專欄文章

5G毫米波天線其尺寸微小，因此將其與電路結合，分別製作於不同層面，可以有效地做整合，大幅的縮小整體系統電路的體積。

第五代行動通訊所選用的頻段為28GHz/39GHz，這是因為所需的資訊傳輸量，以及速度都需要大幅提升，在以往低頻段的頻帶已經相當擁擠。所以此次5G才會將頻率升高至毫米波等級。依照Qualcomm “Spectrum For 4G And 5G” 中所提出的5G頻譜，此次開放的頻帶相當的寬。天線的尺寸跟其工作頻率，以及板材的介電係數(D_k)、損耗係數(D_f)、板材厚度都有其相當大的關聯，因此板材的挑選就相當重要。

5G天線追求的是寬頻以及高增益，在頻寬部分若是選用較低的介電係數(D_k)可以得到相對較高的頻寬。由於高頻電磁波在空間中的傳遞損耗相當的大，也是因為如此才需要高增益的天線去補償其路徑損耗，基於這個重大關鍵因素，低損耗係數(D_f)就是一個必要的需求。

如下圖所示為一個八層板疊構，用來堆疊厚度的介電層(Dielectirc)就會使用上述所提到的低介電係數(D_k)、低損耗係數(D_f)的材料。以核心層(Core)為一界線，上半部的金屬(Metal 1)到(Metal 4)，和介電層(Dielectirc 1)到(Dielectirc 3)，通常天線會設計在這個區域範圍內。其剩下的區域則作為與後端電路結合的空間，例如RF訊號線、數位訊號控制線，都可以透過剩下的金屬層面來完成，也因此天線得以跟後端電路實現在同一個架構裡頭。

圖：八層板疊構

參考文獻

[1]     Qualcomm, “Spectrum For 4G And 5G” [Online]. Available:  https://www.qualcomm.com/media/documents/files/spectrum-for-4g-and-5g.pdf