De antenne moet dezelfde impedantie (wisselstroomweerstand) hebben als de zender/ontvanger die eraan zit. Dat heeft met de 'lengte' van de antenne te maken, die moet vaak 1/2 of 1/4 van de golflengte hebben. Omdat de lichtsnelheid afhangt van het materiaal waar het doorheen gaat moet je rekening houden met de z.g.n. verkortingsfactor. Als dit niet klopt dan krijg je reflecties. Bij een grote zender kan dan je eindtrap kapot gaan, ik verwacht niet dat je dat ook hebt bij een klein 'zendertje' in een telefoon. Wat je wel krijgt is dat je slechter kunt zenden en ontvangen, je hebt dus gewoon een slechtere antenne gemaakt. Impedantie-matching en het voorkomen van reflecties zijn ook de reden dat je vroeger bij een coax (computer-)netwerk terminators moest gebruiken.
Goed wat betekend dit in de praktijk? Voor een radio-amateur schijnen sommige antennes welleens lastig te zijn om te bouwen, specifieke meetapparatuur en
welleens lastig zijn om een antennetype na te maken, een kwestie van specifieke meetapparatuur en experimenteren. ik verwacht eigenlijk dat het voor een bedrijf een fluitje van een cent is. In het slechste geval verwacht ik dat het of iets minder kosteneffectief is of dat het bereik net ietsje slechter is.
Er komt nog wel wat meer bij kijken dan dat: de omgeving waar de smartphone antenne zich bevindt veranderd constant. Daarmee veranderd ook de impedantie continu en ben je dus niet klaar nadat je hem 1x tuned.
Een antenne in een smartphone in je hand heeft een andere impedantie (en uitstraal patroon) dan een smartphone in je hand bij je oor of een smartphone op een bureau of een smartphone in een houder in de auto.
Je moet dus de antenne slim ontwerpen om een goed gemiddelde bereik te krijgen, maar ook truuks toepassen als dynamische impedantie compensatie (door ontzettend snel extra capaciteit bij of af te schakelen in het antenne pad) en phased arrays en andere truuks.
Nog een leuk feitje: 5G werkt op een veel hogere frequentie (kortere golflengte). Daardoor wordt je antenne relatief klein en kan hij veel minder vermogen uitstralen. Daarmee kom je met 1 antenne dus veel minder ver dan met een antenne voor een lagere frequentie. Om dat te compenseren kun je weer truuks toepassen als antenne arrays. Daarmee pak je meerdere hoge frequentie 5G antenne's die je tegelijk gebruikt om op eenzelfde vermogen te komen als bijvoorbeeld 4G. Ik weet niet of ze dat hier toepassen, maar het zou me niet verbazen. En zelfs als je dat compenseert, komt 5G nog steeds veel minder ver en kan het minder goed door muren e.d.
5G maakt alles dus echt vele malen complexer en een antenne voor een smartphone ontwerpen is zeker geen simpele klus. Er zijn relatief weinig mensen die dit kunnen het vereist bovendien mensen uit meerdere disciplines: natuurkunde, antenne techniek en simulatie, telecom, software, chip ontwerp, elektronica ontwerp, mensen met verstand van productie, testers met verstand van radio, hele test opstellingen zo groot als een flink huis, enz.
Apple kan dit vast wel, maar het zal een dure en ietwat risicovolle ontwikkeling zijn voor ze. Het zou bovendien niet de eerste keer zijn dat ze een antennen ontwerp niet optimaal uitvoeren!