苹果获5G天线专利,或用于下一代iPhone/iPad无线充电

今天,美国专利局公布了苹果的一份新的专利申请,名为:搭载毫米波天线的电子设备,这表明苹果将采用新的天线。

据《科学美国人(Scientific American)》报道:“目前正在研究当中的5G技术最值得期待的就是使用高频率信号——在毫米波的频带中——这样就可以分配到更多的带宽,用以提供速度更快、质量更高的视频和多媒体内容。其他路径的研究则在寻找可以让单部手机设备同时连接多个无线网络的方法,用以提升连通性和速度。”

唯一不同的地方在于5G可能会将无线信号转移到更高的频带上,在射频频谱上30到300千兆赫(GHz)的毫米级波长上运行。这将会释放大量的带宽,并且缓解对于无线信号拥挤的担心。”

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全球最大的技术组织IEEE早在2008年就指出,无线毫米波技术可能在无线输电和快充技术上起到支撑作用。

搭载毫米波天线的电子设备

虽说如今的iDevices包含了无线通信电路,但是还有方法对这类电路进行提升,通过在毫米波通信波段上支持无线通信。毫米波通信时常也被成为极高频率(EHF)通信,即在10到400千兆赫的频率上进行通信。在这些频率上操作可能会支持更高的带宽,但同时也可能带来相当大的挑战。比如说,毫米波通信是一种典型的视距通信,在信号传播过程当中,会衰减大量的信号。

苹果的发明就是为了改善无线通信电路,比如支持毫米波通信的通信电路。这种无线电路可能包含一个或多个天线,而每个天线可能包含相控天线阵,而当中又包含了许多天线单元。相控天线阵可能被用来处理毫米波无线通信,并有执行波束调控的操作。

相位天线阵列可能沿着电子设备壳体的边缘进行安装,在壳体背面中绝缘标志或其他天线窗口之后,也可能与壳体角落处的绝缘壳体部分进行对准安装,还可能是在电子设备的其他地方安装,如专利图2所示。

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下一代iPhone和iPad的两毫米波天线

基带处理器可能会以中频频率在中频信号路径上将无线信号分配给相控天线阵。相控天线阵上的收发器电路可能包括耦合到中频信号路径的上变频器和下变频器。这种布置可以使得路径损耗最小化,通过将中频频率将信号分配到相控天线阵列上并在本地将中频信号转换成天线的射频信号的方法。

相控天线阵列可能包括一个或多个贴片天线单元阵列。通过一种合适的布置,相控天线阵列可能含有第一和第二贴片天线阵,其通过由内置的接地层隔开的绝缘层支撑。收发器电路部件可能安装在其中一层绝缘层上,用以形成集成天线阵和收发器电路模块。这种类型的相控天线阵可能会安装在电子设备外壳的角落,并且通过设备的前后表面进行操作。

除了在未来的iDevices和Macs中使用,苹果指出新的天线还可能会应用于其他可能的未来设备中,例如嵌入在眼镜或其他用户头戴设备中,抑或其他可穿戴的微型设备、电视机、不含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备和诸如在售货亭或汽车中内嵌了显示器的电子设备上的嵌入式系统。

苹果的专利申请20170302306是在2007年第二季度提交的。考虑到这是一项专利申请,此类产品上市的时间目前还不得而知。

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