康嘉林

翘首以盼的5G手机已经来了！

近日，Motorola发布了新一代旗舰机moto Z3，这是全球首款可升级至5G的智能手机。为了实现首发5G，摩托罗拉在模块化的机身设计上进行了升级，推出可更换的5G模块，该5G模块与美国电信运营商Verizon的5G网络对接。需要注意的是，Motorola目前并没有对速度做出任何承诺，只表示“它比现在的无线技术快10倍”。

虽然有噱头的成分在，但moto Z3的发布还是为5G手机的设计提供了参考和借鉴意义。

5G手机突破设计困局

众所周知，现有的4G手機支持LTE等制式共计20多个频段，而5G NR支持从450MHz到52.6GHz更广泛的频段范围，5G手机不但要支持现有LTE频段，还要支持频率更高、范围更广的5G频段，这为5G手机设计提出了新的挑战。

由于更宽的、连续的频率带宽可大幅提升5G速率，因此5G手机需要支持毫米波频段，这意味着天线尺寸大幅减小，可实现波束赋形和多天线空间复用技术，利于智能手机小型化、轻薄化的外观设计。

不过，由于毫米波独特的衰减特性，目前波束赋形面临的最大问题便是人体阻挡。根据一份IEEE的技术报告，为了支持毫米波波束赋形，5G手机需引入多个波束赋形模块，并将这些波束赋形模块分布式设计于手机后壳。这也是为何moto Z3如此设计的原因之一。同时，这种设计方式还有可获得更高的空间复用增益、利于散热等优点。

实际上，因为要在手机后壳周围安装多个波束赋形模块，不少人担心这种设计方式也可能导致早期支持5G毫米波的手机较为笨重。高通力图解决这个问题，不久前，高通发布首款面向智能手机和其他移动终端的全集成5G新空口毫米波及6GHz以下射频模组，成功将巨大的相控阵天线阵列浓缩到指甲大小，并结合波束成形技术解决了毫米波传输性能不佳的问题。……