4.5G|5G时代来临，传统的手机天线工艺已经满足不了时代的变化，天线的布局位置、制造工艺及材料等都或将发生改变，今天，我们来看一下，从4G到5G，手机后盖中天线位置及工艺的变迁。

一、从4G到5G，手机天线方面问题倍增

1. 天线种类与数量开始增多

        5G （Fifth-Generation）就是第五代移动通信技术，是多年来通讯技术发展从量变到质变的产物，由于采用毫米波技术，传输距离短，遇到障碍物会阻断连接，对手机材质要求高。4G到4.5G Pro，再到4.9G及最终逐步实现无缝过渡到5G，4.5G Pro速率可达1.2Gbps，4.9G将与5G共存。4.5G网络将在带宽、网络容量、时延等方面获得提升。具体来说，可以实现随时随地100Mbps连接速度，网络时延将从目前4G的几十毫秒缩短到10毫秒，并能支撑300亿量级的连接数。 华为P10和三星开卖终端。

        目前所说的4.5G是4x4MIMO，其载波聚合演示，速率高达1.2Gbps。继4.5G之后出现的4.5Gadvance是8x8MiMo，速率2Gbps以上，手机中分别多了2和4副天线，天线数量大幅增加，位置需求也变多，到了5G时代，如果处于高频毫米波段还会增加天线数量。目前13个省已经升级系统到4.5G，3G有5个频段、4G有40个频段、5G新增50个以上频段，RF前端模组、组件，从2016年的101亿美元，跃升到2022年的227亿美元（Yole Developpement预计）

2. 天线指标受到影响，布设区域需重新考量

        6Ghz内，4G－LET频段改造成的3D－MIMIO发射天线，与之配套的手机采用4x4 MIMO天线。4.5G中MIMO表示多输入和多输出，在发射和接收端采用多天线收发，通过空间复用和增益分集来提升容量和可靠性，天线相关性，隔离度严重影响天线指标，如何去耦？MIMO天线，分裂成碎片，多天线之间存在隔离度！已经不是传统的一根金属线分频段取信号模式了。然手机空间小，连续成片设计天线区域有限，后盖也许是最佳的布设天线的区域！

        总之：在安装天线的起始阶段，就要注意寻找合适的位置以便于寻找合适的频段，在手机中，最适合5G天线的位置是两端，尤其是上端部。然而4.5G|5G的到来，天线的数量及种类增加，这就意味着传统的布设天线的两端空间拥挤，天线效率下降，部分天线需要移位至其它地方，这就对手机结构和材质、设计等带来了新的挑战。后盖成为一个可以尝试的领地。

二、天线在手机中的位置迁移：需散开分布

       手机中，摄像头开始变双摄和四摄，多倍连续变焦；手机全面屏也开始普及，这些因数导致传统的布设天线的最佳两端空间拥挤，天线效率下降，射频和结构工程师开始苦恼。

天线互耦合示意
  

左，无互耦合；右，互耦严重

        要降低互相耦合，原来的从一个天线中取信号来做不同频段的思路已经不可行了，需要四个天线空间散开布置，越远越好！且空间错位布置。


4个天线分布在4个角落是最佳选择！
 
        具体操作如下：机金属边框被切成6-8段，四个天线各取一段做天线外露的辐射体。由于手机中后部，Harvatek连续的成片的塑胶空间少，碎片式空间，采用“中和线”来去耦合、地线分割去耦技术，都需要有连续的引线空间，因此，一种考虑是不增厚手机情况下，电路布设在后盖上，作为传统的工艺无法解决射频指标下的一种新选择！或者把一些其他频段天线“赶”到后盖上去，流出四个角落空间。
 

辐射的3D图空间错位
 

图 将天线布置在后盖上
 
三、天线制造工艺的变化

        传统工艺：FPC和LDS技术来做天线载体，结合金属中款分段取信号。在4.5G时代依旧如此。在毫米波段，也可通过手机金属中框来做天线


新制造技术：采用后盖中LDS油墨制程。具体步骤如下：
1）高压膜片内侧喷涂热固化之黑色LDS油墨，既遮光又起到电路基材作用
2）再3D激光扫描，予以活化；
3）化学镀铜镍或者金
 
这种工艺的优势在于：
1、一体化，免除粘接天线FPC之大量人手；
2、成本便宜；
3、可靠性高；
4、连片空间，离内部电子干扰最远，性能好。
 

图 后盖复合材料上制造天线

        总结：手机非金属后盖是一个重要的天线区域，手机天线工程师急于有所作为，结构工程师则比较保守。后盖与PCB连接需要采用弹片或者导电泡棉。高压膜片后侧是否再二次注塑：IML，IMD？更便于天线直接制造在塑胶壳体上？


图 后盖与PCB板的连接需注意的问题