在 5G 通信網(wǎng)絡(luò)中，天線既是信號收發(fā)的核心載體，也是實(shí)現(xiàn)高速率、低時延、廣連接的關(guān)鍵設(shè)備。隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)從 Sub-6GHz 向毫米波頻段擴(kuò)展，天線設(shè)計(jì)面臨兩大核心矛盾：小型化需求（適應(yīng)終端設(shè)備輕薄化趨勢及基站密集部署）與信號覆蓋能力（滿足復(fù)雜場景下的穩(wěn)定通信）。作為全球電子制造重鎮(zhèn)，東莞的天線產(chǎn)業(yè)正通過材料創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及智能算法融合，探索兩者的平衡之道。

　　一、小型化與覆蓋能力的矛盾根源

　　物理尺寸限制

　　天線尺寸與工作波長正相關(guān)。毫米波頻段（如 28GHz）的波長僅 1 厘米左右，理論上天線單元可大幅縮小，但高頻信號易受障礙物衰減，需通過增加天線單元數(shù)量（如大規(guī)模 MIMO 陣列）提升增益，反而可能增加體積。

　　多場景覆蓋需求

　　東莞作為制造業(yè)城市，既有高密度的工業(yè)園區(qū)、商業(yè)區(qū)，也有城中村、郊區(qū)等復(fù)雜環(huán)境。小型化天線需在有限空間內(nèi)兼顧全向覆蓋與定向波束，傳統(tǒng) “一刀切” 設(shè)計(jì)難以滿足差異化需求。

　　二、技術(shù)突破：從材料到算法的系統(tǒng)性創(chuàng)新

　　高頻材料革新

　　新型介質(zhì)基板：采用低介電常數(shù)、高導(dǎo)熱性的復(fù)合材料（如改性陶瓷、液晶聚合物），在縮小天線體積的同時降低信號損耗。

　　柔性基底技術(shù)：東莞企業(yè)研發(fā)的柔性天線可貼合曲面設(shè)備（如手機(jī)后蓋、汽車外殼），通過空間重構(gòu)提升覆蓋靈活性。

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

　　超材料與人工電磁結(jié)構(gòu)：利用超表面（Metasurface）技術(shù)，在毫米級厚度內(nèi)實(shí)現(xiàn)波束聚焦與散射抑 制，典型案例包括華為在東莞松山湖實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的超薄毫米波天線。

　　集成化設(shè)計(jì)：將天線與濾波器、功率放大器等組件集成于 PCB 板，減少分立元件占用空間，如 OPPO 在東莞生產(chǎn)的 5G 手機(jī)內(nèi)置一體化天線模塊。

　　智能算法賦能

　　波束賦形動態(tài)調(diào)整：通過 AI 算法實(shí)時感知環(huán)境變化，動態(tài)優(yōu)化波束方向。例如，東莞某基站天線廠商開發(fā)的 “環(huán)境指紋” 技術(shù)，可根據(jù)建筑反射、人群移動等因素自動調(diào)整波束寬度。

　　多模切換技術(shù)：支持 Sub-6GHz 與毫米波頻段智能切換，在保障覆蓋的同時降低功耗。

　　三、東莞實(shí)踐：產(chǎn)業(yè)生態(tài)的協(xié)同創(chuàng)新

　　制造優(yōu)勢支撐

　　依托珠三角電子產(chǎn)業(yè)鏈，東莞企業(yè)在精 密加工、納米級電鍍等工藝上具備全球競爭力。例如，信維通信（總部位于深圳，在東莞設(shè)有生產(chǎn)基地）通過 LDS（激光直接成型）技術(shù)實(shí)現(xiàn)天線三維立體集成，體積縮小 40% 以上。

　　場景化解決方案

　　工業(yè)園區(qū)專網(wǎng)：針對工廠內(nèi) AGV 小車、傳感器等設(shè)備的高密度連接需求，東莞某科技公司推出 “分布式微基站 + 陣列天線” 方案，在 300 平方米車間內(nèi)實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋。

　　城中村覆蓋優(yōu)化：采用 “小型化天線 + 中繼器” 組合，通過墻面貼片天線彌補(bǔ)傳統(tǒng)宏基站的信號陰影區(qū)。

　　產(chǎn)學(xué)研深度融合

　　東莞理工學(xué)院與華為、廣東通宇通訊等企業(yè)共建實(shí)驗(yàn)室，攻關(guān)高頻天線小型化、多波束協(xié)同等技術(shù)。例如，聯(lián)合研發(fā)的 “折紙式” 可重構(gòu)天線，在折疊狀態(tài)下體積僅為傳統(tǒng)天線的 1/5，展開后覆蓋范圍提升 3 倍。

　　四、未來趨勢：從 5G 到 6G 的演進(jìn)

　　太赫茲頻段預(yù)研

　　東莞部分企業(yè)已啟動 6G 天線預(yù)研，探索通過超材料實(shí)現(xiàn)太赫茲頻段（100GHz 以上）的有效輻射與接收，在更小體積內(nèi)支持更高帶寬。

　　能量與信息同傳

　　結(jié)合無線充電技術(shù)，設(shè)計(jì)兼具信號收發(fā)與能量收集功能的復(fù)合型天線，進(jìn)一步優(yōu)化終端設(shè)備空間利用率。

　　結(jié)語

　　在東莞，5G 天線的小型化與覆蓋能力平衡已不僅是技術(shù)命題，更是產(chǎn)業(yè)升級的縮影。通過材料創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化與智能算法的協(xié)同突破，東莞正推動天線從 “硬件模塊” 向 “智能終端” 演進(jìn)，為 5G 網(wǎng)絡(luò)的深度滲透與未來通信技術(shù)的迭代提供關(guān)鍵支撐。