三更:看到eetop引用了這一篇文章,感覺沒有抓住重點,現歸納如下。

1,從板上測試結果看,發射功率低和基帶,射頻收發,射頻前端沒關係,結果都很健康。

2,手機射頻是一個系統工程,接收信號的問題不一定是因特爾的鍋。而且也肯定不是我司或者我司競爭對手的鍋。

3,本人不是天線工程師,所以和天線有關的問題不要問我,問了我也不懂。更不是手機廠商的射頻系統工程師或者質量管理工程師,所以也別問我哪家手機信號好,或者為啥蘋果這個不行,否則我只能說不知道。


另外所有你能叫的出名字的手機廠商的旗艦級別產品都會用我司的射頻前端所以我對任何手機品牌都沒有偏向。企圖引戰或者故意提出我無法回答的問題的,一率刪除評論。


利益相關:Skyworks RF design Engineer。 具體我所在公司是幹什麼的或者我的職位是負責什麼的各位看官請自行搜索。我只能說我司從第一代iPhone開始就為蘋果提供PA或者射頻前端模組。

評價iphone XS手機信號不佳之前我覺得有必要向看官們科普一下手機的硬體系統到底是什麼樣子的。因為我是射頻IC工程師,所以我會從射頻角度入手切合題主的問題進行科普。

你的手機是怎麼接收到信號的?信號從基站發出,經過空氣傳播,被你手機上的天線接收。天線接收之後先通過射頻前端進行選擇,濾波和放大。再通過射頻收發進行降頻,放大,模轉數。再然後進入基帶進行處理。那麼發射信號呢?反過來就是了,數字信號從基帶到射頻收發進行數轉模,放大,升頻。傳輸到射頻前端進行放大,濾波,再讓天線發射出去。 iphone的天線廠商大概有三家,其中一家是我國的信維通信,非常厲害的手機天線廠商。給iphone提供射頻前端的廠商一共四家,分別是博通(Avago),Skyworks,Qorvo和Murata。射頻收發和基帶通常來說綁定銷售,蘋果之前的供應商是高通和因特爾,從去年開始,全球大部分地區都用的是因特爾的基帶加射頻收發。具體採用的晶元大家可以去iFixit上面查找,人家標得非常詳細。

手機接收到的信號好不好到底由什麼來決定?首先明確一個概念:靈敏度------系統能偵測到的最小信號強度。靈敏度好,顧名思義,你手機對於信號比較靈敏,自然信號就好。手機的靈敏度由什麼來決定?主要四個---基帶在某一誤碼率下的信噪比,射頻收發加前端的雜訊因數,天線增益,環境雜訊。舉個例子,64QAM調製模式,誤碼率10的-9次方,某型號iphone採用高通基帶,信噪比5dB,採用高通射頻收發加SKYWORKS某射頻前端,雜訊因數一共7dB。天線增益-2dB,環境雜訊-104dBm。那麼該手機的靈敏度就是5+7+2-104=-90dBm。再舉個例子,同樣是64QAM調製模式,誤碼率10的-9次方,某型號iphone採用Intel基帶,信噪比8dB,採用Intel射頻收發加Avago某射頻前端,雜訊因數一共5dB。天線增益-1dB,環境雜訊-104dBm。那麼該手機的靈敏度就是8+5+1-104=-90dBm。有沒有發現,兩台手機的射頻接收靈敏度其實一模一樣,即使Intel的基帶信噪比相對於高通差了3dB。這說明了什麼?手機射頻它是一個系統工程,Intel基帶不好也不一定意味著你的手機信號就一定差,手機廠商是可以通過其他地方來進行補償。所以希望各位看官看了我這個回答之後多一些理性思考,很多事情並不是那麼簡單。以上的舉例僅為說明問題,因為我不做基帶和天線設計,所以具體數值我也不知道。我唯一能保證的就是射頻前端的RX雜訊因數普遍在3dB左右,所以希望看官們挑刺的話就不要挑這裡了。

如何計算你的手機發出的功率大小呢?首先基帶把數字信號傳給射頻收發,射頻收發做數模轉換然後用Mixer升頻成射頻信號傳給射頻前端。射頻前端通過功率放大器進行放大然後濾波再由天線發射。通常來說,我們假設的一般是射頻收發給我們的初始功率大約是3dBm,如果以50歐姆作為負載,電壓的峰到峰值大概是900mV,我相信大多數射頻收發廠家做到這個數應該不算太難。之後射頻前端里的功率放大器進行功率放大,我們通常會為後面的濾波器和走線損耗留有餘量。整個射頻前端把信號放大到25dBm是一個比較保守的估計,之後天線增益-2dB。那麼你手機發出的射頻信號功率大約在23dBm,也就是200mW左右。

高票答主們引用的圖片和文字說明來自wiwavelength。我這裡放出 @NavisLi 的答案避免做重複的說明。

如何評價iPhone XS系列手機信號不佳的現象??

www.zhihu.com圖標

wiwavelength給出的iphone發射功率不盡人意的解釋是天線增益過低,我這裡引用圖片如下:

可以看到在低頻段,1號天線的增益普遍在-6dB 到 -7dB,中高頻大約在-6dB到-4.5dB。這個數值低於預期所以wiwavelength將發射功率低的原因歸結到了天線設計布局不佳。同時它給出了信號進入天線前的功率,如下所示,除了B30功率較低之外,其他頻段都比較健康。

從wiwavelength的分析當中我比較傾向認為天線之前的設計都算合理,各個供應商也算順利完成了任務。但是天線這裡iphone似乎在設計或者布局上面栽了跟頭,看來天線供應商是時候和蘋果工程師加班兒開會了。

iphone xs 相比於前一代iphone x多了一個天線,增加一個天線並不是隨便找個地方往上一裝就完事兒了的,天線的directivity,各個天線之間的隔離度,都是在設計時需要仔細把握的指標。隨著2020年5G正式開始商用,可以預期無論是蘋果還是其他任何手機廠商的旗艦手機,都會堆遠超現在數量的天線和射頻前端模組。所以如果各位2年之後買手機,千萬別被任何廠家忽悠說他們支持什麼5G頻段,用了多少天線,支持多少CA和MIMO。多等一等,看看效果到底好不好再做決定。

以上


利益相關:華為手機天線工程師

2018.12.5 update

zealer和愛否都發布了測試,感覺要大撕逼,先匿了。

個人對兩家的評價是:

菜雞互啄。

zealer這邊不懂測試,測試配置是有問題的。當然要改iPhone的天線切換配置也不是一般人能做的。另外iPhone 的TIS測出來差15db是明顯有問題的。不過zealer結論基本正確。

吳醒峰在我司干過2年,精通MIMO測試。不過也過於看重MIMO測試結果了,現在各大廠家還是以SISO為主,MIMO結果僅供參考。另外吳對手機射頻天線的認知不超華為轉正通過的應屆生的水平,從他對fcc報告的解讀及對eirp這項指標的認知就可以看出。

1. EIRP這項指標,不會隨著天線擺放方向改變而改變,因為EIRP是360°掃描後取最大值

2.有經驗的天線工程師是可以從EIRP推測出TRP乃至整個天線性能的大概範圍(誤差1dB)

3.發出」蘋果打通任督二脈」這種言論更是讓我震驚,還專門強調是業界首個實現1.7~2.7GHz 4×4 MIMO。不清楚三星s/note系列的規格還能勉強接受,難道連mate10/20的規格都忘了?

最後給的結論也不用看了

2018.10.15 update

周一回來發現網上居然傳開了,就補充地再嚴謹點吧(也算自打臉)。

1.由於iPhone XS能在4個天線中間選一個最好的,所以雖然硬體沒法改了,但仍有可能將來通過優化天線切換演算法,提升用戶通信體驗。

2.本人不是很懂基帶,僅從個人所知道的射頻知識去推論。至於Intel基帶有沒有問題,需要具體的測試

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2018.10.13 update

先把FCC報告鏈接放上來,有興趣的可以詳細看下

https://apps.fcc.gov/oetcf/eas/reports/ViewExhibitReport.cfm?mode=ExhibitsRequestTimeout=500calledFromFrame=Napplication_id=ZHPgs4IJV%2Fjmw%2BBctAimUw%3D%3Dfcc_id=BCG-E3219A?

apps.fcc.gov

從FCC報告中可以解讀出以下信息

1.這代iPhone的射頻依然很牛逼,25dBm真心吊炸天。華為一般自23-24之間。基本可以認為板子上功率是(即射頻加基帶)沒有問題的。

2.這代iPhone有4個蜂窩(Cell)天線,主TRX信號可以在4個天線中任意選一個最好的進行收發。這個也很牛逼,華為現在也就做到2選1,剩下2個天線只能做MIMO接收,不能發射。

3.貌似然並卵,整了這麼多牛逼的東西,最後用戶感知到的卻是信號變爛。下一代不大改看樣是不行了。這次蘋果為了強行上MIMO導致翻車,應該也是運營商給了蘋果很大的壓力,畢竟華為和三星都支持了4*4 MIMO。

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2018.10.12

這個問題之前我也回答過了,結論很簡單。天線的鍋。

其實信號不好,總共有3個地方可能出問題,基帶,射頻,天線。

基帶:

其實這塊我並不是很懂。說下個人看法吧,基帶是把模擬信號轉成數字信號的,而目前測試結果看,是接收到/發射出去的信號就很弱。因此即使換成高通的基帶,也無法改善信號弱的問題,只能增加比如LTE雙通的支持,或者提高下弱信號下的吞吐率和電話接通率。

射頻:

射頻性能可以翻閱FCC的報告,今年的我還沒看。歷年的iPhone傳導功率和靈敏度都優於華為旗艦機。順便說下蘋果射頻是業界最牛逼的,沒有之一。在我看來有點類似A12與其他家SOC的差距。蘋果射頻架構設計牛逼,還經常定製些很牛逼的射頻器件,供應商做的好的話還包下全年產能,比如當年avago家的四工器,量產一致性控制的也很好。

天線:

今年是iPhone第一次做4*4 MIMO。所以可以在外觀上明顯可以看出多開了2條縫。就是為了多加2個天線,從原來的2*2升級到4*4。很不幸的是增加天線不是多開個槽就可以多做一個天線這麼簡單。4*4 MIMO天線同頻工作時的隔離度是非常難搞定的。同時原來的天線體積也會變小,導致性能下降。大家現在只關注到lte信號不好,其實頂部的分集,GPS/WIFI天線性能也是變差了。

總之,這代iPhone信號差的問題是無解了,換基帶也沒用,更別提軟體升級了。對信號有要求的還是等下一代吧


反對把信號問題完全歸功於 Intel 基帶的結論,一切關於信號的討論都出自 wiwavelength 的這篇文章,但是有幾個人又詳細看了原文以及後續?

在 wiwavelength 最新的文章里已經更新了更多信息,表示並不能把信號問題完全怪到 intel 基帶的頭上:

Antennagate 2018: "Youre getting my findings wrong"?

www.wiwavelength.com

實際上 Apple 在 iPhone 上混用高通和英特爾基帶已經很多年了,從 2007 年第一代 iPhone 就採用的是英飛凌(2011 年初英特爾收購了英飛凌)基帶,後來 iPhone 4 上也同時採用過高通和英特爾,之後都是高通,但是在 2016 年開始 iPhone 7 之後都是高通和英特爾混用,一直到今年的 iPhone XS 系列和 XR 才完全拋棄高通。

wiwavelength 最新的文章為了說明,特意拿出了去年 iPhone X 的測試對比,可以看出 iPhone X 的高通版本和英特爾版本最後的結果幾乎是一致的:

所以從控制變數的角度來看,無論如何也不能單憑 iPhone XS 系列現在全部使用英特爾基帶,就斷定是因為英特爾基帶導致的信號不佳,畢竟整機天線設計就不一樣。

而且單純從信號有多少格看也是沒有意義的,因為 Apple 完全可以通過修改演算法來讓 iPhone XS 系列顯示更多的信號格,但實際上信號基本沒有改變。

同理,在信號好的情況下測得更快的下載速度也不能說明問題,因為 iPhone XS 的 4X4 MIMO 一定會比之前的 2X2 快得多。


那麼對於消費者怎麼能判斷實際的信號,而不是只能看虛無的信號格呢,還是可以通過 iPhone 隱藏的這一段代碼來實現,任何 iPhone 機型都可以在通話界面輸入: *3001#12345#*

對於 iPhone XS 系列之前的用戶來說,如果你看到的類似左邊的界面,那麼說明你的基帶是高通,而右邊則是英特爾。

因此 iPhone XS 系列的用戶可以點擊 LTE 找到 4G LTE 詳細信息。

然後分別點擊 Serving Cell Info 和 Serving Cell Meas 就能看見如下界面:

我們需要關注最重要的信息只有兩個,一個是 freq_band_ind 這是我們目前連接的 4G 頻段,另一個是 rsrp0 與 rsrp1, 分別代表的是目前連接的信號站信號強度和最近的備用信號站信號強度。

  • -60 或更高 = 優秀
  • -61 到 -80 = 好
  • -81 到 -90 = 一般
  • -91 到 -124 = 差
  • -125 或更低 = 無信號

數字越大信號越強,這才是真實的信號強度,因為不同廠商對於信號格如何顯示都有不同的定義,比如 A 廠商是 -100 以上全都滿格信號,而 B 則是 -120 以上都滿,但實際的信號肯定是不一樣的。

Android 設備也可以在 設置 - 關於手機 - 狀態 里找到相信的信號信息,因此,只有這樣的對比多了,普通消費者才能真實的判斷自己手裡的 iPhone XS 系列究竟信號怎麼樣,而不是單純的看信號,或者聽一些自媒體用各種偏門方子宣稱這麼做可以改善信號。


這個問題差不多可以成為智商測試題(或英文小測驗,或both)了。

很多答主激動地引用了WiWavelength的這個EIRP測試結果,卻沒幾個願意(或者有能力)解讀這些圖。

首先WiWavelength在系列博文的第一篇(9月12號)就聲明了,這個事跟Intel的基帶沒有關係。注意他沒有說Intel基帶好還是不好,只是說他的那些圖是關於射頻RF部分的,主要受天線設計影響,跟Intel基帶無關。請看圖:

然鵝(不出意外地)被各路答主華麗麗滴無視了,當然也可能壓根沒看懂/不care。引用了那幾個看起來很專業的圖只為嚇唬嚇唬小盆友,開黑Intel才是他們的真實意圖。

當然這事不只發生在咱中華上國,MacRumors和Reddit上一口咬定必須Intel背鍋的也不少。嚇得WiWavelength博主發了另一篇(9/25)勸告吃瓜群眾不要過分解讀他們看不懂的專業數據,並特別指出iPhone X高通版和Intel版用同樣方法測出的EIRP圖幾乎完全相同:

這就證明相同天線設計下(由蘋果自己操刀)兩家的基帶性能非常接近。

So那些拉著WiWavelength的虎皮黑Intel的答主,親們可以考慮取關了。不是不懂裝懂就是天下文章一大抄的臨時工小編吧。

順便再提幾個醒,

- 這個EIRP圖測的僅僅是輸出功率。

- 信號好不好還要看輸入(接收)端。

- 信號強度並不等同於信號質量。

- Xs好不好不是你生活的全部。這話對買了的和沒買的都適用。


我感到莫名其妙。

我看到吐槽的有幾種類型

一、同條件下屏幕上信號格數。

這就是一個顯示嘛,原理跟我在上世紀做收音機的調諧指示一樣,我把自己的機子設為60dB(我們習慣的稱法,其實不是這個單位,是dBmw/m2,表徵每單位空間接收到的電磁波功率)亮燈,你把你的機子設為54dB亮燈。看起來你的靈敏度高,但是,實際我的限噪靈敏度是54db,你是60db,收聽同樣的弱台,我收到的信號比你的清晰,不會有哪個工程師認為我的機子比你的信號差。

真正的無線信號測試,太難了,設備微微的扭了一個覺察不到的個角度,或者移動了一下位置(因為,現實環境中各種電磁波的反射、衍射、折射、疊加、抵消、駐波等等,太難估算了)

要做到客觀標準,排除先入為主的主觀因素影響,只有進電波暗室上夾具測試。

但是,我們在電波暗室都很難模擬所有的情況。

二、wiwavelength的EIRP測試

作為一個愛國人士,我是不翻牆的,wiwavelength原文我看不到,哪位大神誰能貼一份?

看下圖我看不出啥。

為啥呢?第1,這是iphone X的圖

第2,看得出除了B41頻段以外,兩者的EIRP是相同的。

其中移動B40、聯通電信B41頻段為室內補充頻段。聯通電信定製機均不支持B40頻段,基本可以解讀為該頻段目前被聯通電信保

看到iphone XS MAX的EIRP了

看起來很低

EIRP是什麼?Effective Isotropic Radiated Power

僅僅中那幾個常用單詞就可以知道,這是發射功率。

信號不好,是發射功率。

說白了,就是發射功率更小。

對於單工通訊來說,衡量接收信號好不好跟自身的發射功率無關。

但是,對於手機來說,還是重要的。

因為如果手機發射功率太弱,基站收到手機信號太差,通訊是有問題的。

但是,現在通訊設備的發射功率,都是可以通過軟體調整的,並且瞬間完成。

理論上可以為設備當前的環境,為每個頻段調成設計者認為合適的功率(EIRP)

但是,這個,這個受到到PA同天線的限制。

但是,跟基帶本身無關直接關係。

基帶本身不影響接收信號強度,也不影響發射功率。

相同環境下iphone XS MAX EIRP低,因為我不知到測試條件,也不知道蘋果的設計邏輯,我想到兩個猜測

1、PA(放大器)同天線限制,導致功率做不大。

2、基帶(BB)糾錯能力太強了,導致設計者認為沒必要那麼大的EIRP。

但是,我貼出的圖是很粗略的,只有信號強度,沒有角度(以前我們測試,每個頻段都是一套圖,標上不同角度的測量結果)

第三,進入互聯網時代了,廠商會偷偷搜集用戶移動設備的信號接收的質量的信息以做評估、優化。

這個數據是海量的,但是可以不涉及隱私(就是記錄哪台設備在哪個位置接收到信號質量如何,廠商可以給每一台設備一個獨一無二的編碼,或者是每一批設備共用一個編碼,但是這個編碼跟IMEI的對應關係,可以做到沒有人知道),這個數據廠商不會公布出來。

我可以斷定(這個就不是猜測了)。

從基帶本身公開的數據來說,我看不出端倪

1、驍龍X20 LTE,最新的三星10nm LPE工藝製造,下載支持到LTE Cat.18,理論下載速度進一步提高到1.2Gbps(150MB/s)。

驍龍X20支持最多五個20MHz載波聚合,合計頻寬達100MHz,同時支持4x4(3CA) MIMO,最多12個空間流,不過調製還是256-QAM。

上傳方面沒變,還是支持LTE Cat.13,最高速率150Mbps(18.75MB/s),支持雙20MHz載波聚合、64-QAM。

2、Intel基帶晶元XMM 7560,理論性能堪比高通X20基帶的產品。

XMM 7560基帶採用14nm工藝製造,支持5x20MHz載波,理論最高下載速度為1Gbps,支持LAA技術。

雖然下載速率不及高通,但Intel在上傳速率方面有一手,XMM 7560的上傳可以支持到Cat.13,通過3x20MHz載波達到225Mbps的速率,比高通的150Mbps高不少。

在網路支持方面,XMM 7560也實現了全網通,號稱是7模35頻==============

蘋果擁有iphone X時代高通、英特爾兩類BB信號質量情況的海量數據,這個可以給決策層決策是否徹底放棄高通做重要參考。


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