新专利显示苹果未来 iPhone 5G 或将受益于 mmWave 物体检测功能

苹果硬件未来可能会提供更快的 5G 速度，通过使用 mmWave 信号来判断附近的物体是否阻挡了传输路径，使其能够切换到不同的天线配置。苹果目前推出的 iPhone 12 系列设备全线支持 5G，承诺使用 mmWave 通信实现千兆级速度。然而，mmWave 是 5G 中最不稳定的元素，相对脆弱的信号在蜂窝通信中的工作距离相当短，同时也容易被物体阻挡。这范围从用户自己的手到玻璃，甚至在某些情况下可能是雨水。
为了解决这个问题，设备配备了多根 mmWave 天线，最大限度地提高了信号接收或传输的机会，而不会被外力阻挡。即使这样做也不一定完全有帮助，因为虽然设备有可能在任何时候自动切换到接收信号最好的天线，但它并不知道是什么原因导致了问题。

在美国专利和商标局周二授予苹果的一项名为 "具有用于执行近距离检测操作的相位天线阵列的电子设备" 的专利中，苹果表示，可能可以创建一个专门使用 mmWave 天线的测距系统。首先利用设备上散落着多根天线的事实，该系统将使用一个相位天线阵列，同时提供水平极化和垂直极化的天线馈线。天线还可能提供某种形式的波束转向功能，并连接电路。 其想法是让该设备从一组馈线以选定的相位发射无线电信号，然后使用同一相位阵列中的第二组馈线监听任何信号反射。相位测量电路将从阵列接收的信号中收集相位测量值，可以与传输的信号进行比较，从而产生相位差值。

这个相位差值可以可行地用于执行物体接近检测操作，即判断附近是否有东西。如果检测到的差值与预定义的标定值相比，超过了一定的阈值，就可以比较确定地知道附近有物体在干扰信号。确定存在阻挡物体后，设备就可以禁用相位天线阵列，选择不同的阵列配置。反之，如果研究出没有阻挡物，系统就可以安全地增加传输的功率水平。 虽然这可能可行地用于许多不同的无线电技术，但该专利的应用似乎主要是针对 mmWave，整个过程中反复提到了 "毫米波或厘米波" 的频率。苹果每周都会提交大量的专利申请，但虽然专利申请的存在表明了苹果研发系统感兴趣的领域，但并不能保证它将被用于未来的产品或服务中。