海通通訊 | 5G手機竟有那么多天線在運行
發布時間：
2024-08-22 08:57
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手機的設計，牽一發而動全身，為了實現更快更順暢的通訊性能，整體的設計，都會有巨大的變化，首當其沖的就是天線。
手機的設計，牽一發而動全身，為了實現更快更順暢的通訊性能，整體的設計，都會有巨大的變化，首當其沖的就是天線。
作為當下較火的5G手機，想實現超強的通信能力，僅僅是換芯片是不夠的。前段時間發布的某5G手機，內部集成了21根天線，其中14根天線用于5G連接，并支持8頻段5G和雙5G SIM卡連接。不僅支持5G，還要兼容4G、3G、NFC、GPS、WiFi、BT藍牙等網絡，所以總計使用了21天線，用于5G就有14條天線，遠高于4G及之前的手機。
那么，5G為什么要用這么多天線呢？原因如下：
首先，5G網絡的數據傳輸速率和容量需求比4G網絡更高，要想在有限的頻譜資源下，將數據的傳輸速率盡可能的提高，就需要用到MIMO技術。MIMO技術可以通過提高通信系統的頻譜效率進而提高數據傳輸速率。通過多天線與多收發機的結合，MIMO系統可以在相同的頻譜上面傳輸更多的數據；有了更快的數據傳輸速度上限，通信系統的承載量提高了，用戶的體驗也更好了。
當前手機多采用的是2MIMO~4MIMO，既然最多是4MIMO，那為什么用的不是最多4根天線而是至少6根以上，甚至十幾根天線呢？
這要從當前5G通訊占用的頻譜來說。
當前的5G，其頻譜范圍從上一代的4G又進一步的向上擴展，從1G倒5G，其頻譜的變化，如下圖：
改成頻譜范圍與波長的關系
也就是發展到5G，頻譜的范圍從600MHz起始，到5GHz，總計頻譜跨度達到4400MHz，而手機內置天線本身就有頻帶窄，效率低的劣勢，加上MIMO技術需要的多天線，載波聚合需要的多頻段同時兼顧，即便我們使用一些調諧器件對頻率進行重構，依然無法實現全頻段覆蓋。因此，工程師們根據實際的情況，對天線進行了拆分，將一根頻段需要覆蓋600~5000MHz的天線拆分成多個，巧妙的解決了問題。我們在手機上看到的數目繁多的天線，其中多數是拆分過的5G天線。
如下圖，就是一個拆分好的手機天線布局。
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