深圳市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的精品欄目《灣區(qū)物道》系列訪談，對(duì)話專(zhuān)家學(xué)者、政府官員、灣區(qū)商會(huì)協(xié)會(huì)及企業(yè)家，解讀和宣傳扶持政策；分析市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展情況；助力物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系建設(shè)。

隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，天線作為連接數(shù)字世界的核心元件，正面臨著前所未有的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)天線因體積、形態(tài)與視覺(jué)美觀的矛盾，逐漸成為智能設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)的瓶頸。

透明天線技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，以其獨(dú)特的材料創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)突破，重新定義了天線與空間的融合方式。它不僅為智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)終端提供了“隱形”通信能力，更在建筑智能化、車(chē)載互聯(lián)、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域開(kāi)辟了全新維度。透明天線正以“看不見(jiàn)的連接”重構(gòu)人機(jī)交互界面，推動(dòng)萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代向更優(yōu)雅、更智能的方向演進(jìn)。

信維通信作為全球領(lǐng)先的一站式泛射頻解決方案提供商，通過(guò)每年不低于營(yíng)收8%的研發(fā)投入，致力于通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)技術(shù)的研究，創(chuàng)造出值得信賴(lài)的創(chuàng)新產(chǎn)品與解決方案。

這是『灣區(qū)物道』的第62期，本期訪談我們對(duì)話了深圳市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)理事單位深圳市信維通信股份有限公司高分子研究院院長(zhǎng)王欽，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破5G天線、射頻模組等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的高分子材料應(yīng)用瓶頸，推動(dòng)公司在通信材料領(lǐng)域的自主創(chuàng)新。本次采訪，他分享了透明天線的應(yīng)用以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，希望給企業(yè)帶來(lái)更多啟發(fā)和價(jià)值。

王欽 信維通信高分子研究院院長(zhǎng)

? 畢業(yè)于上海交通大學(xué)密西根學(xué)院，電子科學(xué)與技術(shù)博士，美國(guó)華盛頓大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者

? 深圳市海外高層次人才，寶安區(qū)高層次人才，廣東省太陽(yáng)能協(xié)會(huì)專(zhuān)家?guī)鞂?zhuān)家

? 曾任職于世界500強(qiáng)前十的美資公司從事新材料開(kāi)發(fā)，目前負(fù)責(zé)公司新材料、新工藝和新器件的開(kāi)發(fā)和管理

? 日本信維筑波研究所總負(fù)責(zé)人

1、近年來(lái)5G/6G通信技術(shù)發(fā)展對(duì)天線材料提出了哪些新需求？透明天線是否滿足？

〖王欽〗：近年來(lái)，5G/6G 通信技術(shù)對(duì)天線材料提出如下核心需求：

1）高頻低損耗特性：5G 毫米波與 6G 太赫茲頻段要求材料介電損耗更低，且同時(shí)覆蓋多頻段（Sub-6G / 毫米波 / 太赫茲），解決高頻信號(hào)衰減問(wèn)題，提升穿透性與傳輸效率。相比于傳統(tǒng)的PI材料，在高頻應(yīng)用場(chǎng)景下，液晶高分子LCP材料因其獨(dú)特的低吸濕性、低介電損耗、高耐溫特性，將會(huì)被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于UWB、毫米波頻段場(chǎng)景。在未來(lái)6G太赫茲頻段，氟系列材料例如PTFE等目前也表現(xiàn)出極大的潛力，其在高頻下超低介電損耗、高熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性和耐候性，將極大的降低高速信號(hào)傳輸中的能量衰減。

2）柔性集成能力：終端設(shè)備輕薄化推動(dòng)材料向柔性基材、高介電常數(shù)方向發(fā)展，做到介電常數(shù)能夠在連續(xù)范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)，并且介電常數(shù)可以隨著柔性基材的拉伸而相應(yīng)的變化，以滿足更多的應(yīng)用場(chǎng)景。柔性基材可以通過(guò)調(diào)節(jié)模量和光學(xué)特性來(lái)支持曲面、異形面更好的貼合，同時(shí)通過(guò)天線的透明化以及與PCB和芯片的高密度集成，實(shí)現(xiàn)天線隱形化與小型化。

3）國(guó)產(chǎn)化與低成本制造：LCP薄膜等關(guān)鍵材料需突破進(jìn)口依賴(lài)。相比于其它的高分子薄膜，LCP薄膜以其獨(dú)有的液晶態(tài)導(dǎo)致成膜工藝極度困難，成膜窗口狹窄，目前國(guó)際上只有可樂(lè)麗和村田擁有量產(chǎn)技術(shù)，信維通信目前已開(kāi)發(fā)到第四代LCP薄膜，率先在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，能提供多種不同的牌號(hào)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化替代，為客戶(hù)帶來(lái)高性能、低成本的價(jià)值。

透明天線采用特殊薄膜材質(zhì)和微納加工工藝形成肉眼不可見(jiàn)的微米級(jí)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，在實(shí)現(xiàn)高透光率的同時(shí)，可以保持高導(dǎo)電性能，通過(guò)材料創(chuàng)新實(shí)現(xiàn) “隱形通信”，核心解決設(shè)備外觀與功能的沖突，為客戶(hù)帶來(lái)美學(xué)價(jià)值的同時(shí)，也保持了高效天線性能。透明天線如果要滿足上述高頻下的通信需求，核心需要在材料方面開(kāi)發(fā)出高透光率、低介電損耗的基材，目前來(lái)看分子結(jié)構(gòu)以C、H為主的高分子薄膜可以很好的滿足上述需求。

2、透明天線的核心材料（如透明導(dǎo)電膜、聚合物復(fù)合材料）研發(fā)過(guò)程中面臨的主要技術(shù)瓶頸是什么？如何突破這些難點(diǎn)？

〖王欽〗： 透明天線研發(fā)的核心技術(shù)瓶頸有如下幾個(gè)點(diǎn)：

1）透明和導(dǎo)電的矛盾平衡。材料的透光率和導(dǎo)電性是一個(gè)矛盾的關(guān)系，以比較典型的氧化銦錫ITO或銀納米線材料來(lái)說(shuō)，很難實(shí)現(xiàn)透光率＞90%，方阻＜5Ω/sq；我司采用自己獨(dú)特的“Ultra-Mesh”技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)透光率＞91%，方阻小于2Ω/sq，做到肉眼近距離觀看完全透明，給客戶(hù)帶來(lái)更好的視覺(jué)效果同時(shí)也兼具更優(yōu)異的天線性能。

2）如何進(jìn)行有效且可靠的饋電。透明天線的基膜通常耐溫性都很低，常規(guī)的焊接工藝由于溫度過(guò)高無(wú)法進(jìn)行可靠且有效的饋電，使基膜發(fā)生彎曲變形。我司采用自己獨(dú)特的低溫導(dǎo)電材料可以進(jìn)行有效的饋電，取代傳統(tǒng)的焊料。

3）可靠性的終極考驗(yàn)：透明天線由于要兼具透光性和導(dǎo)電性，導(dǎo)體材料往往缺乏保護(hù)，很難通過(guò)高溫高濕的測(cè)試，因此即便能做出樣品，也很難進(jìn)行應(yīng)用。我司采用自己獨(dú)特的永久保護(hù)膜技術(shù)，既可以通過(guò)天線后端可靠性測(cè)試，同時(shí)還可以在不影響天線性能的情況下，進(jìn)一步將透光率提升到93%。

3、透明天線在智能終端、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能汽車(chē)等領(lǐng)域有哪些具體應(yīng)用場(chǎng)景？未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如何？

〖王欽〗：目前透明天線正處于行業(yè)量產(chǎn)的節(jié)點(diǎn)，隨著消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景對(duì)硬件的要求越來(lái)越小型化、集成化，以及智能汽車(chē)行業(yè)對(duì)于車(chē)身玻璃逐漸從結(jié)構(gòu)化向功能化的發(fā)展趨勢(shì)，全球越來(lái)越多的頭部科技公司開(kāi)始對(duì)這一塊產(chǎn)生濃厚的興趣，我可以先給大家設(shè)想如下場(chǎng)景：

智能終端：手機(jī)屏幕集成超薄透明天線支持 5G 毫米波通信；智能手表腕帶、VR/AR鏡片嵌入透明天線，隱形化承載通信信息和數(shù)據(jù)傳輸，消除外置模塊對(duì)設(shè)備形態(tài)的束縛。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：玻璃內(nèi)置透明天線，同步傳輸 Wi-Fi / 傳感器數(shù)據(jù)，替代傳統(tǒng)外露設(shè)備；工業(yè)透明管道、零售電子價(jià)簽通過(guò)透明天線，實(shí)現(xiàn)可視化載體的 “無(wú)感聯(lián)網(wǎng)”。

智能汽車(chē)：前擋風(fēng)?；蝾^頂天窗璃通過(guò)集成透明天線承載雷達(dá)信號(hào)；車(chē)窗玻璃集成低損耗透明基材，支持隱私模式下通信穿透；AR-HUD 玻璃底層嵌入透明太赫茲天線，與光學(xué)膜共面?zhèn)鬏攲?dǎo)航數(shù)據(jù)。全車(chē)透明天線構(gòu)建分布式通信網(wǎng)絡(luò)，消除傳統(tǒng)鯊魚(yú)鰭，實(shí)現(xiàn) “無(wú)感知連接 + 空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化”。

4、當(dāng)前國(guó)內(nèi)外透明天線市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局如何？信維通信的核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在哪些方面？

〖王欽〗：透明天線由于市場(chǎng)還沒(méi)完全成熟，技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者以美日韓為主，主要體現(xiàn)在對(duì)透明薄膜材料和透明導(dǎo)電材料的掌控，整體市場(chǎng)呈現(xiàn)出高技術(shù)壁壘的特點(diǎn)。信維通信作為國(guó)內(nèi)頭部天線企業(yè)，在透明天線這塊其核心優(yōu)勢(shì)如下：

1）具有“設(shè)計(jì)仿真-材料開(kāi)發(fā)-天線制備-模組組裝-天線測(cè)試”一站式解決方案，相比于傳統(tǒng)的美日韓企業(yè)專(zhuān)精于材料本身，信維可以給客戶(hù)提供更多的服務(wù)，帶來(lái)更多價(jià)值。

2）材料-工藝壁壘：信維獨(dú)特的Ultra-Mesh技術(shù)，可以將透明天線的透光率和導(dǎo)電性達(dá)到一個(gè)完美的平衡，實(shí)現(xiàn)極致的光學(xué)效果，透光率可以達(dá)到＞93%，霧度＜0.5%，天線性能跟實(shí)銅相仿，并可以通過(guò)耐候性測(cè)試。

3）客戶(hù)生態(tài)：信維具有很好的客戶(hù)資源，全球科技公司巨頭幾乎都是信維客戶(hù)，通過(guò)綁定頭部客戶(hù)，進(jìn)行跨場(chǎng)景滲透，信維可以更好的結(jié)合需求來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

5、從材料科學(xué)視角，透明天線技術(shù)還有哪些未被充分探索的可能性？未來(lái)發(fā)展方向是什么？

〖王欽〗：目前材料學(xué)科對(duì)于透明天線的研究更多的是如何在提升導(dǎo)電性的基礎(chǔ)上不降低光學(xué)性能以及如何開(kāi)發(fā)出一個(gè)更好性能的光學(xué)基膜，我個(gè)人認(rèn)為透明天線技術(shù)還可以從以下幾個(gè)方面來(lái)思考和研發(fā)：

1）新型微納加工工藝：透明天線是一個(gè)工藝高度相關(guān)的產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)新型微納加工工藝可以有效提升產(chǎn)品整體性能，例如從繁瑣的減法工藝轉(zhuǎn)換成直接的加法工藝，可以有效提高材料利用率和減少生產(chǎn)時(shí)間。

2）新型導(dǎo)體材料：透明天線未來(lái)在毫米波或者太赫茲場(chǎng)景的應(yīng)用跟導(dǎo)體的趨膚效應(yīng)息息相關(guān)，傳統(tǒng)的導(dǎo)體材料例如銅箔等并不適配透明天線在高頻場(chǎng)景的應(yīng)用，如何開(kāi)發(fā)出新型的導(dǎo)體材料是當(dāng)務(wù)之急。

3）動(dòng)態(tài)響應(yīng)材料：考慮到隨著技術(shù)的發(fā)展，透明天線也可能從單一的天線逐漸變成透明相控陣天線，是否可以有一種動(dòng)態(tài)響應(yīng)材料，在外加電場(chǎng)作用下動(dòng)態(tài)調(diào)整透明天線形狀，實(shí)現(xiàn)“自適應(yīng)波束賦形”，讓透明天線從 “被動(dòng)接收” 進(jìn)化為 “環(huán)境感知器官”， 實(shí)現(xiàn) “無(wú)可見(jiàn)結(jié)構(gòu)、有智能連接” 的終極形態(tài)。