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5g天线PCB将面临什么样的考验

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人气:-发表时间:2020-10-13 08:26【

PCB天线是指无线接收和发射用的PCB上的部分。天线是一种转能器。发射时,它把发射机的高频电流转化为空间电磁波;接收时,它又把从空间截获的电磁波转换为高频电流送入接收机。5G天线pcb对于设计一个应用于射频识别系统中的小功率、短距离无线收发设备,天线设计是其中的重要部分。良好的天线系统可以使通信距离达到最佳状态。天线的种类很多,不同的应用需要不同的天线。在小功率、短距离的RFID系统中,需要一个通信可靠、价格低廉的天线系统,PCB环形天线是比较常用的一种。线是指无线接收和发射用的PCB上的部分。天线是一种转能器。发射时,它把发射机的高频电流转化为空间电磁波;接收时,它又把从空间截获的电磁波转换为高频电流送入接收机。对于设计一个应用于射频识别系统中的小功率、短距离无线收发设备,天线设计是其中的重要部分。良好的天线系统可以使通信距离达到最佳状态。天线的种类很多,不同的应用需要不同的天线。在小功率、短距离的RFID系统中,需要一个通信可靠、价格低廉的天线系统,PCB环形天线是比较常用的一种。

根据全球各大运营商的公开时间表,5G的商用时间可能会进一步加快。根据工信部、中国IMT-2020(5G)推进组的工作部署、三大运营商的5G商用计划,我国将于2017年展开5G网络第二阶段测试,并预计于当年年底完成,我国的5G也要来了。相对4G,5G由于采用更高的频率,对射频微波PCB材料的低损耗、高集成、高一致性,易加工提出了新的技术需求。


由于5G将采用更高的频率,从过去的3Ghz以下逐渐上升为6GHz及微波频段,这将给天线射频材料带来新的技术趋势。频率不断升高的过程中对板材损耗提出了更高的要求,在高频率下如何做到更低损耗成为5G天线板材的一大挑战?此外,由于5G MiMO天线数目和复杂度要远远高于4G的有源天线系统,所以对于提高天线集成度,降低装配难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相对4G对于材料的导热率也提出了更高的要求。

5G是什么?通讯中的5G(概念),即第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术。5G(第五代移动通信技术)是目前正在推进的4G(第四代移动通信技术)之后的延伸。

5G与4G、3G、2G不同,5G并不是一个单一的无线接入技术,也不是几个全新的无线接入技术,而是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术(4G后向演进技术)集成后的解决方案总称。从某种程度上讲,5G是一个真正意义上的融合网络,是传输速率可以达到10Gbps的移动通信技术。

5G最显著的特点是高速,按规划速率会高达10~50Gbps,人均月流量大约有36TB。4G的发展最高可以达到峰值1G的上网速率,而5G则可以最高达到10G。这意味着,在5G网络环境下,一部超高清画质的电影1秒内就可以下载完成。与4G网络相比,5G网络不仅传输速率更高,而且在传输中呈现出低时延、高可靠、低功耗的特点,低功耗能更好地支持物联网应用。

对于5G来说除了功率提升以及设备小型化之外,另一个挑战是如何在更小的空间布局内完成散热的功能。物联网通常由两部分组成,一部分是基站,一部分是终端设备。

1、基站和终端

5G网络是一个密集分布基站网络,基站分布密度比前几代移动系统都高。

其中,基站移动终端之间采用28Ghz的毫米波频段通讯。基站天线系统采用相控阵天线体制。波束在垂直和水平两个方向交叉极化,以实现更高的用户密度和增加系统用户容量。

实现以上这些功能,依赖阵列天线技术,基站和终端都用到了毫米波相控阵天线。终端中天线阵列为nXn点阵;

2、回顾下终端中天线技术

手机中布满了天线,从GPS、蓝牙、wifi、2G、3G、4G等频段。频率越低,尺寸越大。毫米波,顾名思义,其波长尺度在10mm内了,照波长四分之一计算,约2.5mm的点阵,就是组成有规则间距的阵列。


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