iPhone信号翻车,英特尔基带背锅?解读手机信号这点事

判官2021-01-09
手机信号和射频基带的关系不大

编者按:本文来自微信公众号“判官老司机”(ID:panguansays),作者:判官老司机,36氪经授权发布。

iPhone信号差也不是一两天的事了。2010年iPhone 4那代,就爆出过“死亡之握”。到了2017年的iPhone X,断流、搜网慢、信号差的问题格外突出。

同时,苹果从2016年的iPhone7海外版,开始使用英特尔的射频基带芯片,直到iPhoneXS全系列使用英特尔基带。

于是就有了一种说法,认为iPhone信号差,是因为放弃了性能优越的高通基带,换上了质量堪忧的英特尔基带。久而久之,不只是手机爱好者和自媒体这么认为,甚至很多严肃媒体的报道,也沿用了这一说法,

一直到去年iPhone 12上市,换回了高通的通讯基带芯片,大家发现,这一代iPhone,信号和前几代没什么明显改变。信号弱、搜网能力差、自动从5G掉到4G甚至3G、2G,这些毛病一个不落,全都在。

那么手机信号这件事,到底由谁决定呢?这个问题很复杂,也涉及很多技术概念,我尽可能通俗地给大家解读一下。

我们的智能手机,操作系统和应用App,都是跑在手机的应用处理器上。这个处理器没有直接的无线通讯的能力。当手机需要与外界交换数据的时候,不考虑WiFi和有线的方式,需要通过移动运营商的网络,也就是我们熟悉的5G、4G、3G之类移动通讯网络。

手机里负责无线通讯的部分,我们统称为射频部分。上边提到的高通基带和英特尔基带,叫做射频后端,英文叫做RF baseband。高通和华为海思的部分产品中,应用处理器和射频基带是整合封装在同一个芯片里的。

数据在射频基带经过编码,然后往下走,到达一个叫做transiver的器件。这个器件中文名叫射频收发机。

在这里,基带数字信号被调制到高频的模拟信号上,但这个时候,信号的功率还不足以和外界通讯,所以调制后的信号继续往下走,到达PA,就是功率放大器,把信号的功率加强,最后送到天线,发射出去。手机接收信号的时候,把这个过程反过来就好。

我上边说的这个过程是很粗糙的,方便大家理解,实际上这中间还有很多其他的元器件,比如电阻电容、滤波器、天线开关等。但整个工作流程大概就是这样。从网上找了张图,大家随便感受一下:

在不考虑运营商网络状态的情况下,决定一台手机信号好不好的因素,实际上主要是在射频前端,也就是射频收发机往外走的PA和天线这段路径。而所谓的手机信号,只存在于PA往后这一段。

iPhone信号不好这件事,本身没什么悬念,我的一位师兄是手机射频前端领域的专家,我们讨论了一下,认为原因是这样的:

1. iPhone在全球需要适配的网络频段太多,很难保证在某个频段的性能最优。

2. iPhone外观设计要求高,内部空间紧凑,各个频段之间电路容易互相干扰,同时空间不足也制约天线设计,进而影响性能。

3. 由于1和2,iPhone研发的时候,定的单一频段性能指标比较低,以达到3GPP规范最低标准,甚至不如很多国内品牌的旗舰手机。

聊到这里,可能有的朋友会问,只见到大家抱怨iPhone信号不好,怎么没见到哪个第三方评测机构出来测试一下?

手机的射频测试不同于屏幕、影像和运算性能,不是简单的主观评测、软件跑个分,或者万把块钱的仪器能搞定。

你需要搭建专业的微波暗室,购买价值数百万的设备,比如一套罗德施瓦茨之类大厂的5G综测仪就要接近200万,由专业的工程师操作,还需要手机原厂和芯片厂的技术文档和技术支持,才能开展这类测试。

第三方评测机构没有条件开展这样的测试,所以大家也只能靠主观印象来感受手机信号,测速软件之类的根本不能说明问题,因为信号并不能简单用网速来衡量。至于用不同型号手机的信号几格互相比,就更不靠谱了。信号强度图标的标定都是厂家自己定,想显示几格就几格。

所以,iPhone的信号确实不好,但是想量化地测出来它是有多么不好,对不起,一般人做不到,做得到的机构又不会公开这样的测试结果。

多说一句,华为手机信号好,因为华为的麒麟芯片和手机整机研发的过程,可以受益于华为在通信底层技术和设备端的领先地位。

从芯片设计时协议栈集成,到样片性能验证,再到整机测试调优,华为这样的厂家,优化手机信号有点开卷考试的意思,这就是既做标准和芯片,又做基站设备、终端(手机)的优势。可惜的是,短期内华为中高端手机是不太容易买到了。

最后,那个被大家骂了很多年的英特尔基带已经不存在了,因为英特尔的射频基带业务,在2019年就被苹果收购了。

不出意外的话,两三年后大家在iPhone上,又会见到转世的英特尔基带。希望那个时候,iPhone的信号不要被其他手机厂商甩开太远。

判官:资深产品经理,微信公众号:判官老司机(ID:panguansays)

著有《产品觉醒》一书

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