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1.2.3 天线数量的变化
从1G到5G,虽然天线在手机整机中的总尺寸在减小,但手机内的天线数量在快速增加,这主要由以下3个方面的需求推动。
第一个方面是频段的增加。2G时代的频段包括824~960 MHz和1710~2170 MHz这两个频段,单个天线即可覆盖。而5G标准在兼容2G标准的基础上,增加了3300~6000 MHz频段,单个天线难以覆盖如此宽的频段。为了解决这个问题,可根据实际应用场景使用多个天线分别覆盖不同的频段。
第二个方面是新技术的应用。考虑到无线频谱是一种昂贵而有限的资源,单纯依靠增加频段来提升传输速率的方式受到越来越多的制约。在频段固定不变的条件下,从2G时代开始,一些新的技术被引入移动通信,典型的技术有多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术和相控阵技术。使用这些技术可以在基站和移动终端同时布置多个天线,通过增加空间维度的复杂度来提高频谱利用率。
第三个方面是多种功能的集成。随着用户需求的变化,手机已经从功能机时代迈入了智能机时代,成为一个智能集成多功能便携式平台。手机不仅具有通信这一功能,还具有拍照、游戏、导航等功能。不同的功能可能需要不同类型的天线,而且其对应的工作频段不相同,这使得天线数量进一步增加。