#未来智库#新基建发力再造空间,5G天线行业专题报告:终端天线变化铸就价值( 二 )


#未来智库#新基建发力再造空间,5G天线行业专题报告:终端天线变化铸就价值
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二、终端天线可能发生的变化?【#未来智库#新基建发力再造空间,5G天线行业专题报告:终端天线变化铸就价值】1、材料变化:天线应用趋向LDS+LCP方向
天线未来将走向LCP+LDS方向 。 在基材变迁上 , 天线经历了从金属片—PI(聚酰亚胺)—LCP(液晶聚合物)的过程 , LCP材质具有低介电常数、低介电损耗的特质 , 适用于高频信号的传输;低吸湿率的特质保证手机的防水性 。 LCP天线可以实现射频传输、射频传输线与天线集成 , 以及部分替代FPC、PCB的功能 。 但LCP成本较高 , 目前在中高端机中使用较为常见 。
另外 , 为改善PI的缺点 , MPI(改性PI)目前使用也较为广泛 , MPI性能介于PI与LCP间 , 成本较LCP低廉 , 未来有望在中低频扩大使用 。
在手机天线工艺技术变迁上 , 天线经历了从金属弹片—FPC—LDS的变化 , LDS(Laser-Direct-Structuring)激光直接成型技术是利用激光镭射技术 , 按数位线路烧除表面抗蚀刻阻剂 , 再在支架上化镀形成金属 , 完成将天线直接打印于手机外壳的目的 。 LDS天线不占用手机内部空间 , 增加了空间使用率;同时避免了内部元器件的干扰 , 保证手机信号;此外 , 天性性能较为稳定 , 精确度较高 。 目前除LDS技术外 , 还有泛友科技提出的LRP技术 , 它通过三维印刷工艺 , 将导电银浆高速精准地涂敷到工件表面 , 形成天线形状 , 然后通过三维控制激光修整 , 以形成高精度的电路互联结构 。
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2、数量变化:5G频段增加 , 单机天线数量提升
5G网络的部署采用两种频段FR1和FR2 , FR1是低频段Sub-6GHz(频率范围450MHz-6GHz),特征是传输距离远、覆盖面积大;FR2是高频段mmWave(频率范围24.25GHz-52.60GHz),特征是传输速度快 , 容量大 , 但覆盖面积有限 。 相比于4G , 5GNR除了包含部分LTE频段外 , 同时新增部分频段 。 为实现高速、海量连接与低时延的体验 , 5G网络无法使用3G/4G的固定广播波束 , 5G波束是一组有合适宽度与多方向的窄波束 , 而创建此种特征的波束意味着5G天线必须支持全频段 , 全频段则需增加大量天线阵列 。 根据射频器件公司Skyworks预测 , 到2020年 , 5G应用支持的频段数量将实现翻番 , 新增50个以上通信频段 , 全球2G/3G/4G/5G合计支持的频段将达到91个以上 。
5G在我国的布局大致分为三个阶段 , 4.5G阶段(4G向5G过渡的阶段 , NSA与SA网络并存)、5G初步阶段(以Sub-6GHz频段为主的5G阶段)、5G深入阶段(mmWave商用 , Sub-6GHz与mmWave共存) 。 当前我国5G仍处在4GLTE到5GNR的过渡阶段 , 频段的利用以FR1为主 。 2018年12月6日,工信部公布了运营商5G试验频率 , 中国移动分配得到N41、N79频段、中国联通为N78频段、中国电信为N78频段 , 全网通手机则涵盖N41、N78、N79频段 , 5G频段数量确定性增加 。
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5G商用初期 , 智能手机仍将以支持低频段为主 , Sub-6GHz拥有更强的覆盖能力 。 3GPPTS38.213协议中说明 , 5G波束需满足5个边带(SSB) , 其中 , 对于3GHz以下的频段 , SSB波束的上限为4个 , 对于3-6GHz的频段 , 上限为8个 。 为满足5G下不同场景高低频段需求 , 5G天线支持全频段波束赋 , 5G形成形波束的生成至少需要2个天线阵列 。 若手机需支持全频段 , 至少需要4个天线 , 采用4T4RMIMO技术 , 频段数量增长将直接驱动天线数量大幅增长 。
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