手机因通讯技术的变化而改变,正如过去的手机从物理键盘变成触屏、从电话变成万物互联的起点、轿车从有人到无人驾驶,新通讯技术的出现让手机有了新形态的可能。接下来的手机和电子产品会因为 5G 而变成什么样,仍有待我们共同去见证。
作者 / 陈文俊
和往年一样,郭明錤在 6 月到来前就把新 iPhone 从产品到销量预测了个遍,除了还没摸到实物外,我们对这个既陌生又熟悉的产品几乎没有悬念。
上周,郭明錤公布了一份关于苹果天线供应商的业务报告,预测苹果将在今年下半年把天线软板供应商从目前的嘉联益转为臻鼎、东山精密与台郡三家。
而出于工艺成本和良品率的原因,新 iPhone 的天线软板材质也会从目前的 LCP(Liquid Crystal Polymer)逐步转为成本更低的 MPI(Modified PI)。
目前,iPhone XS Max、iPhone XS 和 iPhone XR 均采用多天线的布局。在 iPhone XS Max 的中框上,我们能找到 6 根天线,它们各司其职有着不同的分工,而在机身之下,它们连接着 LCP 软板,和手机主板实现数据传输。
通讯革命改变手机形态
手机从最初的大哥大到今天经历了数十种形态发展,但在变化的背后始终离不开通讯技术进化的因素。
▲ Motorola DynaTAC. 图片来自:Motorola Blog
而在过去数十年的发展中,手机信号频率从 MHz 迭代到了 GHz;用于收发信号的物理天线从机身以外隐藏到边框以内,数量也从一根变成了今天的数条。
▲ 1G~5G 网络及各功能通讯波段. 图片来自:中银国际证券报告
我们常在路由器、对讲机上看到的天线其实和过去 1G、2G 时代的手机有点相似,在手机通讯的萌芽阶段,1G 网络的频段只有 800MHz,发射频率低、波长较长。因此初代手机天线往往会被设计在机身外部,让信号收发效率更高,从而让手机和基站联通实现通话。
▲ 图片来自:CBS News
当然了,想让手机打得出电话,前提是需要给手机接上那根 5~10 厘米长的天线,所以初期的手机就像一块板砖。在 90 年代的电影中,大哥大一度是富豪身份的象征,一来它不是普通百姓所有,二来它大得足够夸张。
不过如果你对早期手机还有印象的话,除了大哥大,相信你也会记得这两种天线样式的手机:
硬直螺旋天线,鞭式拉伸天线。
▲ 采用鞭式设计的 Motorola StarTAC 85. 图片来自:PCmag
这两种手机是我对手机这一产品的最初认知(暴露自己是个 90 年代人了),此时手机通讯已经迈入 2G 的 GSM / CDMA 双模时代,频段支持也从单一 800MHz 扩展到了 800MHz~1800MHz 。
其原理和前面的大哥大外置天线一样,得益于频段提升缩减了信号波长,2G 时代的天线得以隐藏到机身内部,继而让手机变成真正意义上「一手掌握的机器」。
1999 年,诺基亚发布了全球第一台内置天线手机——诺基亚 3210。这款手机在当时就像一股清流,它一改了手机过去天线外露的形态,刷新了大众对当时手机形态的认知。
更关键的是,没有天线的手机更轻巧也更好看。
手机变得好看或许不全是天线的功劳,毕竟随着通讯基建逐步完善,基站覆盖量翻倍,手机也没必要再将天线暴露于外,所以我们也要把这些综合因素计算在内,如果说天线完全改变了手机形态,那未免说得有点夸张。
但不可否认的是,天线对手机往后发展也的确存在决定性作用,尤其在手机成为人类万物互联起点的今天,天线布局对手机的设计和交互起到了体验上的影响。
我们常说基带
但也别忘了同样重要的天线
「多天线」起源于 3G,普及于 4G。
此时手机的通讯频段已经从过去的 800MHz 提升至 1800MHz~2100MHz,也就是我们目前常用的通讯频段,而天线的尺寸也被控制在 4 厘米以内。
▲ iPhone 4 拥有两条不同分工的天线,它们分别承担 WiFi、GPS 以及日常通讯任务。