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。

 

然而毫(hao)米(mi)波(bo)技(ji)術(shu)在(zai)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)中(zhong)應(ying)用(yong)還(hai)包(bao)括(kuo)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)
，包(bao)括(kuo)毫(hao)米(mi)波(bo)的(de)傳(chuan)播(bo)損(sun)耗(hao)大(da)，容(rong)易(yi)受(shou)到(dao)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)的(de)影(ying)響(xiang)等(deng)，而(er)這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)蘋(ping)果(guo)希(xi)望(wang)通(tong)過(guo)毫(hao)米(mi)波(bo)八(ba)木(mu)天(tian)線(xian)來(lai)克(ke)服(fu)。

 

圖1 蘋果的5G iDevices設計

 

蘋果在其專利背景中指出，未來可能需要支持毫米波頻段的無線通信。有時被稱為極高頻（EHF）通信的毫米波通信涉及大約10-400GHz頻pin段duan。在zai這zhe些xie頻pin率lv上shang操cao作zuo可ke能neng會hui支zhi持chi更geng高gao的de帶dai寬kuan，但dan同tong時shi也ye可ke能neng帶dai來lai相xiang當dang大da的de挑tiao戰zhan。比bi如ru說shuo

，毫hao米mi波bo通tong信xin是shi一yi種zhong典dian型xing的de視shi距ju通tong信xin，在zai信xin號hao傳chuan播bo過guo程cheng當dang中zhong，會hui衰shuai減jian大da量liang的de信xin號hao。因yin此ci，蘋ping果guo希xi望wang能neng夠gou向xiang電dian子zi設she備bei提ti供gong改gai進jin的de無wu線xian通tong信xin電dian路lu，例li如ru支zhi持chi毫hao米mi波bo通tong信xin的de通tong信xin電dian路lu。

 

蘋ping果guo的de發fa明ming就jiu是shi為wei了le改gai善shan無wu線xian通tong信xin電dian路lu，比bi如ru支zhi持chi毫hao米mi波bo通tong信xin的de通tong信xin電dian路lu。這zhe種zhong無wu線xian電dian路lu可ke能neng包bao含han一yi個ge或huo多duo個ge天tian線xian，而er每mei個ge天tian線xian可ke能neng包bao含han相xiang控kong天tian線xian陣zhen
，而er當dang中zhong又you包bao含han了le許xu多duo天tian線xian單dan元yuan。相xiang控kong天tian線xian陣zhen可ke能neng被bei用yong來lai處chu理li毫hao米mi波bo無wu線xian通tong信xin
，並bing有you執zhi行xing波bo束shu調tiao控kong的de操cao作zuo。

 

xiangweitianxianzhenliekenengyanzhedianzishebeiketidebianyuanjinxinganzhuang，zaiketibeimianzhongjueyuanbiaozhihuoqitatianxianchuangkouzhihou，yekenengyuketijiaoluochudejueyuanketibufenjinxingduizhunanzhuang，haikenengshizaidianzishebeideqitadifanganzhuang，xiangguanzhuanliruxiatu2所示。

 

圖2 下一代iPhone和iPad的毫米波天線

 

基(ji)帶(dai)處(chu)理(li)器(qi)可(ke)能(neng)會(hui)以(yi)中(zhong)頻(pin)頻(pin)率(lv)在(zai)中(zhong)頻(pin)信(xin)號(hao)路(lu)徑(jing)上(shang)將(jiang)無(wu)線(xian)信(xin)號(hao)分(fen)配(pei)給(gei)相(xiang)控(kong)天(tian)線(xian)陣(zhen)。相(xiang)控(kong)天(tian)線(xian)陣(zhen)上(shang)的(de)收(shou)發(fa)器(qi)電(dian)路(lu)可(ke)能(neng)包(bao)括(kuo)耦(ou)合(he)到(dao)中(zhong)頻(pin)信(xin)號(hao)路(lu)徑(jing)的(de)上(shang)變(bian)頻(pin)器(qi)和(he)下(xia)變(bian)頻(pin)器(qi)。這(zhe)種(zhong)布(bu)置(zhi)可(ke)以(yi)使(shi)得(de)路(lu)徑(jing)損(sun)耗(hao)最(zui)小(xiao)化(hua)，通(tong)過(guo)將(jiang)中(zhong)頻(pin)頻(pin)率(lv)將(jiang)信(xin)號(hao)分(fen)配(pei)到(dao)相(xiang)控(kong)天(tian)線(xian)陣(zhen)列(lie)上(shang)並(bing)在(zai)本(ben)地(di)將(jiang)中(zhong)頻(pin)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)天(tian)線(xian)的(de)射(she)頻(pin)信(xin)號(hao)的(de)方(fang)法(fa)。

 

圖3 蘋果的八木天線在手機上的位置

 

而er這zhe種zhong印yin刷shua電dian路lu板ban天tian線xian可ke以yi包bao括kuo八ba木mu天tian線xian。每mei個ge八ba木mu天tian線xian可ke以yi具ju有you反fan射she器qi
，散san熱re器qi和he一yi個ge或huo多duo個ge引yin向xiang器qi。電dian子zi設she備bei可ke以yi具ju有you帶dai電dian介jie質zhi區qu域yu的de金jin屬shu外殼。電介質區域可以是金屬外殼或其它電介質區域中的填充了塑料的槽。

 

反(fan)射(she)器(qi)
，散(san)熱(re)器(qi)和(he)引(yin)向(xiang)器(qi)可(ke)以(yi)被(bei)配(pei)置(zhi)為(wei)使(shi)得(de)每(mei)個(ge)天(tian)線(xian)具(ju)有(you)與(yu)金(jin)屬(shu)殼(ke)體(ti)中(zhong)的(de)電(dian)介(jie)質(zhi)的(de)相(xiang)應(ying)部(bu)分(fen)對(dui)準(zhun)的(de)輻(fu)射(she)圖(tu)案(an)。在(zai)具(ju)有(you)多(duo)個(ge)襯(chen)底(di)層(ceng)的(de)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)中(zhong)，天(tian)線(xian)中(zhong)的(de)不(bu)同(tong)導(dao)向(xiang)器(qi)可(ke)嵌(qian)入(ru)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)成(cheng)對(dui)的(de)襯(chen)底(di)層(ceng)之(zhi)間(jian)以(yi)形(xing)成(cheng)垂(chui)直(zhi)取(qu)向(xiang)或(huo)者(zhe)對(dui)角(jiao)線(xian)定(ding)向(xiang)的(de)輻(fu)射(she)圖(tu)案(an)。天(tian)線(xian)的(de)導(dao)向(xiang)器(qi)也(ye)可(ke)以(yi)沿(yan)著(zhe)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)表(biao)麵(mian)形(xing)成(cheng)，使(shi)得(de)天(tian)線(xian)呈(cheng)現(xian)水(shui)平(ping)定(ding)向(xiang)的(de)輻(fu)射(she)圖(tu)案(an)。

 

例如專利說明書中圖3所示的天線＃40可以是八木印刷電路板天線和/或其他合適的天線。

 

此外，蘋果專利圖3是說明性配置中的iDevice的後視圖，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，並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，少於五個
，少於十個等等），並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

，小於25度，小於75度，等等）向外輻射。

 

圖4 5G即將成為現實

 

除了在未來的iDevices和Macszhongshiyong
，pingguozhichuxindetianxianhaikenenghuiyingyongyuqitakenengdeweilaishebeizhong，liruqianruzaiyanjinghuoqitayonghutoudaishebeizhong，yihuoqitakechuandaideweixingshebei
、電視機、不含嵌入式計算機的計算機顯示器、遊戲設備、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係統。 考慮到這是一項專利申請，此類產品上市的時機目前還不得而知 - 盡管5G網絡可能會在未來幾年中實現。

 

（來源：微波射頻網綜合編輯）

 

 

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