3D科学谷▲MIMO天线,带波束切换功能的毫米波低成本3D打印5G

根据中国信息通信研究院测算:预计5G在2020-2025年 , 将拉动中国数字经济增长15.2万亿元 , 5G与人工智能、大数据等ICT新技术融合发展 , 将推动数字经济生产组织方式、资源配置效率、管理服务模式深刻变革 。
市场研究机构IDC预测:到2022年 , 5G将促进混合现实、自主景观和基于边缘的生态系统的创造 , 这将推动中国数字经济25%的社会经济增长 , 到2023年1/3的智慧城市场景将被5G影响 。
3D科学谷▲MIMO天线,带波束切换功能的毫米波低成本3D打印5G
文章图片
5G撬动新时代
基于阵列式的多入多出(MIMO)技术使基站天线数量成倍增加 , 远远超过了移动终端使用的天线 , 从而大幅提高通信频谱效率 。 MIMO技术是5G通信中比较重要的技术 , 根据mino技术的相关要求 , 5G移动通信的天线应具有高增益、小型化、宽频段及高隔离度等技术特征 , 以满足5G通信的高传输速率、波束智能赋形、波束能量聚集等功能 。
MIMO天线有时被称作空间多样 , 因为它使用多空间通道传送和接收数据 , 利用MIMO技术可以提高信道的容量 。 5G基站的天线小型化有利于阵列天线的安装部署 。 频段升高 , 基站数量增加也必将加强有源一体化天线的普及趋势 , 一体化基站子系统将会被广泛地应用 。
根据3D科学谷的市场研究 , 英国大学开发了适用于5G和毫米波(mm-wave)应用的低成本多输入多输出(MIMO)天线的设计和原型 。 这种MIMO天线通过3D打印技术制造 , 能够在多个方向上传送光束 , 从而在不使用移相器的情况下 , 在高达?30°的高度上提供连续和实时的覆盖范围 。
3D科学谷▲MIMO天线,带波束切换功能的毫米波低成本3D打印5G
文章图片
图片来源:mm-Wave_Low_Cost_3D_Printed_MIMO_Antennas
这为MIMO提供了优越的优势 , 是一种有吸引力的低成本技术 , 这种3D打印的MIMO天线适合在28GHz5G频段上工作 , 宽带宽性能超过4GHz , 并且在仰角平面内的波束切换能力高达?30° 。 通过将具有不同高度的3D打印壁引入3D打印辐射天线一侧 , 可以在整个带宽上控制MIMO中单元素天线的主波束方向 。 与所有其他可用的光束转向技术不同 , 这种不同高度的壁不仅能够改变天线波束的方向 , 而且能够在整个带宽上同时增益总体方向性 。
3D科学谷Review
根据赛迪顾问总裁孙会峰 , 从产业推动要素来看 , 拉动5G产出增长的动力随着5G商用进程的深化而相继转换:在5G商用初期 , 运营商大规模开展网络建设 , 5G网络设备投资带来的设备制造商收入将成为5G直接经济产出的主要来源 , 预计2020年网络设备和终端设备收入合计约4500亿元 , 运营商在5G网络设备上的投资将超过2200亿元;5G商用持续推进 , 互联网企业与5G相关的信息服务收入增长显著 , 成为直接产出的主要来源 , 5G设备的支出将稳步增长 , 预计2030年互联网信息服务收入达到2.6万亿元 , 各领域在5G设备上的支出将超过5200亿元 。
3D科学谷▲MIMO天线,带波束切换功能的毫米波低成本3D打印5G
文章图片
图片来源:赛迪
根据3D科学谷的市场研究 , 5G领域的半导体、滤波器、天线是国内5G基站建设技术竞争的一大赛道 。
3D打印天线方面 , 此前 , 特拉华大学(UDEL)通过XJet的Carmel1400增材制造系统3D打印了陶瓷天线 。 据称 , Carmel1400AM系统非常适合生产小巧、轻便且经济高效的5G天线 。
3D科学谷▲MIMO天线,带波束切换功能的毫米波低成本3D打印5G
文章图片
视频:Xjet公司CEODrorDanai介绍陶瓷5G天线3D打印技术
一般来说 , 推出5G网络一直是一项挑战 , 因为它的信号比3G或4G网络对干扰更敏感 。 这意味着为了实现更快的5G网络 , 需要更多的天线来维持连接 。 而现有天线昂贵 , 是5G网络扩展的一个很大的障碍 。


推荐阅读