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「透明貼紙」成5G天線 增強室內接收信號

【明報專訊】5G流動通訊正穩步發展,預料今年全世界將會付運約5億部5G手機,但若與4G相比,5G在室內和室外接收質素差距更明顯。有本地初創公司研發出一種「透明貼紙」天線,可以顯著增強在室內接收5G效果,預計潛在需求頗大。

明報記者 薛偉傑

ANTwave Technology行政總裁梁振佳、首席技術官吳公保表示,流動通訊使用的電磁波很難穿透混凝土,能夠進入建築物內的流動通訊電磁波,大部分透過玻璃窗進入,但電磁波頻率愈高,波長愈短,愈難穿透玻璃。

流動通訊頻率愈高,可供分配的頻寬就愈大,單位時間內所能傳遞數據量愈大,即是可提高數據傳送速度,以及支持更多設備同時上網。因此,與4G相比,5G流動通訊信號相對較難進入建築物內,令到室內和室外接收質素差距更明顯。

2018年底,其中一個正在試驗5G網絡的本地流動通訊網絡商發現問題,ANTwave提出解決方案就是在建築物的玻璃外貼上一種自家研究「透明貼紙」,上面加上十分纖薄的金屬材料,以特別設計圖案排列,可以發揮像5G天線般的作用,提升室內接收質素。

研發達實際場景試用階段

不過,這些貼紙要造到近乎完全透明,不影響玻璃的外觀和視野卻不容易,該公司在2019年已委託代工廠造出樣本測試,功能已大致合乎要求,但不夠透明。因此,該公司需要找科學園內幾家專門研發材料或光學技術的公司合作。這樣再改良和試驗了一年多。其間,曾經試用一家日本代工廠和幾家內地代工廠,並將樣本交給香港、日本、意大利、美國多個取得5G牌照的流動通訊網絡商測試。截至目前,以日本代工廠製造的樣本質素最好,最接近透明。

現時,這種「透明貼紙」天線已大致完成實驗室測試,去到實際場景試用階段,有幾家公司試用,已接近定型投產。公司亦已經為這種「透明貼紙」天線申請兩個專利。至於實際何時投產,要視乎流動通訊網絡商安裝5G基站和市民轉用5G手機的進度,以及商場、高級商廈、豪宅業主和物業管理公司是否願意投資等。

貼透明天線後 室內下載速度升44%

ANTwave指出,5G流動通訊網絡有很多個頻帶,主要分成兩大類,其中,6GHz以下包括3.3至4.2GHz、4.4至5GHz等;而國際組織指定的5G「毫米波」頻譜則涵蓋24.25至86GHz,共分成11個候選頻帶。該公司曾針對24.25至43.5GHz幾個較低頻5G毫米波頻段做測試,發覺未在建築物玻璃貼上「透明貼紙」天線前,室內數據下載速度只有約725Mbps;貼上「透明貼紙」天線後,室內數據下載速度上升至約1050Mbps,升幅達44.83%。至於信號與干擾加雜訊比(SINR),亦可以提高11.6分貝。

現時大部分國家和地區的5G網絡,都是先開通6GHz以下的頻段,包括中國內地和香港;先開通毫米波頻段的主要是美國。因為6GHz以下頻段的5G服務需要基站密度較低,可以較快建成,投資亦較小。毫米波頻段的5G服務需要的基站密度較高,建設時間較長,投資亦較大,但優點是數據傳送速度更高,可以連接更多設備,以及定位更加精確。

汽車、巴士、輕鐵、地鐵、高鐵、近海客輪等高速移動的交通工具,將來亦需要接收到5G服務。由於先進駕駛輔助系統(ADAS)和無人駕駛系統涉及很多即時數據傳送,以及不同車輛甚至和行人之間精確測距和定位,所以「車聯網」必須使用毫米波頻段的5G服務。因此,他們認為,儘管這種「透明貼紙」5G天線短期內不會帶來很多收入,但中長期十分看好。

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