数码狂人5G手机天线技术及工艺详谈( 二 )


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数码狂人5G手机天线技术及工艺详谈
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金属机身手机中 , 外露的中框一段金属与手机内FPC组成了天线:

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2017年玻璃机身手机开始流行 , 这类手机拟用到的工艺和材质依然是FPC和LDS工艺 , 也有把天线制造在玻璃壳体和玻璃支架上的:

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0.1-0.2mm厚度3D的玻璃支架上制造边框触摸和天线
3、5G的手机天线特点及其工艺
(1)5G终端天线 , 对周边金属很敏感 ,
由于毫米波之波长很短 , 来自金属的干扰是非常厉害的 , 印刷线路板(即PCB板) , 需要其与有金属的物体之间需要保持1.5mm的净空 。

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(2)5G天线是垂直与水平天线交互的点阵
这种垂直和水平交互的天线 , 对应垂直和水平两个极化方向的信号收发 。

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(3)5G天线对安装位置有特殊要求
由于5G终端天线是相控阵体系 , 其天线单元需要合成形成聚焦波束 , 因此需要规则的位置进行摆放 , 天线不能被金属遮挡 , 适合3D空间扫描 , 规则的空间 。

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5G终端 , 被人手和人体遮挡 , 其信号都会开始寻找最优误码率频段 , 形象的说 , 手机像一个长了眼睛的小宠物 , 一旦遮挡他 , 他即刻眼球四处转动寻找最优信道 。 我们把5G手机这一动作叫手机寻优 , 因此 , 设计终端时候 , 安装天线位置一开始就要合适 , 使其好寻优 。 目前手机终端中 , 最适合5G天线位置是两端 , 尤其是上端部(听筒位置附近) , 其他4G内天线都要给其让路 , 也就是说有优选位置权 , 其他天线移到他处 。

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(4)5G天线是一个含芯片的模组
天线点阵 , 16个小的米粒大小的天线 , 不可能用16根屏蔽线引出信号到射频芯片了 , 需要就地解决与芯片连接难题 。 引出天线与点阵天线做成一体 , 一般一个芯片管理四个点阵 。

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天线模组输出不是射频信号 , 可以用接插件引出端子到手机主板上 。
(5)5G天线用什么材料制造?
这涉及到模组封装问题 ,
●柔性基材
前文中提到的4G天线制造材料中FPC工艺 , 涉及到PI膜(聚酰亚胺)是不能用于10G频率以上系统 , 因为 , 材料有一个叫损耗的指标 , 聚酰亚胺基材 , 在10Ghz以上损耗很厉害了 。
微航推出一种基材厚度在6微米 , 增材制造技术沉积金属的工艺 , 去掉了基材与铜箔之间胶层 , 可用于毫米波段天线制造 。
●刚性基材
塑胶、和线路板材质
既要3D封装 , 又要焊接电子元件 , 又要毫米波段电磁损耗低 , 这样材料不多 ,
刚性线路板都没有用于4G天线 , 也不会用于5G 。 若采用适合毫米波段的印制电路板材料 , 把天线和电路全制造的这种印制板上 , 如下图:


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