5G兩個(gè)階段：小5G（Sub-6G）和毫米波手機(jī)

5G （Fifth-Generation）就是第五代移動(dòng)通信技術(shù)。

2017年12月，5G非獨(dú)立組網(wǎng)5G標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布；2018年6月，獨(dú)立組網(wǎng)5G標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，這個(gè)是可以建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)；

2018年12月，late drop版本；2019年12月，最終版本發(fā)布。因此有兩個(gè)發(fā)展階段：

2.6Ghz－3.5G和4.9Ghz非獨(dú)立組網(wǎng)，毫米波段27.5Ghz/37-42.5Ghz.獨(dú)立組網(wǎng)。目前，在芯片和射頻集成領(lǐng)域，高通公司領(lǐng)先，推出了毫米波射頻模組：

高通QTM052 毫米波天線模組系列和高通QPM56xx 6GHz 以下射頻模組系列可與Qualcomm驍龍X50 5G 調(diào)制解調(diào)器配合，共同提供從調(diào)制解調(diào)器到天線（modem-to-antenna）且跨頻段的多項(xiàng)功能。并且，它支持更小的封裝尺寸，更適合集成在手機(jī)一類(lèi)的移動(dòng)終端。

5G信號(hào)在介質(zhì)（塑膠、電路板等）中傳輸，會(huì)帶來(lái)信號(hào)損耗其關(guān)系是

計(jì)算舉例：

頻率由2.4Ghz提升50%＝3.6Ghz，損耗也增加50％，比如原來(lái)?yè)p耗2db，損耗變3db，wifi信號(hào)5.8Ghz，則損耗相比2.4Ghz時(shí)時(shí)，提升2.4倍，毫米波28Ghz，則比2.4Ghz，增加損耗11.7倍，需要材料介電損耗低于一個(gè)數(shù)量級(jí)，降低10倍，由0.3％變?yōu)?.03%。

因此超低損耗天線基材會(huì)成為“獨(dú)立材料”進(jìn)入5G產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，電磁損耗在萬(wàn)分之5內(nèi)的材料不多，LCP、PI都要再改性才行！

Sub6G之5G天線在手機(jī)中布置最佳模式

MIMO多組布置在手機(jī)中不同方位，對(duì)稱(chēng)布置。

8X8 MIMO天線

5G天線結(jié)構(gòu)依賴(lài)整機(jī)CMF設(shè)計(jì)，一種可能模式是：

玻璃包邊，金屬邊框內(nèi)縮，天線已經(jīng)不直接做在金屬邊框上了。鈦鋁合金或者鎂鋁合金包塑膠邊框做結(jié)構(gòu)支撐；天線分布在塑膠上。

唯一問(wèn)題：塑膠＋合金，在塑膠上制造天線，金屬不會(huì)被腐蝕，如何保障良率？這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)解決，且組裝多組天線會(huì)便利，相比其他方案權(quán)衡，不會(huì)上揚(yáng)成本。有制造結(jié)構(gòu)件企業(yè)在與微航合作中。

其驗(yàn)證流程是：采用5G塑膠：低介電系數(shù)（2.4）和超低損耗（萬(wàn)分之幾）塑膠與鎂鋁或者鈦鋁合金注塑后，給微航在塑膠部分制造天線。統(tǒng)計(jì)良率是否95％以上。

鈦鋁合金包塑膠注塑，天線制造在塑膠上，呈3D構(gòu)型。

5G手機(jī)主要結(jié)構(gòu)和天線布局

多種材質(zhì)混合使用構(gòu)成了5G毫米波段天線

毫米波段天線與Sub-6G之MIMO天線有重大區(qū)別。5G手機(jī)復(fù)雜度在于：MIMO天線與毫米波天線是共生的存在下去。下面講述下金屬邊框和非金屬邊框5G天線

金屬邊框手機(jī)＋毫米波天線方案

金屬邊框開(kāi)槽孔穿越毫米波，孔內(nèi)填充塑膠，后蓋布設(shè)其他低頻天線

鈦鋁合金包塑膠邊，在塑膠上制造3D天線

超低損耗：損耗在萬(wàn)分之6內(nèi)，介電系數(shù)2.2以?xún)?nèi)

材料牌號(hào)V55改性PPE：介電系數(shù)2.2，損耗0.0006      注塑原料     用于sub－6G

材料牌號(hào)V562改性PP：介電系數(shù)1.03，損耗0.0001，厚度0.16cm，0.32cm，0.64cm，發(fā)泡材料

材料牌號(hào)V574改性PP：介電系數(shù)1.06，損耗0.0001，（同上）

毫米波之傳輸線，優(yōu)選V562和V574制造成共面波導(dǎo)或者扁平線纜

不同材料損耗因子對(duì)比，毫米波段最佳材料是發(fā)泡PI或者PP，Sub－6G最佳材料是LCP或者改性PI。

總之，5G終端相比4G。除開(kāi)增加了芯片外，一個(gè)重要變化是天線載體變了，一個(gè)便利組裝和提升射頻性能的結(jié)構(gòu)是：

鎂鋁合金或者鈦鋁合金制造的結(jié)構(gòu)件，包塑膠邊注塑成型，再在其上制造天線。這種塑膠V55改性PPE是一種超低損耗塑膠，在其上制造天線。需要解決金屬抗腐蝕難題（已經(jīng)解決）。

作者：微航磁電  周紅衛(wèi)

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