),PCB環(huán)形天線是比較常用的一種。線是指無線接收和發(fā)射用的PCB上的部分。天線是一種轉(zhuǎn)能器。發(fā)射時(shí),它把發(fā)射機(jī)的高頻電流轉(zhuǎn)化為空間電磁波;接收時(shí),它又把從空間截獲的電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流送入接收機(jī)。對于設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用于射頻識別系統(tǒng)中的小功率、短距離無線收發(fā)設(shè)備,天線設(shè)計(jì)是其中的重要部分。良好的天線系統(tǒng)可以使通信距離達(dá)到最佳狀態(tài)。天線的種類很多,不同的應(yīng)用需要不同的天線。在小功率、短距離的RFID系統(tǒng)中,需要一個(gè)通信可靠、價(jià)格低廉的天線系統(tǒng),PCB環(huán)形天線是比較常用的一種。

根據(jù)全球各大運(yùn)營商的公開時(shí)間表,5G的商用時(shí)間可能會進(jìn)一步加快。根據(jù)工信部、中國IMT-2020(5G)推進(jìn)組的工作部署、三大運(yùn)營商的5G商用計(jì)劃,我國將于2017年展開5G網(wǎng)絡(luò)第二階段測試,并預(yù)計(jì)于當(dāng)年年底完成,我國的5G也要來了。相對4G,5G由于采用更高的頻率,對射頻微波PCB材料的低損耗、高集成、高一致性,易加工提出了新的技術(shù)需求。


由于5G將采用更高的頻率,從過去的3Ghz以下逐漸上升為6GHz及微波頻段,這將給天線射頻材料帶來新的技術(shù)趨勢。頻率不斷升高的過程中對板材損耗提出了更高的要求,在高頻率下如何做到更低損耗成為5G天線板材的一大挑戰(zhàn)?此外,由于5G MiMO天線數(shù)目和復(fù)雜度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G的有源天線系統(tǒng),所以對于提高天線集成度,降低裝配難度提出了更高的要求。另外由于需要在更小的尺寸上集成一定功率,5G相對4G對于材料的導(dǎo)熱率也提出了更高的要求。

5G是什么?通訊中的5G(概念),即第五代移動電話行動通信標(biāo)準(zhǔn),也稱第五代移動通信技術(shù)。5G(第五代移動通信技術(shù))是目前正在推進(jìn)的4G(第四代移動通信技術(shù))之后的延伸。

5G與4G、3G、2G不同,5G并不是一個(gè)單一的無線接入技術(shù),也不是幾個(gè)全新的無線接入技術(shù),而是多種新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)(4G后向演進(jìn)技術(shù))集成后的解決方案總稱。從某種程度上講,5G是一個(gè)真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò),是傳輸速率可以達(dá)到10Gbps的移動通信技術(shù)。

5G最顯著的特點(diǎn)是高速,按規(guī)劃速率會高達(dá)10~50Gbps,人均月流量大約有36TB。4G的發(fā)展最高可以達(dá)到峰值1G的上網(wǎng)速率,而5G則可以最高達(dá)到10G。這意味著,在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,一部超高清畫質(zhì)的電影1秒內(nèi)就可以下載完成。與4G網(wǎng)絡(luò)相比,5G網(wǎng)絡(luò)不僅傳輸速率更高,而且在傳輸中呈現(xiàn)出低時(shí)延、高可靠、低功耗的特點(diǎn),低功耗能更好地支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

對于5G來說除了功率提升以及設(shè)備小型化之外,另一個(gè)挑戰(zhàn)是如何在更小的空間布局內(nèi)完成散熱的功能。物聯(lián)網(wǎng)通常由兩部分組成,一部分是基站,一部分是終端設(shè)備。

1、基站和終端

5G網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)密集分布基站網(wǎng)絡(luò),基站分布密度比前幾代移動系統(tǒng)都高。

其中,基站移動終端之間采用28Ghz的毫米波頻段通訊?;咎炀€系統(tǒng)采用相控陣天線體制。波束在垂直和水平兩個(gè)方向交叉極化,以實(shí)現(xiàn)更高的用戶密度和增加系統(tǒng)用戶容量。

實(shí)現(xiàn)以上這些功能,依賴陣列天線技術(shù),基站和終端都用到了毫米波相控陣天線。終端中天線陣列為nXn點(diǎn)陣;

2、回顧下終端中天線技術(shù)

手機(jī)中布滿了天線,從GPS、藍(lán)牙、wifi、2G、3G、4G等頻段。頻率越低,尺寸越大。毫米波,顧名思義,其波長尺度在10mm內(nèi)了,照波長四分之一計(jì)算,約2.5mm的點(diǎn)陣,就是組成有規(guī)則間距的陣列。


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