蘋果獲5G天線專利,或用于下一代iPhone/iPad無線充電

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今天,美國專利局公布了蘋果的一份新的專利申請,名為:搭載毫米波天線的電子設備,這表明蘋果將采用新的天線。

據《科學美國人(Scientific American)》報道:“目前正在研究當中的5G技術最值得期待的就是使用高頻率信號——在毫米波的頻帶中——這樣就可以分配到更多的帶寬,用以提供速度更快、質量更高的視頻和多媒體內容。其他路徑的研究則在尋找可以讓單部手機設備同時連接多個無線網絡的方法,用以提升連通性和速度。”

唯一不同的地方在于5G可能會將無線信號轉移到更高的頻帶上,在射頻頻譜上30到300千兆赫(GHz)的毫米級波長上運行。這將會釋放大量的帶寬,并且緩解對于無線信號擁擠的擔心。”

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全球最大的技術組織IEEE早在2008年就指出,無線毫米波技術可能在無線輸電和快充技術上起到支撐作用。

搭載毫米波天線的電子設備

雖說如今的iDevices包含了無線通信電路,但是還有方法對這類電路進行提升,通過在毫米波通信波段上支持無線通信。毫米波通信時常也被成為極高頻率(EHF)通信,即在10到400千兆赫的頻率上進行通信。在這些頻率上操作可能會支持更高的帶寬,但同時也可能帶來相當大的挑戰。比如說,毫米波通信是一種典型的視距通信,在信號傳播過程當中,會衰減大量的信號。

蘋果的發明就是為了改善無線通信電路,比如支持毫米波通信的通信電路。這種無線電路可能包含一個或多個天線,而每個天線可能包含相控天線陣,而當中又包含了許多天線單元。相控天線陣可能被用來處理毫米波無線通信,并有執行波束調控的操作。

相位天線陣列可能沿著電子設備殼體的邊緣進行安裝,在殼體背面中絕緣標志或其他天線窗口之后,也可能與殼體角落處的絕緣殼體部分進行對準安裝,還可能是在電子設備的其他地方安裝,如專利圖2所示。

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下一代iPhone和iPad的兩毫米波天線

基帶處理器可能會以中頻頻率在中頻信號路徑上將無線信號分配給相控天線陣。相控天線陣上的收發器電路可能包括耦合到中頻信號路徑的上變頻器和下變頻器。這種布置可以使得路徑損耗最小化,通過將中頻頻率將信號分配到相控天線陣列上并在本地將中頻信號轉換成天線的射頻信號的方法。

相控天線陣列可能包括一個或多個貼片天線單元陣列。通過一種合適的布置,相控天線陣列可能含有第一和第二貼片天線陣,其通過由內置的接地層隔開的絕緣層支撐。收發器電路部件可能安裝在其中一層絕緣層上,用以形成集成天線陣和收發器電路模塊。這種類型的相控天線陣可能會安裝在電子設備外殼的角落,并且通過設備的前后表面進行操作。

除了在未來的iDevices和Macs中使用,蘋果指出新的天線還可能會應用于其他可能的未來設備中,例如嵌入在眼鏡或其他用戶頭戴設備中,抑或其他可穿戴的微型設備、電視機、不含嵌入式計算機的計算機顯示器、游戲設備、導航設備和諸如在售貨亭或汽車中內嵌了顯示器的電子設備上的嵌入式系統。

蘋果的專利申請20170302306是在2007年第二季度提交的。考慮到這是一項專利申請,此類產品上市的時間目前還不得而知。

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