从 2G 到 5G，手机的天线是怎么变化的？
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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。 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。 新一代通讯技术革命推进了移动互联网和app 发展。此时手机能做到的也不单只有简单的通讯，诸如GPS、WiFi、蓝牙连接功能都在手机里同时发芽，显然过去的天线布局不能满足这些需求，因此多天线协作就有了存在的必要性。 不过尽管「多天线」能解决手机功能协作的问题，但厂商从1 到X 的迈进，也并非一路畅通。
▲ iPhone 4 的死亡一握，成为了这款产品永远不被忘记的烙印。 一个广为人知的例子是，苹果曾尝试在iPhone 4 的不锈钢中框通过注塑工艺安装双外天线，从而避免金属对信号的干扰，让手机拥有金属和玻璃机身同时，也能让手机的通话、GPS、蓝牙等功能正常运作。 然而好景不长，由于iPhone 4 的两根注塑天线分为上下两部分，位于下部的外天线恰好是用户最容易触碰的地方，当用户手握手机时，手机往往会因为用户手掌遮挡天线而导致信号大幅衰弱。 iPhone 4 「死亡一握」的说法便由此而来。
▲ iPhone 4s 对比iPhone 4（天线设计）. 图片来自：AnandTech 当然解决办法还是有的。 在之后的iPhone 4S 上，苹果在机身增加了天线数量，从iPhone 4 的2 条增加为4 条，并且还加入了天线切换策略——当用户在手握设备天线区域时，手机会自动切换到信号最好的天线，如此类推，从而避免再次出现死亡一握的尴尬情况。 时至今天，「多天线」设计和智能切换仍被广泛应用，而且根据不同的产品特性，手机厂商也会对手机天线进行不同的变形。
▲ 黑鲨手机2 天线布局简介 前段时间黑鲨发布了黑鲨手机2，这款手机号称采用「交叉天线+ 侧天线」的方案，从而避免用户横向握持手机时对网络稳定性造成的影响；而荣耀的V20 也在V 型天线的基础上增加侧天线排列，同样也是为了避免用户握持手机时对信号的影响。
诸如以上两个品牌针对产品而定制天线的厂商有不少，但他们的目的也是同样为了优化手机信号。虽然我们提及到信号问题时往往会说到基带，但其实天线对手机信号也起到了决定性作用。 （编辑：应用网_阳江站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
