5G 技术将提供相较于 4G 网络 1,000 倍数据传输，其中国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）已公布对 5G 网络所需传输速率、延迟和可靠性的衡量要求，并积极提高能源效率，但针对此尚未有可衡量目标。
由于 5G 系统比 4G（LTE）系统输送量大，需透过多重输入多重输出（MIMO）技术为基础，在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使讯号透过发射端与接收端的多天线传送和接收，即提升资料传输天线埠，进而改善通讯品质，获得更大通道自由度（除频域和时域外，增加空域自由度，提高系统通道容量），使网络中潜在空间复用（Spatial Multiplexing）效益最大化，以改善频谱效率、传输可靠性与能量效率。
5G 技术特色为高频通讯、Massive MIMO、载波聚合等，当中要求射频部分需硬件支援，5G 天线发展从被动式（Passive）到主动式（Active），并与射频单元整合，从原先天线＋射频单元的远端射频单元（Remote Radio Unit，RRU），变成主动天线单元（Active Antenna Unit，AAU），由于整体程度提升，这对行动终端来说将带来新的硬件设计挑战。
基地台天线朝小型化、一体化演进
基地台天线不断演进，从过去全向天线、定向单极化天线、定向双极化天线、电调单极化天线、电调双极化天线、双频电调双极化到目前多频双极化天线，当行动通讯使用者数目不断增加，现有频谱资源日益缺乏，因此进一步要求基地台天线能实现多频整合功能，随着 5G 技术发展，基地台天线将朝小型化、一体化（整合天线和滤波器）方向演进。
2017 年在基地台天线市场发展，全球前五大天线厂商即占据 80% 市占率，其中华为达 30.5%、Kathrein 达 21.5%、Commscope 达 15.5%、Amphenol 达 7.5%、RFS 达 5%。
▲ 2017~2018 年全球基地台天线市占率预估。（Source：拓墣产业研究院，2018.10）
Massive MIMO 为 5G 提高系统容量和频谱利用率之关键技术
随着大规模多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）发展，此技术涉及每个基地台使用更多天线阵列，使得每个基地台有更多硬件组件。5G 与 4G 相比，将增加 5G 基地台总能耗，不过在大规模 MIMO 技术逐渐成熟下，其能效亦可能随时间推移而提升；换言之，设备可在同时间和频率为更多用户提供服务，此种能力称为空间复用。
此外，5G 天线复杂度大幅提升，目前 4G 网络普遍采用 2~8 通道天线（FDD ［Frequency Division Duplex］制式多为 2 / 4 通道，TDD［Time Division Duplex］制式多为 8 通道），一般为 10~40 个天线振子；相较于 4G 技术，5G 基地台天线需求将大幅提升，随着全面采用 Massive MIMO 后，天线振子数量将达 64 个、128 个甚至 256 个，透过不同维度（时域、空域、频域、极化域等）提升频谱和能量利用效率。
5G 网络基本组成包括大规模 MIMO 天线兴起与 Small Cell 数量提升。根据 Small Cell Forum 预估，2024 年 5G Small Cell 将超过 4G Small Cell，其中 2025 年 5G 和多模（Multi-Mode）Small Cell 总安装量预计达 1,310 万台，占总体 Small Cell 台数三分之一。
（首图来源：shutterstock）
