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手机越做越薄,天线材料该如何选?

由于通讯应用需求,天线材质逐渐受到重视,凭借于使用频率与特性差异,现行天线高分子材料可大致区分为PI(Polyimide)、MPI(Modified Polyimide)、LCP(Liquid Crystal Polymer)等三大类。


其中,若进一步探讨现行4G时代使用之天线材料,仍处于MPI及LCP共存阶段,但随着5G时代(Sub-6GHz与mm-Wave)逐渐开展,考量特性及使用环境不同,LCP或将逐步渗透原有MPI市场份额。


因应手机厚度逐步微缩的发展趋势,天线材质特性及成本成为考量重点


为求因应现行通讯产品发展趋势,手机的机身厚度与射频前端元件体积,将持续进一步微缩;此发展脉络,其天线材质于相关机构的设计上,也将逐步受到影响。现阶段对天线材质的挑选而言,必须满足如可弯折、低传输损耗与不易吸湿变形等特性,如此才能延伸应用于天线的设计与制作中。


现行的天线材料,考虑到成本、特性及使用环境的差异,如同上述,目前主要可分为PI、MPI及LCP等三大类。其中,MPI为PI高分子材料的改良,其调整材质本身的耐热与吸湿性。


至于LCP材质,凭借于自身优异的柔性高分子特性,加上可抵抗水气且不易变形之优点,逐渐成为天线材料的应用首选。但由于价格仍较其他二者相对高出许多(其售价约为MPI材料的1.5~2倍),所以就天线材质的选择而言,本身的材料特性及成本因素,将为后续考量关键。


由于5G使用频段差异,目前MPI与LCP仍处共存,但后续LCP将渐翻转


由于5G通讯使用频段的需求差异,主要可依不同的频率范围,进一步区分为Sub-6GHz与mm-Wave (毫米波)等二类。当中,Sub-6GHz因使用频率介于3~6GHz范围间,使得天线材质将可选择以MPI或LCP等高分子材料作为应用端;但大多手机终端厂商,由于成本因素,多数选择以MPI作为天线原料来源。


正当5G使用频率逐步提升至毫米波阶段时,本来MPI高分子材料特性,由于可承受的频率范围已远远不及于通讯使用需求,因而原本的天线市占情形,已逐渐被LCP材料取代。


面对这样的发展趋势,原来独大于MPI原物料市场的DuPont,因5G通讯毫米波逐步开展,其龙头地位已逐渐开始动摇;但相反的,以LCP高分子材料为开发的重点厂商(如日商村田、Kuraray等),相对而言其整体业绩开始逐季向上。所以就现行天线材质的发展情形,MPI与LCP虽仍处于共存阶段,但随着使用频率逐步跨越至毫米波之际,LCP将进一步翻转天线材质的市场销售额。


文丨拓墣产业研究院 王尊民

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