ご存知のように、5Gには低周波数帯と2ミリ波周波数帯があり、ミリ波の波長は非常に短く、非常に高価です。 したがって、5G通信では、この問題を解決する必要があります。
最初の解決策は、基板統合アンテナ（SIA）です。
このタイプのアンテナは、主に2つの技術に基づいています。空の導波管が送信する場合、媒体による損失は非常に小さいため、空の導波管をフィード送信に使用できます。 ただし、いくつかの問題があります。 サイズが非常に大きく、他の回路と統合できないエア導波管であるため、高出力、大容量のアプリケーションシナリオに適しています。 もう1つは、大量生産が可能なマイクロストリップライン技術ですが、それ自体が伝送媒体としての損失であり、大規模なアンテナアレイを構築することは困難です。
基板一体型導波管技術は、これら2つの技術に基づいて製造できます。 この手法は、日本の産業界によって最初に提案されました。 1998年に、彼らは誘電体統合の導波路構造に関する最初の論文を発表しました。 彼らは、導波管が非常に薄い誘電体基板上に実装され、小さなピラーが電磁波を遮断し、両側が膨張するのを防ぐために使用されると述べました。 2本の小さな柱が魚の波長の4分の1だけ離れていれば、エネルギーが漏れないことは容易に理解できます。 これにより、高効率、高ゲイン、ロープロファイル、低コスト、簡単な統合、および低損失を実現できます。 アンテナ。
上の図の右下は、LTCCでこの手法を使用して作成された60GHzアンテナで、ゲインは25dB、サイズは8x8セルです。
この方式は、基地局でのミリ波アプリケーションに適しており、モバイル端末には別の方式があります。
2番目の解決策は、パッケージ統合アンテナ（PIA）でアンテナを設計することです。
チップ上のアンテナの最大の問題は、損失が大きすぎ、チップ自体のサイズが非常に小さいことであるため、アンテナの設計はコストを増加させ、エンジニアリングで大規模なアプリケーションを取得することはほとんどできません。 アンテナがキャリアとしてパッケージ（チップサイズよりも大きい）を使用して設計されている場合、単一のアンテナだけでなく、アンテナアレイも設計できます。 これにより、シリコン上で直接アンテナの体積、損失、およびコストの制限を回避できます。
実際、アンテナはパッケージ内だけでなく、パッケージの上部、下部、および周囲にも配置できます。
注意が必要なもう1つのポイントは、PCBボードをアンテナとして使用できるかどうかです。 答えはイエスです。
重要なボトルネックは、材料自体ではなく、材料設計の問題と処理の問題です。 ただし、PCBは60GHz未満の周波数にのみ適しています。 LTCCは60GHz以降が推奨されますが、200GHz以降はLTCCにボトルネックがあります。