《适用于5G智能手机应用的微波和毫米波天线设计》
《Microwave and Millimeter-Wave Antenna Design for 5g Smartphone Applications》

本书深入、实用地介绍 5G 天线的设计注意事项；

在《 5G 智能手机应用的微波和毫米波天线设计》一书中，两位杰出的研究人员提供了一种全面的、多学科的天线设计方法。 本书涵盖了从 6GHz 以下微波到毫米波频谱的各种方法，解释了微波和毫米波 5G 天线如何独立和协作地共存和运行。

本书涵盖了在空间受限的移动设备中设计毫米波 5G 天线的关键考虑因素，以及成本、制造良率和散热等实际问题。 读者通过阅读本书还将探索 5G 天线未来可能发展的方向，以及其它有用的技术信息，包括：

Ø 全面介绍 5G FR1 频段移动天线设计的基本概念，包括天线布局、元件设计和天线拓扑的讨论；

Ø 对天线馈电机制和阻抗匹配的全面探索，包括底盘封装等考虑因素和影响；

Ø 频率可调毫米波5G封装天线的实践讨论；

Ø 针对5G移动设备的紧凑型毫米波5G天线解决方案和毫米波显示屏天线技术的全面讲解；

本书是一本有关智能手机应用 5G 天线的完整参考书。 它为 5G 智能手机天线工程师提供了清晰的设计指南以及如何构建从 6 GHz 以下频段到毫米波频段的多频段或者宽带天线的知识。 它还可用于高级天线设计课程。 本书介绍了本书作者也报道过的许多手机天线设计作品，并给出了详细的插图和许多来自公开文献的例子。 值得注意的是，本书几乎涵盖了 5G 智能手机天线设计领域（包括新型毫米波 5G 封装天线设计）领域迄今为止所有已报道的工作，并明确介绍了该领域最新的技术进展信息。

《适用于5G智能手机应用的微波和毫米波天线设计》非常适合天线、微波、通信和射频工程师阅读学习，也将使对通信和天线感兴趣的研究生、政策制定者、监管机构和研究人员受益。

移动设备的演变：

自 1983 年第一部手机（Motorola DynaTAC 8000x）出现以来，今天的移动设备已经从笨重笨重的类型发展到全屏轻薄智能手机类型。 2008年，iPhone 3G（或iPhone 2）为现在的智能手机铺平了道路，此后智能手机主导了整个移动设备市场。 据统计，2020年智能手机用户数量约为60.55亿部，预计2026年将超过75亿部。2017年至2021年间，除2020年外，每年向全球终端用户销售的智能手机数量约为15.3亿部 ，由于 COVID-19 大流行。 由于许多书籍和在线网站已经描述了移动设备从 1G 到 5G 的演变，我们不想重复相同的叙述，而是更愿意说明移动设备尺寸和屏幕尺寸的发展。 从20世纪80年代最初的重近1kg、平面尺寸为30×9 cm^2的便携式手机，到20世纪90年代，手机的尺寸经历了一个U型的发展趋势。 诺基亚 8810 的翻盖手机和滑盖手机是首批内置天线的手机之一，重量仅为 145 克，长度不到 15 厘米。 2004年至2006年，当“智能手机”一词开始出现在市场上时，手机发展的一个重要里程碑是iPhone2的发布，其平面尺寸为138×67mm^2，重量约为148克。 此后，我们可以看到智能手机的屏幕尺寸一直在线性增长，智能手机的屏占比已经从2015年的70%提升到现在的接近92%。2020年，三星实现了 下一个革命性的一步是推出一款重量为 271 克、配备柔性触摸屏的大折叠屏智能手机。 展开的平面屏幕尺寸约为158×128mm^2（或7.6英寸），折叠后的平面屏幕尺寸约为158×67mm^2（6.2英寸）。 这种形态一方面让智能手机的功能变得更像平板电脑，另一方面也大大扩展了终端用户与设备之间的交互方式。

天线材料

选择理想的材料对于 5G 天线的性能至关重要，尤其是在 FR2 毫米波频段工作的天线。 在考虑5G天线应采用哪种材料时，应从天线设计类型的性质开始，例如贴片天线、单极/偶极/环形天线、柔性天线和介质谐振器天线，然后评估应用的5G频率，因为6GHz以下的频率通常会经历较低的衬底损耗。 例如，低成本 FR4 等典型材料不适合毫米波天线，因为它们会产生高介电损耗。 因此，在为 5G 天线选择印刷电路板 (PCB) 基板材料时，应考虑以下属性：介电常数 (Dk)、损耗角正切（Df、耗散因数）、热导率、可制造性和厚度。 较高的 Dk 值可以在给定频率下支持较小的天线结构，较低的 Df 可以防止较高频率（例如毫米波）下进一步的介电损耗。 高热量/温度变化通常会影响 Dk 值（尤其是 FR4）并导致频率变化，而较小的制造误差可能会导致较大的阻抗失配。 由于较厚的基板可以产生更好的阻抗带宽，因此可能增加制造成本和难度。

 5G 天线设计中使用的不同类型材料的分类如下：

1)层压板材料；

2) 陶瓷材料；

3)有机材料

4)其它材料；