毫米波科技于手機上的應用除了熟知的5G毫米波外，另一潛在的新興應用便是60-GHz毫米波的運動（如：手勢或頭部動作）識別雷達。而顯示屏是手機極為重要且顯性的關鍵特點（feature），隨著2017年而起的全面屏風潮，對現今主流手機而言，大屏或高屏占比的設計，早已成為標準的基本配置。然而，對于用戶多數的手機無線操控運動，尤其是手勢或頭部動作，往往偵測的方向是需朝向顯示屏前方，而此隱含著雷達天線的輻射方向圖應是出屏面而朝用戶的方向。而目前的主流設計為在顯示屏上開設無金屬遮擋的天線窗口（如：劉海notch）而在此窗口下放置60-GHz毫米波的AiP（antenna-in-package）方案（或直接采取非高屏占比的設計以可在非屏區下裝設60- GHz毫米波的AiP模塊）；如此，雷達波束方可有較佳的輻射出屏面而朝向用戶，以有助用戶的無線操控體驗。然而，此設計常會影響甚而阻礙手機高屏占比或是全面屏之設計，而顯示屏的觀感與體驗卻又如前所述往往是手機重中之重。故，如何于手機上兼容全面屏與60-GHz毫米波運動識別雷達便成為手機天線研究與設計的新熱點課題。近日，一篇去年由vivo移動通信公司天線預研團隊投稿基于AiAiP ［1］–［3］的手機毫米波天線創新設計以可兼容手機全面屏與60-GHz毫米波天線的研究文章［4］于今年的 EuCAP（歐洲天線與傳播會議）線上刊出，此創新設計不但有助于未來手機全面屏與60-GHz毫米波天線及LTE天線三者兼容設計的新思路拓展，且此設計亦納入了手機的屏幕玻璃與玻璃粘膠對毫米波天線的覆蓋，故更具實際的設計指導功用。文章作者表示：“此研究的主要框架與思路起源于2018年下半年，于2019年投稿文章前已進行相關專利申請，而此設計理念秉承了先前同樣地由此天線預研團隊所提出的 AiA ［5］–［6］及AiAiP ［1］–［3］思維，即把原先對天線設計為不利或制約因素的金屬邊框，轉化為對天線設計有利而助益的天線載體，以可突破原先的設計限制，并兼容全面屏設計，而達到有效輻射的目的及更有競爭力的產品。因基于金屬邊框設計的毫米波天線的輻射方向要求需出屏面而朝向用戶，但受限于有限的金屬邊框厚度及有限的機內堆疊空間，一般形式的天線設計方案［7］–［10］往往較難同時滿足產品與輻射的需求，故此處方案為于金屬邊框上設計嵌入式（embedded）的H面扇形喇叭天線（H-plane sectoral horn antenna），以良好地復用狹窄的金屬邊框作為喇叭天線的邊界金屬（因H面的喇叭天線是平行沿著（而非正交于）金屬邊框進行長邊開口，故無需增加金屬邊框的厚度，即不影響全面屏的可視區（active area），即A.A.區，的占比）并可得到所需的出屏面而朝用戶的輻射方向圖，且此60-GHz毫米波天線也進一步與金屬邊框的LTE天線進行嵌入式的集成設計，故此兩類天線可共享金屬結構而臻至更為緊湊且克服金屬屏蔽的設計；此外，若整機條件允許，此設計亦可進行多處布局放置，以達用戶更優的無線操控體驗。于此拋磚引玉，望各位老師、學者專家，與朋友先進，惠予匡斧指導。” 下文主要為節錄選取自前述發表的文章（略除細部尺寸與參數），以進行相關設計思路的分享。此設計與仿真為基于電磁仿真軟件Dassault System Simulia CST 2018進行， 而如下圖1所示，此手機外觀為金屬邊框及正反兩面皆為100%玻璃覆蓋（而正面與背面外觀皆相同）且為典型實際尺寸的模型。圖中黃色部分為金屬，藍色部分為屏幕玻璃，而棕色部分為介電材質的包膠。而圖2為當屏幕玻璃去除后的，手機內部正視圖，由圖2中可看出4個60-GHz毫米波天線（其中1個為發射天線，3個為接收天線）內嵌集成于金屬邊框中，且此金屬邊框同時也作為LTE低與高頻的天線，屏幕的可視區（即A.A.區）對于手機整個正面的占比高于91.7%。而圖3則為去除掉后蓋玻璃的內部視圖，在頂部與底部金屬框各有兩個T形開縫（外窄內寬），以利LTE天線的設計。而圖1–3中的尺寸單位皆為毫米（mm）。