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【东西讲座报导】Ansys:5G毫米波天线导入AiP 模拟是效能关键
 

【CTIMES/SmartAuto 籃貫銘 报导】   2021年04月25日 星期日

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CTIMES举办的首场「东西讲座」,23日於东西讲堂正式举行。本场次邀请到安矽思科技(Ansys)资深应用工程师林呜志,针对「让5G天线更高效:HFSS模拟金手指」进行分享。他在课程指出,5G毫米波天线制造已采半导体的AiP制程,传统的天线设计方式已不足因应,需更加仰赖模拟的策略,也加快时程并降低成本。

安矽思科技(Ansys)资深应用工程师林呜志

林呜志表示,5G毫米波天线的制程架构与传统有很大的差异,不仅整体的体积比过去大幅缩减(尺寸仅数厘米),同时更采用天线阵列(Antenna array)的形式,已经无法单透过人工的方式进行设计和调教。

他指出,以前的手机都是使用金属片的天线,在机壳周围设置两到三个的。但进入5G时代,金属片就要改天线阵列模组,??头除了天线之外,还要有控制收发方向的晶片,且在不增加体积的前提下,就需要使用封装天线(Antenna-in-Package,AiP)的制程。

林呜志解释,由於5G毫米波通讯会使用波束成形(Beamforming)技术,因此有指向性,它需要用晶片来控制它的方向,并会使用多天线阵列的方式,来达到360度的全向包覆。所以一个模组金属盒里的组成十分复杂,光是天线封装就10层的结构,要使用人工来设计制作已是不可能,必须要透过数位模拟工具来进行整体的系统设计和最隹化,以缩短生产时程,和後期测试的成本。

林呜志也透露,目前毫米波天线制造已成5G发展的关键市场,除了晶片封装厂和系统厂积极布局之外,现在也有多家晶片厂想要取得毫米波晶片的技术,特别是毫米波天线的AiP制程与晶片设计更是息息相关,因此以成为领先晶片供应商的角逐战场。

针对采用模拟设计与後段测试的搭配,林呜志也特别指出,尽管模拟的数值与最後测试的结果已十分接近,但模拟并非要取代来量测,而是要提升测试的效益。因为进量测实验室的成本很高,而且经常需要一两个月的时间,最隹的方式就是测试之前,先使用模拟的方式,进而提升後续的效益。

關鍵字: 5G  毫米波  东西讲座  ansys 
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