照片来源：Joni Kurvinen
阿尔托大学(Aalto University)的研究人员设计的一款原型手机展示了毫米波天线和LTE天线在单个设备上共存的方案。
任何新旧技术之间的转换都存在兼容性问题，向5G无线通信的转换也不例外。在这一转换过程中，需要克服的一个障碍是在单个手机上同时包含支持LTE网络传输的频率在6G以下的天线，又可以支持5G网络上毫米波信号的新天线。在一项新的概念验证性研究中，阿尔托大学的Joni Kurvinen及其同事们展示了一种新设计，该设计将两种类型的天线整合在了一个设备中。
利用5G网络的高频信号振荡频率快，数据能以更高的速率传输，但这些信号波长很短，在空气中受氧衰的影响，往往在短距离内信号强度会非常快速地衰减。因此，人们希望拥有的新手机既要有高速率的5G信号，同时也要能支持原有的4G网络，不然哪天换个地方没有信号了，失联了可是大事。经专家们研究大多认为5G最好利用28G左右的频率，4G还是用700MHz以上的频率，当然我们也增中了3~6GHz的频率用于5G。
问题是什么呢？
“LTE和毫米波频率在频谱上相差甚远，两者无法用一根天线覆盖。因此，需要多根天线。”Kurvinen解释道。“主要的挑战是天线的放置位置，它们既要装配在移动设备中，又不会影响彼此的性能。”
目前，很多LTE天线都集成在手机的金属边框内，作为一个耦合元件，通过调谐开关来控制激发谐振电流。Kurvinen及其同事的设计保持了这种方法，在手机底部一侧的金属边框内嵌入了一根LTE天线。在这种情况下，天线同时支持LTE网络的低频段和高频段。
支持毫米波第二根天线被设计为其所有金属部件与LTE天线的金属部件距离足够远。多远是足够远？事实证明，把它放在手机底部边框的另一侧就足够了。天线被塞入一个钻在金属边框上的、允许毫米波辐射通过的洞里。
插图来源：阿尔托大学/IEEE
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