毫米波頻段線路板天線一體化設(shè)計(jì)，助力 6G 通信發(fā)展

來源：發(fā)布時(shí)間：2025-05-15

6G 通信將邁向更高的毫米波頻段（100GHz-1THz），對(duì)天線與線路板的集成度、信號(hào)傳輸效率提出了前所未有的嚴(yán)苛要求，傳統(tǒng)分離式設(shè)計(jì)已難以滿足需求。近期，一項(xiàng)毫米波頻段線路板天線一體化設(shè)計(jì)的重大突破，為 6G 通信技術(shù)的發(fā)展提供了支撐。該一體化設(shè)計(jì)方案通過在高精度線路板表面直接集成平面天線陣列，創(chuàng)新性地采用共形天線技術(shù)與電磁帶隙結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了天線與電路的無縫融合。在材料選擇上，選用低介電常數(shù)（Dk = 2.2）、低損耗（Df = 0.001）的微波介質(zhì)基板，相較于傳統(tǒng)材料，在毫米波頻段下信號(hào)傳輸損耗降低了 40%，極大減少了信號(hào)在傳輸過程中的衰減，確保信號(hào)能夠高效傳輸。在制造工藝方面，利用先進(jìn)的激光直寫技術(shù)制作天線圖案，精度高達(dá) 5μm，保證了天線具有良好的輻射性能，使天線能夠準(zhǔn)確地發(fā)射和接收信號(hào)，有效提升了信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在實(shí)際測(cè)試中，該一體化線路板展現(xiàn)出的性能。在 220GHz 頻段下，天線增益達(dá) 18dBi，信號(hào)傳輸損耗較傳統(tǒng)方案降低 30%，性能提升。在 6G 原型機(jī)應(yīng)用中，設(shè)備的通信速率達(dá)到 1Tbps，時(shí)延低至 1ms，完全滿足 6G 超高速、低時(shí)延的通信需求。以未來智能交通場(chǎng)景為例，基于該技術(shù)的 6G 車載設(shè)備可實(shí)現(xiàn)車輛間的超高速數(shù)據(jù)交互，車與車、車與基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信延遲將大幅縮短，助力自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)從 L3 到 L5 級(jí)別的跨越，提升交通安全性和通行效率。隨著 6G 研發(fā)的持續(xù)推進(jìn)，毫米波頻段線路板天線一體化技術(shù)將成為 6G 通信設(shè)備的核心競(jìng)爭(zhēng)力。預(yù)計(jì)該技術(shù)將帶動(dòng)從材料研發(fā)、設(shè)備制造到系統(tǒng)集成的全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模增長(zhǎng)超千億元。不僅如此，它還將催生智能醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，例如在遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)中，6G 通信的低時(shí)延和高帶寬將使醫(yī)生能夠?qū)崟r(shí)操控手術(shù)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)精細(xì)手術(shù)；在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，設(shè)備之間的超高速數(shù)據(jù)傳輸將推動(dòng)智能制造向更高水平發(fā)展。