無線通信技術發展,天線是一個非常重要的議題。數據顯示,2016年中國天線產業已經躍居全球NO.1,供貨量占全球供貨量的70%,龍頭企業位居全球的一級供貨商。那么,面向5G時代,天線產業應當如何演進?
在2017移動通信天線質量高峰論壇上,中國聯通網絡技術研究院無線技術研究部處長馮毅發言表示,5G時代網絡進入全面智能,無縫連接各行各業,三大應用場景和需求推動天線持續演進,現有無源天線不能勝任,要面向陣列有源天線演進。天線架構從無源進化到有源,更有利于支持MM和BF,進而達成5G目標。
馮毅表示,5G對天線的挑戰一是小型化,天線單元數量大幅增加,現在已有256天線,減輕重量、降低尺寸至關重要;其次是校準,再次是能耗,天線尺寸有限,發熱集中,散熱要求高;最后是測試,目前智能天線傳統的分離式測試,采用自制權值板,存在一定的局限性,未來將采用OTA方式測試天線射頻以及整機性能指標。在監控、解耦方面,也存在諸多挑戰。
同時,現有技術和工藝可用于低于6GHz天線,但在毫米波范疇,現有基站天線的加工工藝將無法滿足精度要求。
在天線設計方面,要求小型化設計,滿足網絡覆蓋性能不變的基礎上,減小天線體積;有源無源一體化設計,綜合考慮各模塊參數在連接界面的相互影響,并應用多物理場分析方法,提高整體可靠性;多輻射單元組陣設計,通過優化輻射單元及組陣方式,減小互耦,提高天線輻射效率;模塊化設計,減少批量生產難度,出現故障時便于維護。在天線制造方面,對產品的加工和裝配精度要求更高。
馮毅指出,天線已經成為5G移動通信系統的關鍵要素,質量優異的天線將會直接增強5G系統能力。在5G通信系統的驅動下,天線從無源向有源過渡,智能化、小型化、定制化的趨勢愈加明顯。天線的設計更加系統和綜合化,大規模陣列、校準網絡、波束賦形、Massive MIMO、高頻通信等,均基于有源和無源一體化設計;天線必將與系統整體設計而不是單獨設計,甚至天線將會成為5G的瓶頸,如果不突破這一瓶頸,基帶和射頻系統的信號處理都無法實現其應有的效能。