Som vi alle ved, vil 5G have lavfrekvensbånd og to millimeter bølgefrekvensbånd, og bølgelængden af millimeterbølgen er meget kort og meget dyr. Så i 5G-kommunikation skal vi løse dette problem.
Den første løsning er en substratintegreret antenne (SIA).
Denne type antenne er hovedsageligt baseret på to teknikker: Når den tomme bølgeleder sender, er tabet forårsaget af mediet meget lille, så den tomme bølgeleder kan bruges til feedtransmission. Der er dog flere problemer. Fordi det er en luftbølgeleder, som er meget stor i størrelse og ikke kan integreres med andre kredsløb, er den velegnet til anvendelsesscenarier med høj effekt og stort volumen. Den anden er microstrip line-teknologien, som kan masseproduceres, men den er et tab i sig selv som transmissionsmedium, og det er vanskeligt at konstruere en storstilet antenneopstilling.
Substrat-integreret bølgelederteknologi kan fremstilles baseret på disse to teknikker. Denne teknik blev først foreslået af det japanske industrisamfund. I 1998 udgav de det første papir om bølgelederstrukturen for dielektrisk integration. De nævnte, at en bølgeleder er implementeret på et meget tyndt dielektrisk substrat, og en lille søjle bruges til at blokere elektromagnetiske bølger og undgå at begge sider udvider sig. Det er let at forstå, at når de to små søjler er adskilt af en kvart bølgelængde fisk, vil energien ikke lække ud. Dette kan resultere i høj effektivitet, høj forstærkning, lav profil, lave omkostninger, nem integration og lavt tab. Antenne.
Nederst til højre på figuren ovenfor er en 60GHz-antenne lavet ved hjælp af denne teknik på LTCC, med en forstærkning på 25dB og en størrelse på 8x8 celler.
Dette skema er velegnet til millimeterbølgeapplikationer på basisstationen, og der er et andet skema på mobilterminalen.
Den anden løsning er at designe antennen i en pakkeintegreret antenne (PIA).
Fordi det største problem med antennen på chippen er, at tabet er for stort, og størrelsen af selve chippen er meget lille, vil antennedesignet øge omkostningerne, så det kan næppe få storstilet anvendelse i teknik. Hvis antennen er designet ved at bruge en pakke (større end chipstørrelsen) som en bærer, kan ikke kun en enkelt antenne, men også et antennearray designes. Dette undgår begrænsning af volumen, tab og omkostninger ved antennen direkte på silicium.
Faktisk kan antennen ikke kun være inde i pakken, men også i toppen, bunden og rundt om pakken.
Et andet punkt, der kræver opmærksomhed, er, om du kan bruge printkortet som antenne. Svaret er ja.
Den vigtigste flaskehals er ikke selve materialet, men materialets designproblemer og forarbejdningsproblemer. PCB'et er dog kun egnet til frekvenser under 60GHz. LTCC anbefales efter 60GHz, men efter 200GHz er der en flaskehals i LTCC.