B5G/6G天线系统应向何种路线演进和创新？FITEE Forum共商大计
天线系统是移动通信系统的重要组成部分，为满足后5G及6G系统中更高接入速率、更低接入时延、更广更深的通信覆盖等需求，未来天线系统迫切需要在结构设计、微波计算、新材料应用等方面不断演进和创新，以解决更大规模、更高频段和更大带宽以及更低功率和更小尺寸等挑战，并掌握其天线传播特性及测试等方面的新方法，加速其产业应用和商业化进程。
在此背景下，中国工程院信息与电子工程前沿论坛聚焦“后5G和6G天线系统技术演进和创新”，针对后5G和6G天线系统前沿基础理论、关键共性技术以及产业应用等进行深入研讨。中国工程院信息与电子工程学部院士段宝岩、中国通信学会副理事长和秘书长张延川、浙江大学出版社社长鲁东明教授发表讲话。
中国科学院院士崔铁军表示，大规模天线阵列技术以及毫米波的全频谱接入技术可以很好的实现5G时代大容量的移动通信。不过，上述两种技术面临包括要使用大量射频器件、系统复杂度高，成本高等问题。因而如何尽量少用射频器件、天线数目，同时减少成本，成为后5G以及6G时代的讨论重点。为此崔铁军提出信息超材料的概念，进行空间和时间的时空二维编码，同时调控电磁波束和电磁频谱，可以对不同频谱的波束进行调控，这样可以做多通道无线通信。
澳大利亚工程院院士郭英杰认为，B5G时代，移动通信将实现从地面到太空，无缝集成。因为未来的无线通信天线需要实现低功耗、低成本、超带宽、高增益、可重构以及多波束等需求。对于此，郭英杰表示，由于其低成本和低能耗，模拟多波束天线可能会成为后5G系统的主要候选者，同时可重构的漏波天线可以产生固定频率的波束扫描和多波束，另外需要更多创新的解决方案来增加获取可单独扫描的多波束的灵活性。
新加披工程院院士陈志宁表示，移动通信的天线技术从1G时代的全向天线，到2G时代的平面天线，到3G时代的多频段天线，到4G时代的MIMO天线，再到5G时代的大规模阵列天线以及毫米波技术，那么往后的天线将向哪个方向演进？陈志宁表示，未来的天线的材料势必会从天然材料转向超材料，超表面可实现对电磁波偏振、振幅、相位、极化方式、传播模式等特性的灵活有效调控。
业界都说，毫米波将成为5G时代的必经之路，目前我国已经批准了24.75-27.5GHz和37-42.5GHz作为实验频段。东南大学教授洪伟指出，目前基于大规模MIMO的5G毫米波技术已趋于成熟，关键技术验证已基本完成，预计在2022年左右开始商用。到了6G时代，毫米波将是星间链路、用户链路、馈电链路的首选宽带传输技术。SpaceX的Starlink主要采用了Ka和Q波段。可以肯定，毫米波技术将是6G网络最重要的支持技术之一。不过受限于半导体工艺特性，在太赫兹频段，发射功率、接收机噪声系数、制造难度、成本等都是应用太赫兹需要突破的瓶颈。
众所周知5G时代，基站能耗大一直是困扰运营商建网的一大问题。清华大学教授陈文华从能耗的角度，阐述了功率放大器（PA）仍然对发射器效率起主要作用，必须不断提高平均效率。另外，Doherty拓扑在5G大规模MIMO发射器架构中仍然具有强大的潜力。同时功放模块或FEM将在5G massive MIMO中的数十个通道中流行。而为了提高整体效率，可以考虑权衡系统级别的效率和线性度，同时必须发明新颖的DPD线性化技术以降低系统复杂性和成本。
北京理工大学教授胡伟东认为，太赫兹科学和技术可以被广泛的应用到天文观测、大气遥感、军事应用、6G通信、汽车雷达、安全成像和生物医疗。经过多年的发展，太赫兹通信技术正从实验室阶段在向实际应用转型。目前，飞行器舱内高速WLAN和高速总线、飞行器间链路及行星原位链路受到美国等发达国家持续关注，太赫兹列入规划频段。同时，太赫兹部件正向单片集成化发展，尤其是220GHz以上部件，太赫兹频段的半导体仍以GaAs和InP等第二代半导体为主。另外，发达国家已经开始在更高频段（0.5THz）以上频段开展通信实验，尝试单片系统等，通信频谱抢占日超白热化。需要指出的是，太赫兹空间通信技术定点通信技术状态已经趋于成熟，需要进一步解决波束自适应跟踪和捷变控制问题。
北京邮电大学教授姚远表示，毫米波和太赫兹在军事和民用方面有着广泛的用途，但是相应的在天线测量方面挑战重重。为此，北京邮件大学自主设计和搭建的一套可工作在毫米波太赫兹频段下的紧缩场天线测试系统，该测试系统可以获得实时的系统位置参数，通过一系列稳向、同步与校准技术，保证测试结果的真实性和准确性。为5G毫米波甚至是6G的天线测量需求进行了技术储备。