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5g天線PCB將面臨什么樣的考驗

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人氣:-發表時間:2020-10-13 08:26【

PCB天線是指無線接收和發射用的PCB上的部分。天線是一種轉能器。發射時,它把發射機的高頻電流轉化為空間電磁波;接收時,它又把從空間截獲的電磁波轉換為高頻電流送入接收機。5G天線pcb對于設計一個應用于射頻識別系統中的小功率、短距離無線收發設備,天線設計是其中的重要部分。良好的天線系統可以使通信距離達到最佳狀態。天線的種類很多,不同的應用需要不同的天線。在小功率、短距離的RFID系統中,需要一個通信可靠、價格低廉的天線系統,PCB環形天線是比較常用的一種。線是指無線接收和發射用的PCB上的部分。天線是一種轉能器。發射時,它把發射機的高頻電流轉化為空間電磁波;接收時,它又把從空間截獲的電磁波轉換為高頻電流送入接收機。對于設計一個應用于射頻識別系統中的小功率、短距離無線收發設備,天線設計是其中的重要部分。良好的天線系統可以使通信距離達到最佳狀態。天線的種類很多,不同的應用需要不同的天線。在小功率、短距離的RFID系統中,需要一個通信可靠、價格低廉的天線系統,PCB環形天線是比較常用的一種。

根據全球各大運營商的公開時間表,5G的商用時間可能會進一步加快。根據工信部、中國IMT-2020(5G)推進組的工作部署、三大運營商的5G商用計劃,我國將于2017年展開5G網絡第二階段測試,并預計于當年年底完成,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?此外,由于5G MiMO天線數目和復雜度要遠遠高于4G的有源天線系統,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準,也稱第五代移動通信技術。5G(第五代移動通信技術)是目前正在推進的4G(第四代移動通信技術)之后的延伸。

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

5G最顯著的特點是高速,按規劃速率會高達10~50Gbps,人均月流量大約有36TB。4G的發展最高可以達到峰值1G的上網速率,而5G則可以最高達到10G。這意味著,在5G網絡環境下,一部超高清畫質的電影1秒內就可以下載完成。與4G網絡相比,5G網絡不僅傳輸速率更高,而且在傳輸中呈現出低時延、高可靠、低功耗的特點,低功耗能更好地支持物聯網應用。

對于5G來說除了功率提升以及設備小型化之外,另一個挑戰是如何在更小的空間布局內完成散熱的功能。物聯網通常由兩部分組成,一部分是基站,一部分是終端設備。

1、基站和終端

5G網絡是一個密集分布基站網絡,基站分布密度比前幾代移動系統都高。

其中,基站移動終端之間采用28Ghz的毫米波頻段通訊。基站天線系統采用相控陣天線體制。波束在垂直和水平兩個方向交叉極化,以實現更高的用戶密度和增加系統用戶容量。

實現以上這些功能,依賴陣列天線技術,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點陣;

2、回顧下終端中天線技術

手機中布滿了天線,從GPS、藍牙、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內了,照波長四分之一計算,約2.5mm的點陣,就是組成有規則間距的陣列。


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