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2022/8/16 17:35

中国移动研究院牵头完成首批透明天线试点应用

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日前,中国移动研究院联合中国移动浙江公司、福建公司、山东公司、广西公司,以及京东方公司分别在杭州、福州、东营、聊城、桂林等城市开展了业界首批5G新型透明天线试点应用,取得突破性进展。本次试点的透明天线性能优、尺寸小、透明度高、环境融合度好,是天线形态的重大革新,对解决5G深度覆盖具有重大意义。

中国移动研究院在对透明材料及其工艺特点开展深入研究的基础上,提出透明天线创新方案,成功实现了频带拓宽、支持双极化、高隔离度、大功率容量等关键需求。透明天线由透明导电材料和透明介质基体构成,对可见光具有高透过性,在居民区覆盖、室分系统等深度覆盖场景应用时可更好地与环境融合。5G透明天线具备以下优点:一是整体透明,美观度高,安装灵活;二是增益、波束宽度等电气性能指标、环境可靠性指标与传统天线相当,可以保证高性能;三是体积小、重量轻,可以降低安装和维护成本。

 

楼宇外墙的透明天线

为充分验证透明天线在5G现网的覆盖效果,本次试点在浙江、福建、山东和广西选择了5个站点,在不同倾角设置下对比了透明天线和传统天线的覆盖性能。试点场景下,透明大张角天线相比传统定向板状天线,室内覆盖能力平均提升13dB左右,下行速率平均提升12%,上行速率平均提升26%;与大张角射灯天线相比,室内覆盖能力也基本相当。同时,透明天线的美化效果更好,安装更灵活。

透明天线是天线领域的一个全新发展方向。随着移动无线通信频段越来越高,及人们对于通信业务需求量的不断增加,需要更多的天线来实现更好的信号覆盖。如何使天线更好地融入环境,成为亟待解决的问题。光学透明的电磁材料由于其视觉透明的效果,可成为小区及室内天线美化的重要方向。

根据应用场景的不同,透明天线可分为3D硬质结构和2D柔性贴膜两种类型。

 

3D透明天线和柔性膜透明天线

在室内5G固定无线接入的场景,基站信号穿透建筑的衰减较大时,在窗户玻璃内侧贴一层薄膜透明天线能够增强信号,同时不影响窗户透光性。

 

透明天线应用于建筑窗户

在车载场景,智能汽车需要数十个天线连接车联网和5G网络,车身各方向都要部署天线以保障通信质量。在汽车玻璃上安装透明天线既能实现信号增强,又不影响车身的美观和风阻。

 

车载透明天线

除了天线外,透明电磁材料技术还可以拓展到其他应用。使用透明材料和加工工艺可以制作透明的频率选择性表面(FSS)薄膜。FSS薄膜可以根据使用场景和需求进行设计,贴在窗户玻璃上,增透需要的频段,反射不需要的频段,实现信号增透及频率选择作用。如在5G毫米波频段,增透的透明FSS膜贴附在玻璃上可以降低玻璃穿损3dB以上。

 

透明频率选择性表面

本次试点工作的顺利完成,意味着在高楼、街道、小区、室内等环境复杂、用户集中的场景下,运营商对于深度覆盖将拥有更多、更新、更灵活的解决方案,为用户提供更加优质的5G网络服务。

后续,透明天线的发展需要运营商在需求、研发、标准制定和产业推广等方面继续发挥牵引作用,中国移动将联合业内具备设计和加工能力的厂商,共同促进透明天线产业的进一步成熟、应用和推广。

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