科技專案成果

工研院 ▶ 打造3D智慧天線

因應5G時代的高速傳輸，想要提升通訊設備的傳輸效率，運用MIMO(Multi-Input Multi-Output)天線是其中一個解法。所謂的MIMO天線，是在發射端與接收端分別使用多個天線，透過把天線數量變多，就像水管一樣，用越多水管傳送水，傳輸速度就越快。

MIMO天線雖然可以提升傳輸速度與距離，但因尺寸過大、售價高，當3C產品愈來愈追求體積小、邊框窄甚至無邊框的設計時，難以廣泛應用在手機、筆電等終端通訊裝置上。

天線體積減半 多種材質都適用

以往MIMO天線、傳輸線、連接器各自分開再組裝，也僅能在塑膠材質製作，在經濟部技術處科技專案支持下，2019年工研院運用3D結構電子技術，將天線與手機、筆電等終端裝置的結構件整合在一起，打造3D智慧天線，不僅讓天線體積縮小50%，成本也可以降低30%。

3D結構電子技術也可在不規則曲面的材質上製作立體多層的電路，成功在天線放置於金屬、玻璃、陶瓷等各式材質上，讓天線設計更具有彈性。
 

▲ 3D結構電子技術可在不規則曲面製作立體多層的電路
 

智慧強化收訊 打造9種場型變換

此外，過去天線沒有場型(Antenna Pattern)變化，所謂場型就是天線的訊號發射形狀，如果處於發射訊號較弱的地方，收訊就會變差。但3D智慧天線整合IC掃描器，會主動掃描周圍訊號，依據訊號強弱，產生9種場型的變換，解決山區或地下室收訊死角，提高天線傳輸速度與距離的30%，傳輸速度可達1Gbps，大幅提升MIMO天線的傳輸效率。

為滿足高效傳輸需求，工研院協助廣達電腦在2019年開發次世代5G超薄多天線窄邊框筆電，螢幕面積從82%提升至95%，且傳輸速度達1Gbps，邊框可容納12個天線，包含8個為5G天線，2020年成功打入美國與亞洲品牌客戶供應鏈，筆電出貨產值逾新臺幣600億元。
 

▲ 廣達與工研院共同合作開發超薄多天線窄邊框筆電，2020年成功打入美國與亞洲供應鏈
 

• 成果案例出處：2020科技專案執行年報