要满足这些要求，就必须使用新的频谱。分配给5G通信的新频谱分为中低频 (6GHz以下) 和高频 (24GHz以上的毫米波) 两部分，因而5G天线设计面临的一项挑战就是部分设备需要在多个频带上运行。另一个问题则源自毫米波信号的传输特性，因为在同样的蜂窝网络功率下，毫米波相比中低波段而言更容易受到建筑、植物、雨滴的阻碍，导致毫米波通信被限制在视线可及范围内，因而需要将蜂窝设置得更小，但这样做会使蜂窝之间更容易发生边缘干扰。
此外，天线的体积大小也是一个值得关注的问题。虽然较高频率的信号只需较小的天线就可以实现相同的增益水平，但天线面积小就意味着捕获的能量少，其有效的信号覆盖范围也会小于使用低频信号的情况。但是，在天线物理面积固定的情况下，随着频率提高、波束宽度减小，其收发增益都会增大。对于各种天线实施方式而言，都需要在尺寸和增益之间做出权衡，才能找出最合适的尺寸。
5G天线技术和设计
要实现5G新无线的目标，就需要在新的天线设计中采用有源天线阵列，以扩大覆盖范围、减少干扰并提高数据承载能力。
适应5G频率范围的全频谱
为了能够在分配给5G通信的所有频率范围内运行，5G新无线使用了可扩展框架，该框架可在450MHz至6GHz之间 (即频率范围1［FR1］) 以及24.25GHz至52.6GHz之间 (即频率范围2［FR2］) 运行。
在具体实现上，5G新无线采用可伸缩正交频分复用 (OFDM) 波形来实现这一目标。该波形可在子载波信号之间留出不同的间隔，以适应不同频率范围提供的各种信道宽度。频率越高，信道就越宽，子载波间隔就越大；频率越低，信道就越窄，子载波间隔就越小。将子载波间隔缩放到可用的信道宽度，就可以使5G框架在较宽的频率范围内运行，最终便可以在现有的4G长期演进 (LTE) 网络中部署5G，并且使5G通信系统可以根据用例或工作负载要求在中低频和高频之间切换。