技术文章—5G带给手机天线设计的挑战

2019-08-22来源: 射频技术研习社关键字:5G  手机天线
正如我们之前所说,汹涌而至的5G大潮将会给射频前端带来了重要的挑战,我们也在早前也谈了很多关于功率放大器和滤波器方面的碰到的问题和应对之策,但其实手机的天线,在5G到来之后,也会面临前所未有的考验。


Qorvo产品行销经理 Steve Hsieh


日前在中国台湾举办的“2019 IATE 5G/B5G夏季技术论坛”上,全球领先的射频解决方案提供商Qorvo公司的产品行销经理Steve Hsieh带来了关于5G时代手机天线设计的一些思考,现在我们分享如下,以飨读者。


全球主要地区的5G频段应用现状

在谈具体的挑战之前,Steve Hsieh先给我们科普了5G时代的频谱分布:


首先我们可以看一下在Sub-6Ghz频谱下,全球主要城市和地区的频谱分布。例如中国很聚焦在n78和n79,EU是n78,韩国也是n78。美国则一开始会关注在毫米波,到后面才会有Sub-6G的布局。


比较麻烦的是日本的频段,他们首先之一的是3.6Ghz到4.1Ghz的n77频段,这跟其他家不一样,如果你手机需要去覆盖这个频率,那么天线的设计会显得不太容易。


Steve进一步分析,如下图所示,韩国的频谱比较确定,在3.4Ghz到3.7Ghz之间,运营商也基本落实在LG、KT和SKT。美国则聚焦在band 48的部分,来到中国方面,中国电信和中国联通则主要聚焦在3.4Ghz到3.6Ghz的频段,而中国移动则聚焦在4.8Ghz到4.9Ghz的频段,中国移动同时还有另外一个频段——n41。



Steve还特别强调了在日本这边,他们的n77与其他国家的有点不一样,包括NTT、KDDI、RAKU、SB和KDDI在内的运营商也都聚焦在3.6Ghz到4.1Ghz的频段。另外,NTT还有个n79频段(4.5Ghz到4.6Ghz),因此如果你要在一个设备上同时支持中国和日本的频段,同时加上日本的一些运营商要求到年底前,所有设备都必须同时支持n77和n79频段。那么这将就意味着会给天线带来非常大的挑战。


前面谈的是Sub-6G的频段,下面我们来看看b41的频段。


Steve指出,根据规定,本来b41谈的是2496Mhz和2690Mhz的频段,而中国大陆本来的频谱分布是中国移动占据2575Mhz到2635mhz,中国联通则占有2555Mhz到2575Mhz频段,中国电信则是2635Mhz到2655Mhz的频段。但现在中国电信和中国联通都把这两个频段给了中国移动,在交换完成了之后,现在的中国移动拥有了2515Mhz到2675Mhz共160Mhz带宽的频段。几乎掌控了整个b 41的频段。


作为交换,中国移动则把n78频段给了中国联通和中国电信。



从上图你也可以看到,如果你想支持除了美国以外的国家的频段,你只需要选择一个160Mhz、支持b41的滤波器就行了。但是如果你还需要同时支持美国,尤其是Sprint。因为后者的b41的频率范围为2496Mhz到2690Mhz的194Mhz的带宽,这就需要工程师在设计天线的时候多加考虑了。


5G带给天线设计的挑战

在对全球的频谱分布有了基本的了解以后,Steve给我们做了5G给天线设计带来的挑战思考。


Steve表示,回顾一下过去几年从2G到5G的天线的发展趋势。如下图所示,在2G时代,每个手持设备可能只需要2个天线就够了;到3G因为有GPRS和WIFI等的加入,这就必然增加了天线的数量;而从4G开始到现在的5G,MIMO逐渐增加,频段也越来越多,这就带来天线的增加。



Steve指出,在Sub-6Ghz的时候,需要8到10个天线,但到了毫米波时代,手机天线会增加到10到12根甚至更多。但我们应该了解到,在天线数量增加的同时,留给天线的空间却越来越小,这主要由手机的发展和设计趋势所导致的。


“现在,手机几乎都往全面屏设计这个方向走,安装在手机上的摄像头也越来越多,再加上类似摄像头升降这样设计的存在,以上都会挤压天线的空间”,Steve说。




另外,因为B71、GPS L5和 n77&n79等新频段(下图左下方的彩色部分)的引入,再加上需要对4*4 MIMO、载波聚合、802.11.ad和毫米波的支持,这与上面的手机留给天线的空间减少合在一起,加剧了天线的设计难度。Steve强调。



在Steve看来,碰到这些问题,那就需要类似Aperture Tuning、Impedance Matching和更小的天线解决方案和低损耗的Tuner来解决。


 


关键字:5G  手机天线

编辑:muyan 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/wltx/ic472136.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:博通:FBAR滤波技术仍有发展潜力
下一篇:赵玉龙:5G能力越大,挑战越大——Qorvo已经做好准备

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

罗德与施瓦茨使用R&S®CMX500完成5G NR协议一致性测试验证

罗德与施瓦茨公司使用新的R&S®CMX500无线电通信测试仪进行了5G NR协议一致性测试。全球认证论坛GCF在不同的FR1和LTE频段组合中接受了由3GPP定义的这41个测试案例。 通过将R&S®CMX500添加到其现有的LTE测试设置中,经过认证的测试机构、手机和芯片组制造商可以获得从LTE到5G NR测试的平滑升级路径。罗德与施瓦茨公司在GCF的一致性协议组(CAG)第59次会议上提交了5G NR协议一致性测试。这些测试对于下一代移动通信技术至关重要。 这是因为全球的移动网络运营商依赖其网络中移动设备的GCF和PTCRB认证论坛的认证方案。 罗德与施瓦茨公司一直以来都是从2G
发表于 2019-09-12
罗德与施瓦茨使用R&S®CMX500完成5G NR协议一致性测试验证

赵玉龙:5G能力越大,挑战越大——Qorvo已经做好准备

日前,在第二届IC全球企业家峰会5G芯片论坛上,来自Qorvo高级销售经理赵玉龙发表了主题演讲,就目前5G设备中射频前端系统和组件设计挑战做了介绍,作为射频前端领域的主要供应商之一,Qorvo对射频的理解可以说代表着射频界的普遍认识。Qorvo高级销售经理赵玉龙谈5G:能力越大责任越大赵玉龙表示,今年是5G的元年,但并不是全面的量产,是有限的千万级别的量产水平,主要集中在Sub-6GHz频段的一些旗舰机出现。而到了明年下半年,支持5G的手机将会下沉到中低阶水平,也就是2-3000元的手机市场。赵玉龙说道:“一个人的能力越大,那么它的责任越大,这句话非常适合5G市场,随着5G的能力越大,面临的挑战也自然越大。”对于带宽来说,5G
发表于 2019-09-12
赵玉龙:5G能力越大,挑战越大——Qorvo已经做好准备

语音输入技术会在5G时代中占据重要的地位

美国投资机构Mangrove Capital Partners本周发布了“语音:欢迎下一代的颠覆者”的2019“语音技术报告”,这份报告总结了目前语音输入的发展,预测了语音输入将会在即将到来的5G时代中占据重要的地位。键盘或许在未来的5到10年内基本消亡。报告中指出,在经过多年使用键盘输入和触控手势输入之后,我们正回归到最开始的“用户界面”:语音。和文字以及触控手势输入不同,语音基本没有学习成本,随着语音识别(语音转文字)和自然语言处理(识别文本中的指令)两方面都获得了相当大的进步,语音输入不再是指令式而更像是自然语言的交流。与人工智能一起,语音技术将会在根本上改变人与机器的关系。报告中同样指出,在随后5G商用的逐步推进,5G
发表于 2019-09-12
语音输入技术会在5G时代中占据重要的地位

三星已在研发5G 8K电视了?未来配置还是个迷

全球 5G 手机还没完全火热,三星已经开始着手研发 5G 8K电视了。 据外媒报道,三星已经与韩国 SK 电讯达成了合作,并推出了“全球首款”支援 5G 的 8K 电视。正如 5 月份报道的那样,华为也计划在今年晚些时候推出类似的设备。因此在未来几个月,市面上将有更多厂家的设备加入这场混战。 至于这款产品能够被多少观众所接纳,目前暂不得而知。毕竟当前 5G 基站的覆盖率还处于起步阶段,且 8K 资源也相当有限。 当然,三星也没有死磕 8K 内容,而是引入了“智能拉伸”(AI Upscaling)的选项,可将全高清(FHD)和超高清(UHD)内容提升至更加适合 8K 面板
发表于 2019-09-12

5G和中国市场份额成为苹果心魔,试图下调价格挽回失地

在2019年苹果发布会上,新款iPhone罕见地下调了起步价格。并且近日日媒也对其进行了分析,认为苹果此举试图尽力夺回在中国市场的霸主地位。iPhone 11系列里,最便宜的机型起步价仅为5499元人民币,要知道这可比iPhone XR还实惠。并且发布会上,科技巨头苹果公司也玩起了吊打友商的环节,华为的麒麟980处理器成为了被吊打对象。导致苹果降价、吊打友商等举动的背后,其实来自于苹果已经没了底气了。原因有二,一是在中国市场份额暴跌,二是没有5G。数据表明2018年Q1,iPhone占据了600美元-800美元价位手机销量高于80%。但是由于国内厂商的给力,短短一年苹果的这个市场份额就跌至37%,无疑这个打击是十分巨大的。早前分析
发表于 2019-09-12

5G浪潮诞生的“追风者”

智能手机市场进入存量周期后,产品创新成为产业链上下游共同的目标。在国内智能手机产业受到中美贸易摩擦等多方外界因素影响下,国内5G产业创新速度进一步加快。2019年6月,一张工信部部长苗圩向中国电信、中国移动、中国联通和中国广电四家企业颁发5G商用牌照的图片,刷爆微信朋友圈。与此同时,以华为为代表的国内一线终端品牌陆续发布5G手机。这意味着,5G商用化元年正式到来。5G来得比人们想象的要快,甚至很多人还不知道它是什么以及将改变什么。结合眼下我国5G产业发展现状来看,距离5G给产业带来的红利时期仍有一段距离,而这段距离需要产业链上下游厂商共同填补。5G商用还需借助“东风”在国家和产业的大力推动下,国内智能手机市场即将迎来5G手机第一波
发表于 2019-09-12

小广播

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2019 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved