5G终端天线设计,到底有多难?

~ 说到“终端”，大家一定不会觉得陌生。我们每天使用的手机，上班时常接触的电脑，都是终端。终端是距离用户最近的节点，也是用户与系统之间的接口。用户访问和接入网络，必须依靠终端。21世纪初，随着物联网的诞生和发展，终端的种类迅速增加。它们的连接对象不再只是人，而是扩展到世间万物。例如，家里的门锁、电灯、电器，城市里的路灯、水电表、垃圾桶，甚至单车、汽车、无人机，联网后，都变成了终端设备，统称为物联网终端。2019年6月，我国工信部正式发放了5G商用牌照，标志着我国进入了“万物互联”的5G时代。5G凭借大带宽、低时延、广覆盖等特点，不仅将消费互联网的用户体验推向了更高的水平，也极大地推动了百行千业的物联网场景孵化和落地。例如，5G结合4K/8K超高清视频技术，甚至VR/AR技术，可以实现海量视频数据的无线传输，摆脱有线传输带来的空间束缚。再例如，5G智能制造场景下，采用了5G技术的工业机器人，控制消息的时延极低，可以完成高精度的操作，提升生产效率。5G强大的网络通信能力，为行业应用场景的完美实现，奠定了坚实的基础。然而，它也给终端产品设计带来了巨大的挑战。尤其是终端产品的信号收发能力，如果无法满足要求，那么即使网络再好，也是“有网无端”，难以发挥5G的真正价值。那么，影响物联网终端信号收发能力的最关键部件，究竟是什么呢？相信大家都已经猜到了，没错，就是天线。天线，英文名叫做antenna，是所有通信设备最重要的部件之一。它的好坏，直接关系到终端的通信能力以及工作效率。一直以来，天线都是终端的设计重点和难点。5G的到来，更是将天线的设计难度推向了难以想象的高度。首先，5G终端要支持多天线技术，以满足超高传输速率要求。5G的超高速率（Gbps以上），要求强大的多天线系统性能支持极强的数据吞吐能力。为了实现高速率，5G引入了Massive MIMO（大规模天线）技术，终端天线需要同步支持。5G还引入了Beamforming（波束赋型），终端天线同样需要支持。其次，5G终端天线必须有合理的布局设计，尽可能小型化。终端天线一般分为外置天线和内置天线。外置天线体积较大，独立于设备之外。而内置天线体积小巧，集成在物联网设备内部。现在的物联网终端，一般都要求体积小巧，且内置天线更加美观，更具市场竞争力，所以，越来越多的终端厂商选择内置天线方案。在本已狭小的设备内部空间，塞入5G天线，谈何容易？天线是敏感元件，放置位置和方式有严格的限制，不是随便乱塞的。如果布局设计不合理，可能导致和其他器件之间的互相干扰，出现电磁兼容性（EMC）问题。5G频段，中低频有Sub-6 GHz频段（甚至700MHz频段），高频有毫米波频段。频率跨度大，意味着天线尺寸跨度也大，加上多制式网络的支持，要求天线必须具备很好的调谐能力，这也大幅增加了天线的设计难度。在设计天线布局时，还必须要考虑用户使用场景和方式。例如，5G手持终端需要考虑手部握持的位置，5G踏板车需要考虑天线会不会被骑手身体阻挡，等等。第三个设计难点，在于功耗控制。功耗是物联网终端的命门。如果天线设计未经优化，会加剧电池的消耗速度。5G作为高性能终端，功耗设计压力本来就大。如果天线额外增加了对电池的消耗，无异于雪上加霜。试想一下，如果5G终端需要频繁更换电池，用户体验从何谈起？随之而来的成本增长，又该如何面对？除了上述几点之外，终端天线设计需要考虑的因素还有很多，例如新工艺新材料的应用，产品耐用性、可靠性、易安装性的增强，等。对于终端厂商来说，要在研发和设计5G终端天线时面对这么多的挑战，实在是力不从心。有些厂商，因为忽视对天线的前期设计，导致产品定型后发现性能受限，工作效率无法符合设计需求，最终不得不花更多的经费、时间和精力，对天线进行重新设计。也有的终端厂商，虽然知道天线的重要性，但缺乏天线专业人才，不具备合格的天线设计和测试能力，只能束手无策。面对5G终端天线设计的诸多挑战，国内模组行业的领军企业——上海移远通信，提出了自己的见解和应对方案。对于移远通信，行业内的读者一定都非常熟悉。他们是全球领先的物联网解决方案供应商，模组出货量排名前列，拥有涵盖2G/3G/4G/5G、NB-IoT/LTE-M、车载前装、安卓智能和GNSS模组的完备产品线。作为模组厂商，移远通信在天线设计领域拥有丰富的行业经验积累。目前，移远通信已成功推出250多种天线产品，包括胶棒、组合式、出线式、磁吸式等外置天线，以及PCB、FPC、SMD、陶瓷等内置天线，覆盖包括5G在内的不同技术的物联网应用。移远通信认为，终端厂商选择多个供应商，采购组件，然后集成到一台设备中的传统方式，已经无法满足5G终端的天线设计需求。无线模组和天线由一家能同时提供应用方案的供应商进行整合设计，将是5G时代终端天线设计的主流趋势。无线模组、天线分开设计和采购，就好像是一辆汽车升级时只换发动机，或者只换车架、轮胎，缺乏整体上的考虑，性能提升始终有限。而整合设计的方式，是站在更高的视角，进行全局考虑。无线模组和天线之间能达到更好的协同，发挥最佳性能。例如5G天线的调谐能力，在整合设计的前提下，表现肯定优于分开设计。除了达成5G的指标要求之外，整合设计也有利于减小5G终端的整体尺寸，减少对空间的占用。对于系统功耗和散热控制来说，整合设计也有明显优势。系统级整合方案还有一个显著的优点，就是降低5G终端的设计难度，方便厂商们以更快的速度推出产品，抢占市场。移远通信的“无线模组+天线”整合设计方案，既充分利用了自身在模组领域领先的技术实力和经验，又发挥了全定制天线设计、集成和制造能力，可以说是如虎添翼，让5G客户实现拿来即用，减少其在5G技术上的研发投入，缩短开发周期，助力产品快速上市。移远通信拥有专业的天线团队，天线服务贯穿咨询与评估、设计、测试和认证、生产制造等各个环节，可以提供一站式服务。除了设计能力赋能之外，移远通信天线服务还充分考虑了质量方面的保障，以及延伸服务能力的加强。为了保证天线产品的质量，移远通信具备完善且严格的质量流程，可以提供完善的测试系统和设备。移远还可以提供射频设计审查和整机EMC/Desense排查测试，帮助客户解决最常见的难点、痛点，大幅减少开发工作量。延伸服务能力方面，移远通信的服务网点遍布全球各地，可以提供本地化技术支持服务，更快响应客户需求，为客户终端快速抢占市场全方位“护航”。移远还可以综合评估运营商要求，进行预认证测试、OTA优化，为客户节约各项成本，加速终端上市，抢占5G市场先机。随着5G网络建设的提速，我们整个社会正在加速走向数字化、智能化。以5G终端为代表的海量物联网节点，正在遍布地球的每一个角落，它们是数字化网络的神经末梢，也是构建精彩数智世界的基石。我相信，在不久后的将来，在完善的设计服务加持下，还会有更多优秀的5G终端产品甚至爆款产品出现，颠覆我们的认知，彻底改变现有的工作和生活方式。未来已来，让我们拭目以待！

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恭城瑶族自治县19325455678： 5G开发难学吗?？
鲜荔感冒： 一开始就学习5g开发是不可能的,建议你还是从基础学起,找一门基础需要去学习,比如说c++.

恭城瑶族自治县19325455678： 求助~~5G无线天线设计？
鲜荔感冒： 5G波长比较短,线天线不易控制尺寸,面天线比较简单.

恭城瑶族自治县19325455678： 5G开发入门难度高不高?？
鲜荔感冒： 不大,根据去年各大招聘网站发布的人才需求来看,软件开发人才排在5G相关岗位人才需求之首,这也就意味着在5G时代对于软件开发的巨大需求,恰恰也是目前5G突破现有商业模式寻找下一个盈利蓝海的地方.

恭城瑶族自治县19325455678： 5 G开发学习需要基础吗?？
鲜荔感冒： 5G网络的开发学习当然是需要一定的基础的,因为这些是属于比较高端的技术了,如果是没有一定基础的话,那么学习那些软件是很困难的. 据报告显示,中国5G人才包括5G基站天线研发专家、5G通信测试工程师、5G应用产品和架构人才等...

恭城瑶族自治县19325455678： 苹果6s4.7寸多少钱 ？
鲜荔感冒： 编者按:智能手机经过这么多年的发展,屏幕越来越大,尺寸也越来越大,连iPhone... 多么潮流科技的外观设计,而是够用就好.与此同时智能手机厂商所寄希望的5G技术...

恭城瑶族自治县19325455678： 5g手机和4g手机有什么区别 ？
鲜荔感冒： 1、首先是频段不同,5G手机除了需要支持2G的GSM和CDMA、3G的EVDO和WCDMA协议以及4G的TD-LTE和FDD-LTE之外,还需要支持到5GNR.5GNR基于OFDM的全新空口设计的全球性5G标准,具备高带宽、低延迟等特性,而5GNR又对应了多个频段,都需要5G手机来支持.2、另外从天线的数量上来看,4G手机往往是1T2R,也就是说1根发射天线和2个接收天线.而目前5G手机终端要求采用2T4R的收发天线配置,也就是2根发射天线和4个接收天线.3、此外,从手机配置上来看,由于5G到来,手机的功耗和网速会带来一定的提升,所以5G时代电池容量和内存容量都会随之增大.

恭城瑶族自治县19325455678： vivo手机的天线在哪? - ？
鲜荔感冒： 你好 金属材料会屏蔽5G手机信号,还无法无线充电.这一困扰整个手机产业链的技术壁垒,正在逐步被攻克,率先突破的是vivo.近日,第一手机界研究院从vivo天线预研团队获悉,vivo天线预研团队已将最新5G天线设计成果----双频双极化5G...

恭城瑶族自治县19325455678： 电脑无线和蓝牙冲突(蓝牙和无线网冲突) ？
鲜荔感冒： 1.蓝牙和无线网冲突蓝牙信号频段与WiFi信号频段可以可能因为相同而导致这种情况... 当然,家里的其他用户终端设备必须支持5G网络.2.蓝牙耳机和无线网冲突我的使用...

恭城瑶族自治县19325455678： 5g天线技术的未来在哪里? - ？
鲜荔感冒： 香港城大陆教授说:“未来的天线不但要求更大带宽,还需有其他特点,例如多输入多输出(意思是不只是一条天线接收讯号,而是多条天线,再挑选讯号最强的那一条)、相控阵与天线小型化.”陆教授近期的研究计划包括非金属天线、透明天线、水天线与3D天线,均为无线通信开创新方向.陆教授表示,从事研究的工程师总希望为迫切的问题找出崭新解决方案.除了5G毫米波手机天线技术的研究,他仍会继续不断钻研天线,但希望把重点将从通讯转到医药.