4.5G|5G時代來臨，傳統(tǒng)的手機天線工藝已經(jīng)滿足不了時代的變化，天線的布局位置、制造工藝及材料等都或?qū)l(fā)生改變，今天，我們來看一下，從4G到5G，手機后蓋中天線位置及工藝的變遷。
本文改編于微航電子周總的PPT素材，編輯井小帥，想更深入的了解手機天線工藝？可以加小編微信polytpe08，加入手機技術(shù)交流群，與各行業(yè)的大咖們共同探討未來發(fā)展。 
一、從4G到5G，手機天線方面問題倍增
1. 天線種類與數(shù)量開始增多
5G （Fifth-Generation）就是第五代移動通信技術(shù)，是多年來通訊技術(shù)發(fā)展從量變到質(zhì)變的產(chǎn)物，由于采用毫米波技術(shù)，傳輸距離短，遇到障礙物會阻斷連接，對手機材質(zhì)要求高。
4G到4.5G Pro，再到4.9G及最終逐步實現(xiàn)無縫過渡到5G，4.5G Pro速率可達1.2Gbps，4.9G將與5G共存。
4.5G網(wǎng)絡(luò)將在帶寬、網(wǎng)絡(luò)容量、時延等方面獲得提升。具體來說，可以實現(xiàn)隨時隨地100Mbps連接速度，網(wǎng)絡(luò)時延將從目前4G的幾十毫秒縮短到10毫秒，并能支撐300億量級的連接數(shù)。 華為P10和三星開賣終端。
目前所說的4.5G是4x4MIMO，其載波聚合演示，速率高達1.2Gbps。繼4.5G之后出現(xiàn)的4.5Gadvance是8x8MiMo，速率2Gbps以上，手機中分別多了2和4副天線，天線數(shù)量大幅增加，位置需求也變多，到了5G時代，如果處于高頻毫米波段還會增加天線數(shù)量。
目前13個省已經(jīng)升級系統(tǒng)到4.5G，3G有5個頻段、4G有40個頻段、5G新增50個以上頻段，RF前端模組、組件，從2016年的101億美元，躍升到2022年的227億美元（Yole Developpement預(yù)計）
2. 天線指標(biāo)受到影響，布設(shè)區(qū)域需重新考量
6Ghz內(nèi)，4G－LET頻段改造成的3D－MIMIO發(fā)射天線，與之配套的手機采用4x4 MIMO天線。
4.5G中MIMO表示多輸入和多輸出，在發(fā)射和接收端采用多天線收發(fā)，通過空間復(fù)用和增益分集來提升容量和可靠性，天線相關(guān)性，隔離度嚴(yán)重影響天線指標(biāo)，如何去耦？
MIMO天線，分裂成碎片，多天線之間存在隔離度！已經(jīng)不是傳統(tǒng)的一根金屬線分頻段取信號模式了。然手機空間小，連續(xù)成片設(shè)計天線區(qū)域有限，后蓋也許是最佳的布設(shè)天線的區(qū)域！
總之：
在安裝天線的起始階段，就要注意尋找合適的位置以便于尋找合適的頻段，在手機中，最適合5G天線的位置是兩端，尤其是上端部。然而4.5G|5G的到來，天線的數(shù)量及種類增加，這就意味著傳統(tǒng)的布設(shè)天線的兩端空間擁擠，天線效率下降，部分天線需要移位至其它地方，這就對手機結(jié)構(gòu)和材質(zhì)、設(shè)計等帶來了新的挑戰(zhàn)。后蓋成為一個可以嘗試的領(lǐng)地。
二、天線在手機中的位置遷移：需散開分布
手機中，攝像頭開始變雙攝和四攝，多倍連續(xù)變焦；手機全面屏也開始普及，這些因數(shù)導(dǎo)致傳統(tǒng)的布設(shè)天線的最佳兩端空間擁擠，天線效率下降，射頻和結(jié)構(gòu)工程師開始苦惱。
天線互耦合示意
左，無互耦合；右，互耦嚴(yán)重
要降低互相耦合，原來的從一個天線中取信號來做不同頻段的思路已經(jīng)不可行了，需要四個天線空間散開布置，越遠越好！且空間錯位布置。
4個天線分布在4個角落是最佳選擇！
具體操作如下：
機金屬邊框被切成6-8段，四個天線各取一段做天線外露的輻射體。由于手機中后部，連續(xù)的成片的塑膠空間少，碎片式空間，采用“中和線”來去耦合、地線分割去耦技術(shù)，都需要有連續(xù)的引線空間，因此，一種考慮是不增厚手機情況下，電路布設(shè)在后蓋上，作為傳統(tǒng)的工藝無法解決射頻指標(biāo)下的一種新選擇！或者把一些其他頻段天線“趕”到后蓋上去，流出四個角落空間。
輻射的3D圖空間錯位
圖 將天線布置在后蓋上
三、天線制造工藝的變化
傳統(tǒng)工藝：
FPC和LDS技術(shù)來做天線載體，結(jié)合金屬中款分段取信號。在4.5G時代依舊如此
在毫米波段，也可通過手機金屬中框來做天線
新制造技術(shù)：
采用后蓋中LDS油墨制程。具體步驟如下：
1）高壓膜片內(nèi)側(cè)噴涂熱固化之黑色LDS油墨，既遮光又起到電路基材作用
2）再3D激光掃描，予以活化；
3）化學(xué)鍍銅鎳或者金
這種工藝的優(yōu)勢在于：
一體化，免除粘接天線FPC之大量人手；
成本便宜；
可靠性高；
連片空間，離內(nèi)部電子干擾最遠，性能好。
圖 后蓋復(fù)合材料上制造天線
手機非金屬后蓋是一個重要的天線區(qū)域，手機天線工程師急于有所作為，結(jié)構(gòu)工程師則比較保守。
后蓋與PCB連接需要采用彈片或者導(dǎo)電泡棉。
高壓膜片后側(cè)是否再二次注塑：IML，IMD？更便于天線直接制造在塑膠殼體上？
圖 后蓋與PCB板的連接需注意的問題
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