2017年底美國專利商標局公布了蘋果公司的第一款八木天線(Yagi Antenna)專利。毫米波天線很可能會應用在蘋果下一代5G網絡設備中,如果一切順利,毫米波5G網絡將在2020年至2021年之間在美國推出。
圖1 蘋果的5G iDevices設計
蘋果的發明就是為了改善無線通信電路,比如支持毫米波通信的通信電路。這種無線電路可能包含一個或多個天線,而每個天線可能包含相控天線陣,而當中又包含了許多天線單元。相控天線陣可能被用來處理毫米波無線通信,并有執行波束調控的操作。
圖2 下一代iPhone和iPad的毫米波天線
反射器,散熱器和引向器可以被配置為使得每個天線具有與金屬殼體中的電介質的相應部分對準的輻射圖案。在具有多個襯底層的印刷電路板中,天線中的不同導向器可嵌入在不同的成對的襯底層之間以形成垂直取向或者對角線定向的輻射圖案。天線的導向器也可以沿著印刷電路板的表面形成,使得天線呈現水平定向的輻射圖案。
此外,蘋果專利圖3是說明性配置中的iDevice的后視圖,其中每個角#50已經設置有由多個天線形成的相控天線陣列。如圖3所示,每個拐角具有由三個相應的天線40形成的陣列,定向為0度,45度和90度。使得相鄰天線具有沿著45度分開的方向定向的輻射圖,并且每個角落處的天線陣列可以具有任何合適數量的天線(例如,兩個或更多個,三個或更多個,三個到五個,三個到八個,少于五個,少于十個等等),并且這些天線可以通過任何合適的角度量(0-45度,10-30超過5度,小于25度,小于75度,等等)向外輻射。
除了在未來的iDevices和Macs中使用,蘋果指出新的天線還可能會應用于其他可能的未來設備中,例如嵌入在眼鏡或其他用戶頭戴設備中,抑或其他可穿戴的微型設備、電視機、不含嵌入式計算機的計算機顯示器、游戲設備、導航設備和諸如在售貨亭或汽車中內嵌了顯示器的電子設備上的嵌入式系統。