2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行 2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽已於11月3日在集思北科大會議中心完成辦理,當天共有6個隊伍在現場角逐最後的大獎。今年由耀登科技、聯發科技、連騰科技、英業達、川升、仁寶電腦、華碩電腦、羅德史瓦茲、廣達電腦、和碩聯合科技、翔宇科技等大廠的支持,除了獎金及獎品的提供,更由各家中高階主管參與競賽評審,實際與團隊互動交流,提供寶貴建議。

「5G多天線系統設計競賽」決賽持續一整天,每個團隊都有25分鐘面對評審團做簡報與展示,並接受評審們的詢問。在所有團隊完成簡報與展示後,主辦單位便統計所有評審的分數,並由評審們進行審慎的討論,決定冠亞季軍及其他各獎項得主,在頒獎典禮當天,所有優秀作品皆會到現場攤位展示。

想直接與團隊、各領域專家進行交流嗎? 歡迎12月18日參加「2018通訊大賽頒獎典禮暨成果展」,現場除了有許多優秀作品進行展示,更邀請到贊助廠商的大老闆們分享他們對臺灣新創的看法與建議。無論是想觀摩別人的成品、了解5G多天線技術的應用、尋找投資標的、尋找人才、尋求合作機會或是單純有興趣,都很適合花點時間到現場看看,錯過就要再等一年。

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

頒獎典禮暨成果展資訊如下:

日期:2018年12月18日(星期二)

地點:台北花博公園爭艷館(台北市中山區玉門街1號)

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

★現場有集點送好禮活動!還有機會抽到智慧手機、智慧手錶、掃地機器人等大獎★

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在參加「2018通訊大賽頒獎典禮暨成果展」之前,可以先在本文觀看各團隊的作品介紹。

2018年「5G多天線系統設計競賽」決賽入圍作品如下:

5G-NR手機多天線整合設計

創新設計提高天線數量與性能讓使用體驗更好

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

重點快覽:

  • ✔ 有效提高手機資料傳輸速率
  • ✔ 節省天線佔用空間讓螢幕最大化
  • ✔ 在不同使用情境切換最佳天線組合

使用者在生活、工作、娛樂都重度依頼手機的情況下,對網路速度與品質要求愈來愈高,等同手機天線的性能必須提高,同時大螢幕手機成為主流導致天線可用空間有限,讓天線必須縮小設計,本作品即為解決上述問題而生。作品名稱「5G-NR手機多天線整合設計」點出本設計符合5G-NR要求,整合三款各自負責不同操作頻段的天線(包括毫米波天線)。本設計採用4G/5G頻段天線共用手機角落,達到具有八款4G低頻天線的成果,低頻天線的最大特色是傳輸距離比高頻來得遠,使用者離基地台較遠時可以透過4G低頻頻段使用MIMO系統來達到理想的網路品質。在創新方面,主要是4G/5G天線具有8支,且適用於目前常用的4 X 4 MIMO系統時,在不同使用情境能透過切換4G/5G天線以達到最佳化,目前手機能看到低頻MIMO的設計最多只有4X4 MIMO,可見實作出8支天線難能可貴,讓使用者體驗更好。

▼整合三款負責不同操作頻段的天線。

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▼手機空間有限,天線設計於邊框。

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團隊:江湖十八魄

團隊成員:王品鈞、張政佑、邱韋舜

指導老師:陸瑞漢

「江湖十八魄」表示本團隊希望在天線產業江湖裡靠著十八魄(Port)提出最好的設計,成員目前都是高雄科技大學電訊工程系學生,在陸瑞漢教授細心指導下逐漸在天線領域成長。在本次實作中,隊長王品鈞負責毫米波天線設計、邱韋舜負責4G/5G天線設計、張政佑負責邊框5G天線設計,同時大家一起進行天線量測分析與整理報告。參加通訊大賽讓成員們提升做報告的能力,也讓團隊的默契變得更好,而進一步瞭解目前業界的需求與設計想法,更是平常難以獲得的珍貴資訊,對將來繼續研究或進入職場都有很大的助益。

4G/5G智慧型手機多天線設計

結構創新,實現大頻寬的4G/5G多天線系統

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

重點快覽:

  • ✔ 天線整合了4G/5G頻段
  • ✔ 5G系統具有8支天線
  • ✔ 縮小天線尺寸適用於大螢幕手機

5G技術的傳輸速度比4G快100倍,讓智慧手機用戶能以更快的速度下載影音,將逐漸成為主流。本團隊綜合考量操作頻寬、高傳輸速率及吞吐量、大螢幕設計、4G/5G整合,提出可以包含更多頻帶的小型化5G MIMO天線。本作品包含5G系統之8X8 MIMO天線與4G系統之單極天線。5G多天線使用開槽孔天線,有效利用邊框,結構簡單,能激發寬頻操作,整體來說天線效率佳;4G天線使用單極天線設計,置於系統上緣之邊框,採用雙寬頻操作。應用於智慧型手機能實現高傳輸速率,拓展更大的頻寬及吞吐量,同時符合尺寸輕薄、大螢幕的需求。以往的行動裝置往往將天線設計於純背板或純邊框,但邊框空間狹小,不易達成寬頻設計。本作品結構創新,採低姿態設計,並於50-Ω饋入線上延伸微調殘段調整阻抗匹配,達到良好的操作頻寬,也可應用於5G的新頻段,為本作品創新之處。

▼本作品包含5G與4G系統之天線。

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▼從側面可看到金屬接地面。

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團隊:神機妙算

團隊成員:蔡元中、黃昀皓

指導老師:陳弘典

「神機妙算」意指本作品具有高效能與高傳輸速率,團隊成員為高雄師範大學燕巢校區光電與通訊工程學系學生,屬於微波與天線實驗室,成員有兩人,分別負責4G天線與5G天線的實作。在學校實驗室投入5G手持裝置的設計研究並研發出成果,因此參加本年度通訊大賽。在參賽過程中,面對許多技術面實作面的疑難雜症,學習如何在最短時間找出解決方法,同時從指導老師那邊獲得寶貴的專業知識,而業界評審給予的建議也讓我們大開眼界,了解市場上的需求與想法,讓我們成長茁壯。

全面屏之金屬外殼筆電多天線設計

善用空間置入天線,符合窄邊框輕薄筆電潮流

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

重點快覽:

  • ✔ 利用鍵盤邊框空間設計天線
  • ✔ 整合LTE/5G及WLAN 2.4/5GHz在同一裝置
  • ✔ IFA天線設計等效微調電容

現今筆電的主流設計方向是窄邊框、輕薄、減少I/O Port,改變了以往放置天線的空間。本作品針對筆電的發展潮流與需求進行設計,第一款天線為IFA,用微帶線結構去等效電容,微調阻抗共振位置,不需用電容元件,避免設計時受元件值限制,操作在Sub-6G全頻及WLAN 2.4/5GHz,利用筆電鍵盤邊框空間來設計,透過交叉擺放來實現10X10 MIMO;第二款天線用樞紐處(Hinge)的空間做設計,用Monopole激發Hinge之閉槽孔,涵蓋LTE中頻及WLAN 5GHz,且設計在窄Hinge,符合現今筆電窄樞紐處的設計,在筆電闔上時,操作頻段有良好的匹配。整體來說,符合4G/5G通訊及多天線且考量目前市面上筆電的外型去設計,在WLAN 2.4/5GHz,可達12X12 MIMO的應用。本作品透過把天線設計在鍵盤的邊框空間上,為本作品所新創,且設置10組MIMO天線,為使用者創造良好的網路速度體驗。

▼設計於鍵盤邊框空間的IFA天線。

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

▼樞紐處空間也有一組天線。

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

團隊:你在看我嗎

團隊成員:謝國光、郭議鴻

指導老師:陳華明、林憶芳

本團隊由陳華明教授領軍,來自高雄科技大學光電通訊工程研究所。由於希望有更多人看見我們的作品,因此取名為「你在看我嗎」。在分工方面,基本上是隊長負責實作鍵盤邊框空間的IFA天線,另一名隊員負責樞紐處空間的天線設計,在實作時需要進行焊接,烙鐵必須一直與金屬接觸,導致天線受熱過久而損壞,在多次練習後已學會快狠準的焊接技術。參加通訊大賽可以觀摩其他團隊的作品,相互交流進而增加自己的經驗並拓展視野,也更加了解現今行動通訊裝置的發展以及需求。

金屬框暨玻璃背蓋之5G手機天線

創新設計讓玻璃背蓋也有天線,提升整體效能

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

重點快覽:

  • ✔ 玻璃背蓋放置天線有效利用空間
  • ✔ 適用於高螢幕佔比的手機
  • ✔ 全狀態天線設置高達18組天線

玻璃背蓋手機在2018年大量出現,這股風潮可望延續下去,但本團隊發現還沒有手機將天線輻射體放置於玻璃上,故推出本作品提供解決方案,針對目前主流市場尺寸提出智慧型手機天線,整體大小以iPhone X尺寸為基礎,整體機身尺寸為71mm x 144mm,並且在旗艦機主流的玻璃背蓋也放置天線,涵蓋LTE低、中、高頻,更包含Sub-6G頻段實施多天線設計,並且擁有最高12X12 MIMO的天線設計,收訊角度為360度,利用多天線形式解決手握情境,在手握情況下可達成8X8型態,讓網路傳輸品質依然良好。將天線輻射體貼附於玻璃上的設計,將空間做最有效的利用,目前市面上沒有類似的產品,是本作品創新之處。整體來說,將天線有效縮小,適用於螢幕佔比高的手機,涵蓋全頻段的多天線設計,讓傳輸效能保持在高水準,有效支援未來5G型式的旗艦手機。

▼本作品的手機天線實體。

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▼貼附於玻璃背蓋的天線。

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團隊:十八銅人

團隊成員:曾英智、莊詠翔、黃柏維、陳政瑋

指導老師:陳華明、林憶芳

5G時代天線的應用環境相當嚴苛,我們以少林寺十八銅人無堅不摧金剛不壞之身作為靈感,並考量各種實際情境,期待成員如十八銅人般身懷絕技,同時本作品一共擁有18隻天線,故以「十八銅人」為隊名。團隊成員為高雄應用科技大學光電與通訊工程研究所學生,在參加通訊大賽過程中,有機會和其他團隊互相切磋討論,並從評審那邊得到寶貴建議,以檢視自己所學是否符合業界與市場需求,收穫非常可觀。多天線設計已成為趨勢,期待與更多天線領域同好攜手走向未來。

可摺疊之小型基站天線

改良結構讓一種天線變成多種天線,實用又便宜

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

重點快覽:

  • ✔ 天線元素的相關位置可以改變
  • ✔ 結構簡單能應用於多種環境及系統
  • ✔ 在架設基站時更加省時省力

過去場型切換的天線,因為結構固定,在基站架設時,不同環境常常要使用不同的天線,較不方便,因此本團隊在結構上提出創新的做法,讓一種天線可適用於多種環境。作法是利用可摺疊式支架做出天線陣列,陣列包含四個輻射元素,每個元素具有寬頻、穩定波束寬及高前後比特性,這些元素的相關位置可以改變,還能連接威爾金森功率分配器,再改變天線擺放方式,獲得高指向性、全向性等等不同的輻射場型。例如當陣列元素排列成一直線時,可產生高指向性波束,陣列元素改成環形時可產生全向性。這樣的天線可應用於WLAN系統或未來5G系統,作為小型基地台使用,做為高指向性天線可與遠處特定裝置通訊,做為全向性天線時,可與四周移動裝置通訊。本作品製作簡單、應用廣泛,能大幅減少天線設計上的成本。

▼此排列方式可產生高指向性波束。

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

▼此排列方式可產生全向性場型。。

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

團隊: 隨你怎麼擺

團隊成員:王柏凱、韋有恆

指導老師:羅鈞壎

團隊成員來自彰化師範大學電機工程學系的天線實驗室,由於本作品可以根據需求隨意擺放,大家玩得很開心,因此團隊名稱取為「隨你怎麼擺」,同時也很符合作品設計理念。成員對天線及RF電路領域皆有一定的認知,天線以研究基站為主,大家一起提出構想一起思考,實作部分主要由王柏凱負責,資料整理則由韋有恆負責。參加通訊大賽的最大收穫是可以接觸業界先進,學校研究方向與業界考量的因素差異很大,因此想法及方向都需要很大的突破,讓我們能夠成長,對未來的就業也會有很大的幫助。

低剖面4G/5G多天線系統

讓螢幕最大化!兼顧輕薄機體與網路傳輸效能

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

重點快覽:

  • ✔ 節省天線空間讓螢幕極大化
  • ✔ 四天線大幅提升傳輸速率
  • ✔ 符合筆記型電腦的設計潮流

近年來筆記型電腦消費者大部分傾向購買輕薄易攜帶,同時有大螢幕的款式,於是本團隊將天線以低剖面的形式為基礎設計出4G/5G多天線系統,5G多天線系統是將四支結構大小相同的四天線配置於螢幕上緣,垂直於螢幕的立體結構,剖面高度只有1mm,讓螢幕佔比可以更大,並可涵蓋5G雙頻帶操作。4G多天線系統以四支結構大小相同的天線組成,剖面高度只有5mm,分別配置於轉軸處的左右邊以及鍵盤下緣的左、右下角,大幅減少空間的使用。在創新上,將4G與5G天線都以四天線的形式做設計,配置上有效利用空間,與市面上的產品做比較,本作品有低剖面高度的優勢及良好的天線體配置,讓筆記型電腦更為輕薄且具有窄邊框化的大螢幕,除此之外, 4G/5G天線皆達到四天線設計,大幅提升傳輸速率,因應未來龐大資料量的傳輸需求。

▼低剖面4G MIMO天線其中一支。

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

▼雙頻帶5G MIMO天線。

2018通訊大賽「5G多天線系統設計競賽」決賽作品出爐,頒獎典禮將於12/18舉行

團隊:與天線同行

團隊成員:吳孟愷、李冠毅、蔣政緯

指導老師:陳淑娟、許崇宜

本作品耗費很大的心血與時間才完成,由於天線體積很小,讓實作困難度大幅提升,經過無數次的失敗與沒日沒夜的做,幾乎每天都與天線同行,這是團隊名稱的由來。成員為雲林科技大學電機工程系學生,都有實作天線的專業能力,並由其中焊接技術比較好的成員負責焊接作業。參加通訊大賽過程中,了解更多元的天線結構,也獲知配置位置會讓結構產生不同的變化,由於大家目標一致,提升大家的團隊合作精神,這些收穫已成為我們的一部份,對將來進入職場會有很大的好處。 

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