从4G开始，就被很多汽车圈朋友问过，车载终端为什么要用两根天线，以前不都是一根吗？现在到5G了，天线要更多了，为什么？

所谓万变不离其宗，通信领域有个高大上定理—香农定理，公式如下：

从2G到5G，几代人的努力都是为了提高传输速度，都是围绕着上面公式中的几个参数。从4G开始增加通道，通道数量不仅仅指天线数量，是系统性的，但可以简单的理解为天线越多，通道越多，传输速度越大，这就是MIMO，多进多出。

带宽和信噪比也一样，都是和传输速度成正比关系。记得笔者几年前刚开始做4G终端天线的时候，客户拿到天线去进行整车测试，发现传输速度并不高，是不是天线有问题？赶紧飞过去现场支持，笔者发现测试场地的信号强度很弱，信号弱则信噪比就低，即使通道多了，传输速度也没有明显改善，这是正常现象，换个信号好的地方测就好了。

所以提高传输速度是各种因素的综合，上面公式表达的很清晰5G时代就是多管齐下，用MIMO多天线技术增加通道；提高工作频率，以增加带宽；提高天线增益，以提高信噪比。

接下来说频率和信噪比，信号强度越强，信噪比越高，终端接收信号强度的公式如下：

两个公式放在一起看，假设其它参数都不变只改变工作频率，频率提高带宽增加，按香农定理传输速度是可以提高的。下面的公式中，频率提高，波长减小，接收功率减小，则信噪比减小。回到香农公式中，带宽增加，信噪比减小，传输速度改善并不明显。那频率提高的同时如何提高信噪比？看接收功率公式，提高分子中的天线增益减小分母中的传输距离。

目前国内的车载通信行业开始着手开发5G的6GHz以下的频率，比4G频段略有提高，带宽增加不少。车载天线如果没有太大空间余量的话，增益不会有太大改善，因为天线还肩负着向下兼容2/3/4G的任务，车载天线面临的挑战是在相对不太充裕的空间内成倍的提高带宽，无暇顾及增益的提高，消费类天线产品也有类似情况。增益没法明显提高，就只能牺牲一下传输距离了，所以，5G独立组网的话，基站分布密度会有所增大。

可以思考一下，现在5G非独立组网情况下，你新买的价格高昂的5G手机如何才能最大限度的享受网速？6GHz以下频率传输距离牺牲一下还行，但毫米波的波长大幅减小，只牺牲传输距离的话，牺牲的有点大。毫米波段（30GHz以上）的反射、折射、绕射和穿透能力大幅减弱，通信距离面临很大挑战，天线增益必须大幅提高才能满足商用的要求。

好在毫米波的天线体积可以做的很小，设计更加灵活。笔者基于车载顶置天线的形式，做了些简单的仿真，为了节省时间没有用太多振子，稍微粗糙一点，简单的了解一下基本特性，增益比确实可以提高很多倍。

用阵列可以有效的控制场形，达到不同的使用目的。多说一点，20GHz以下的频率，大气衰减是线性的，无伤大雅的，再高就复杂了，如下图：