5G终端天线设计，到底有多难？

说到“终端”，相信大家一定不会觉得陌生。

我们每天形影不离的手机，还有上班时经常使用的电脑，都被称为终端。

终端是离用户距离最近的节点，也是用户与系统之间的接口。用户访问和接入网络，必须依靠终端。

进入21世纪以来，随着物联网的诞生和发展，终端的种类迅速增加。它们的连接对象不再仅仅是人，而是延伸到世间万物。

例如，家里的门锁、电灯、电器，城市里面的路灯、水电表、垃圾桶，甚至包括单车、 汽车 、无人机，联网之后，都变成了终端设备，统称为 物联网终端 。

2019年6月，国家工信部正式发放了5G商用牌照，标志着迈入了“万物互联”的5G时代。

5G凭借大带宽、低时延、广覆盖等特点，不仅将消费互联网的用户体验推向了更高的水平，也极大地推动了百行千业的物联网场景孵化和落地。

例如，5G结合4K/8K超高清视频技术，甚至VR/AR技术，可以实现海量视频数据的无线传输，摆脱有线传输带来的空间束缚。

再例如，5G智能制造场景下，采用了5G技术的工业机器人，控制消息的时延极低，可以完成高精度的 *** 作，提升生产效率。

5G强大的网络通信能力，为行业应用场景的完美实现，奠定了坚实的基础。然而，它也给终端产品设计带来了巨大的挑战。

尤其是终端产品的信号收发能力，如果无法满足要求，那么即使网络再好，也是“有网无端”，难以发挥5G的真正价值。

那么，影响物联网终端信号收发能力的最关键部件，究竟是什么呢？

相信大家都已经猜到了，没错，就是 天线 。

天线，英文名叫做antenna，是所有通信设备最重要的部件之一。它的好坏，直接关系到终端的通信能力以及工作效率。

一直以来，天线都是终端的设计重点和难点。5G的到来，更是将天线的设计难度推向了难以想象的高度。

首先，5G终端要支持 多天线技术 ，以满足超高传输速率要求。

5G的超高速率（Gbps以上），要求强大的多天线系统性能支持极强的数据吞吐能力。为了实现高速率，5G引入了Massive MIMO（大规模天线）技术，终端天线需要同步支持。5G还引入了Beamforming（波束赋型），终端天线同样需要支持。

其次，5G终端天线必须有 合理的布局设计 ，尽可能小型化。

终端天线一般分为外置天线和内置天线。外置天线我们见得比较多，体积较大，独立于设备之外。而内置天线体积小巧，集成在物联网设备内部。

现在的物联网终端，一般都要求体积小巧，且内置天线更加美观，更具市场竞争力，所以，越来越多的终端厂商选择 内置天线方案 。

在本已狭小的设备内部空间，塞入5G天线，谈何容易？

天线是敏感元件，放置位置和方式有严格的限制，不是随便乱塞的。如果布局设计不合理，可能导致和其它器件之间的互相干扰，出现电磁兼容性（EMC）问题。

5G频段，中低频有Sub-6 GHz频段（甚至700MHz频段）， 高频有毫米波频段。频率跨度大，意味着天线尺寸跨度也大，加上多制式网络的支持，要求天线必须具备很好的调谐能力，这也大幅增加了天线的设计难度。

在设计天线布局时，还必须要考虑用户使用场景和方式。例如，5G手持终端需要考虑手部握持的位置，5G踏板车需要考虑天线会不会被骑手身体阻挡，等等。

第三个设计难点，在于 功耗控制 。

功耗是物联网终端的命门。如果天线设计未经优化，会加剧电池的消耗速度。

5G作为高性能终端，功耗设计压力本来就大。如果天线额外增加了对电池的消耗，无异于雪上加霜。试想一下，如果5G终端需要频繁更换电池，用户体验从何谈起？随之而来的成本增长，又该如何面对？

除了上述几点之外，终端天线设计需要考虑的因素还有很多，例如新工艺新材料的应用，产品耐用性、可靠性、易安装性的增强，等等。

对于终端厂商来说，要在研发和设计5G终端天线时面对这么多的挑战，实在是力不从心。

有些厂商，因为忽视对天线的前期设计，导致产品定型后发现性能受限，工作效率无法符合设计需求，最终不得不花更多的经费、时间和精力，对天线进行重新设计。

也有的终端厂商，虽然知道天线的重要性，但缺乏天线专业人才，不具备合格的天线设计和测试能力，只能束手无策。

面对5G终端天线设计的诸多挑战，国内模组行业的领军企业——上海移远通信，提出了自己的见解和应对方案。

对于移远通信，行业内的读者一定都非常熟悉。他们是全球领先的物联网解决方案供应商，模组出货量排名前列，拥有涵盖2G/3G/4G/5G、NB-IoT/LTE-M、车载前装、安卓智能和GNSS模组的完备产品线。

作为模组厂商，移远通信在天线设计领域拥有丰富的行业经验积累。

目前，移远通信已成功推出250多种天线产品，包括胶棒、组合式、出线式、磁吸式等外置天线，以及PCB、FPC、SMD、陶瓷等内置天线，覆盖包括5G在内的不同技术的物联网应用。

移远通信认为，终端厂商选择多个供应商，采购组件，然后集成到一台设备中的传统方式，已经无法满足5G终端的天线设计需求。 无线模组和天线由一家能同时提供应用方案的供应商进行整合设计，将是5G时代终端天线设计的主流趋势。

无线模组、天线分开设计和采购，就好像是一辆 汽车 升级时只换发动机，或者只换车架、轮胎，缺乏整体上的考虑，性能提升始终有限。

而整合设计的方式，是站在更高的视角，进行全局考虑。无线模组和天线之间能达到更好的协同，发挥最佳性能。

例如5G天线的调谐能力，在整合设计的前提下，表现肯定优于分开设计。

除了达成5G的指标要求之外，整合设计也有利于减小5G终端的整体尺寸，减少对空间的占用。对于系统功耗和散热控制来说，整合设计也有明显优势。

系统级整合方案还有一个显著的优点，就是降低5G终端的设计难度，方便厂商们以更快的速度推出产品，抢占市场。

移远通信的“无线模组+天线”整合设计方案，既充分利用了自身在模组领域领先的技术实力和经验，又发挥了全定制天线设计、集成和制造能力，可以说是如虎添翼，让5G客户实现拿来即用，减少其在5G技术上的研发投入，缩短开发周期，助力产品快速上市。

移远通信拥有专业的天线团队，天线服务贯穿咨询与评估、设计、测试和认证、生产制造等各个环节，可以提供一站式服务。

除了设计能力赋能之外，移远通信天线服务还充分考虑了质量方面的保障，以及延伸服务能力的加强。

为了保证天线产品的质量，移远通信具备完善且严格的质量流程，可以提供完善的测试系统和设备。移远还可以提供射频设计审查和整机EMC/Desense排查测试，帮助客户解决最常见的难点、痛点，大幅减少开发工作量。

延伸服务能力方面，移远通信的服务网点遍布全球各地，可以提供本地化技术支持服务，更快响应客户需求，为客户终端快速抢占市场全方位“护航”。

移远还可以综合评估运营商要求，进行预认证测试、OTA优化，为客户节约各项成本，加速终端上市，抢占5G市场先机。

随着5G网络建设的提速，我们整个 社会 正在加速走向数字化、智能化。

以5G终端为代表的海量物联网节点，正在遍布地球的每一个角落，它们是数字化网络的神经末梢，也是构建精彩数智世界的基石。

我相信，在不久后的将来，在完善的设计服务加持下，还会有更多优秀的5G终端产品甚至爆款产品出现，颠覆我们的认知，彻底改变现有的工作和生活方式。

未来已来，让我们拭目以待！

力源信息发展不错。
1、在5G方面，公司从局端、传输端到应用端进行布局，开发相关方案运用于5G局端基站，代理相关产品运用于传输端光通信模块及应用端的终端产品；在人工智能方面，公司成立智能项目组，与公司代理芯片原厂合作，拓展人工智能应用领域；在物联网领域，针对物联网的碎片化需求，积极推广代理产品线，运用到相关智能化及联网化设备，从传感层、传输层及应用层出发，梳理应用并拓展新产品线和客户群，同时，公司与上游原厂合作，开发出FT780NB-IOT模块已实现客户联调测试；在新能源汽车方面，公司积极布局，在电源管理系统及充电桩上发力，将公司代理产品运用到汽车电子项目中。
2、公司的主营业务包括上游电子元器件的代理分销业务及自研芯片业务、下游解决方案和模块的研发、生产、销售以及泛在电力物联网终端产品的研发、生产及销售。
3、公司是国内领先的电子元器件代理及分销商，主要从事电子元器件及相关成套产品方案的开发、设计、研制、推广、销售及技术服务，目前公司代理的主要产品线有SONY（索尼）、MURATA（村田）、ST（意法）、ON（安森美）、ROHM（罗姆）、JAE（航空电子）、LUMILEDS（流明）、OMRON（欧姆龙）、Fingerprint cards AB（FPC）、RENESAS（瑞萨）、RUBYCOM（路碧康）、ALPS（阿尔卑斯）、EMERSON（艾默生）、AMPHENOL（安费诺）、AMPLEON（埃赋隆）、TI（德州仪器）、宁波舜宇、思特威、移远、中兴微、华为海思、兆易创新等近200家原厂，分销的产品主要包括IC芯片、微控制器（MCU）、传感器、电容/瓷珠、摄像头模组、电阻、二三极管、连接器、闪光灯、继电器开关、指纹识别芯片、电解电容、车载显示屏、电源管理、模拟器件、通信模块、存储器等产品，拥有宁波舜宇、华勤通讯、闻泰通讯、比亚迪、vivo、OPPO、小米、美的、海尔、海信、联想、京东方、深圳天马、纳恩博、海康威视、大华科技、烽火科技、雄迈、同洲电子、创维、合力泰等知名客户，主要分布在手机通讯、家电、汽车、安防监控、工业控制、物联网等市场，除此之外，公司积极寻找机会，不断引进新的产品线，加强公司相关产品及解决方案的研发及推广力度，扩展新的市场，如工控新能源、人工智能、大数据中心等市场。
4、公司自研芯片（小容量存储芯片EEPROM和功率器件SJ-MOSFET）通过公司本部及各子公司强大的分销渠道向各行业客户进行推广、测试和销售，其中EEPROM主要运用于家电、蓝牙、液晶显示面板、电子支付终端等领域，SJ-MOSFET主要运用于LED照明、服务器电源、工业电源、医疗电源等领域。
5、在下游解决方案及模块方面业务，公司主要包括芯片解决方案、手环方案、超级电容方案、蓝牙模块、NB-IoT模块、高速电力线载波通信模块、GPRS通信模块等。芯片解决方案为智能电能表的核心配件，主要有国网、南网等客户；手环方案主要运用于智能手环礼品市场，主要有腾进达等客户；超级电容方案主要运用于大数据中心保护；蓝牙模块主要运用于飞控、家电等行业，主要有美的等客户；NB-IoT模块主要运用于物联网及水电气热表等市场；高速电力线载波通信模块和GPRS通信模块主要运用于电网的电力通信，主要有国网、北京中睿昊天、北京前景无忧、深圳力合微等客户。
6、在终端产品业务上，公司主要从事与电能表用外置断路器的研发、生产、销售，电能表用外置断路器主要用于用户负载的远程费控，在此基础上，公司也提供微型断路器、售电管理装置等产品，主要有南网等客户，此外，公司还从事数据采集器、数据集中器、SMT代工等业务。
7、未来公司将继续在原有市场深耕细作，同时，积极拓展公司产品在5G、物联网、车联网、人工智能、工业新能源、新能源汽车、大数据中心等新兴市场的应用。
上面一大堆废话，我总结一下公司一共分为几块业务：
（1）电子元器件的分销，代理的厂家和目标客户也囊括了国内比较知名的一些大厂。
（2）自研芯片，主要是小容量存储芯片EEPROM和功率器件SJ-MOSFET。（其中EEPROM为可擦除只读存储器，比如主板BOIS就用到了这个，SJ-MOSFET主要用于开关电路，前面我们介绍的士兰微的时候也介绍了mos管《孤注一掷的士兰微》）
（3）相关行业解决方案，比如芯片解决方案、手环方案、超级电容方案、蓝牙模块、NB-IoT模块、高速电力线载波通信模块、GPRS通信模块等。
（4）电表业务，这块其实是17年收购的南京飞腾电子的业务。
（5）新业务，我估计是吹牛逼居多。

智能锁要推荐给大家的首先是德国的西门子安全锁，他轻触即开，远程智控，关门上提即上锁，6种智能的开锁方式，手机APP开锁，密码开锁，磁卡开锁，指纹开锁等。

第二个是朴墅只能门锁，指静脉识别，可视开门，自动密码家用防盗。

第三个是长虹指纹密码锁，1体成型的工艺，2重安全加密，304精铸不锈钢，4大安全守护，5种开锁模式，6系航空铝，7色绚丽光彩，8轨道C级锁芯。

第四个是鹿客指纹锁，它具有隐藏式指纹设计和强大的防破能力。

第五个是德施曼阿里云智能指纹锁。他是工信部第五研究所权威检测，具有首批智能锁的信息安全证书。

第六个是洲明翰源指纹锁，他不仅颜值高反应还更快，是全自动的远程指纹锁。

第七个是ens指纹锁，他是自动滑盖的领军者，他的双轴承把手省力不松垮。

第八个是小米指纹锁。搭配蓝牙网关，玩转智能联动。

第九个是德国典匠指纹锁他是一款会学习有记忆的智能锁，它荣获12项专利。

第十个是美国KINGKU视频指纹锁。视频监控，给安全再加一道锁。

---