三更:看到eetop引用了这一篇文章,感觉没有抓住重点,现归纳如下。

1,从板上测试结果看,发射功率低和基带,射频收发,射频前端没关系,结果都很健康。

2,手机射频是一个系统工程,接收信号的问题不一定是因特尔的锅。而且也肯定不是我司或者我司竞争对手的锅。

3,本人不是天线工程师,所以和天线有关的问题不要问我,问了我也不懂。更不是手机厂商的射频系统工程师或者质量管理工程师,所以也别问我哪家手机信号好,或者为啥苹果这个不行,否则我只能说不知道。


另外所有你能叫的出名字的手机厂商的旗舰级别产品都会用我司的射频前端所以我对任何手机品牌都没有偏向。企图引战或者故意提出我无法回答的问题的,一率删除评论。


利益相关:Skyworks RF design Engineer。 具体我所在公司是干什么的或者我的职位是负责什么的各位看官请自行搜索。我只能说我司从第一代iPhone开始就为苹果提供PA或者射频前端模组。

评价iphone XS手机信号不佳之前我觉得有必要向看官们科普一下手机的硬体系统到底是什么样子的。因为我是射频IC工程师,所以我会从射频角度入手切合题主的问题进行科普。

你的手机是怎么接收到信号的?信号从基站发出,经过空气传播,被你手机上的天线接收。天线接收之后先通过射频前端进行选择,滤波和放大。再通过射频收发进行降频,放大,模转数。再然后进入基带进行处理。那么发射信号呢?反过来就是了,数字信号从基带到射频收发进行数转模,放大,升频。传输到射频前端进行放大,滤波,再让天线发射出去。 iphone的天线厂商大概有三家,其中一家是我国的信维通信,非常厉害的手机天线厂商。给iphone提供射频前端的厂商一共四家,分别是博通(Avago),Skyworks,Qorvo和Murata。射频收发和基带通常来说绑定销售,苹果之前的供应商是高通和因特尔,从去年开始,全球大部分地区都用的是因特尔的基带加射频收发。具体采用的晶元大家可以去iFixit上面查找,人家标得非常详细。

手机接收到的信号好不好到底由什么来决定?首先明确一个概念:灵敏度------系统能侦测到的最小信号强度。灵敏度好,顾名思义,你手机对于信号比较灵敏,自然信号就好。手机的灵敏度由什么来决定?主要四个---基带在某一误码率下的信噪比,射频收发加前端的杂讯因数,天线增益,环境杂讯。举个例子,64QAM调制模式,误码率10的-9次方,某型号iphone采用高通基带,信噪比5dB,采用高通射频收发加SKYWORKS某射频前端,杂讯因数一共7dB。天线增益-2dB,环境杂讯-104dBm。那么该手机的灵敏度就是5+7+2-104=-90dBm。再举个例子,同样是64QAM调制模式,误码率10的-9次方,某型号iphone采用Intel基带,信噪比8dB,采用Intel射频收发加Avago某射频前端,杂讯因数一共5dB。天线增益-1dB,环境杂讯-104dBm。那么该手机的灵敏度就是8+5+1-104=-90dBm。有没有发现,两台手机的射频接收灵敏度其实一模一样,即使Intel的基带信噪比相对于高通差了3dB。这说明了什么?手机射频它是一个系统工程,Intel基带不好也不一定意味著你的手机信号就一定差,手机厂商是可以通过其他地方来进行补偿。所以希望各位看官看了我这个回答之后多一些理性思考,很多事情并不是那么简单。以上的举例仅为说明问题,因为我不做基带和天线设计,所以具体数值我也不知道。我唯一能保证的就是射频前端的RX杂讯因数普遍在3dB左右,所以希望看官们挑刺的话就不要挑这里了。

如何计算你的手机发出的功率大小呢?首先基带把数字信号传给射频收发,射频收发做数模转换然后用Mixer升频成射频信号传给射频前端。射频前端通过功率放大器进行放大然后滤波再由天线发射。通常来说,我们假设的一般是射频收发给我们的初始功率大约是3dBm,如果以50欧姆作为负载,电压的峰到峰值大概是900mV,我相信大多数射频收发厂家做到这个数应该不算太难。之后射频前端里的功率放大器进行功率放大,我们通常会为后面的滤波器和走线损耗留有余量。整个射频前端把信号放大到25dBm是一个比较保守的估计,之后天线增益-2dB。那么你手机发出的射频信号功率大约在23dBm,也就是200mW左右。

高票答主们引用的图片和文字说明来自wiwavelength。我这里放出 @NavisLi 的答案避免做重复的说明。

如何评价iPhone XS系列手机信号不佳的现象??

www.zhihu.com图标

wiwavelength给出的iphone发射功率不尽人意的解释是天线增益过低,我这里引用图片如下:

可以看到在低频段,1号天线的增益普遍在-6dB 到 -7dB,中高频大约在-6dB到-4.5dB。这个数值低于预期所以wiwavelength将发射功率低的原因归结到了天线设计布局不佳。同时它给出了信号进入天线前的功率,如下所示,除了B30功率较低之外,其他频段都比较健康。

从wiwavelength的分析当中我比较倾向认为天线之前的设计都算合理,各个供应商也算顺利完成了任务。但是天线这里iphone似乎在设计或者布局上面栽了跟头,看来天线供应商是时候和苹果工程师加班儿开会了。

iphone xs 相比于前一代iphone x多了一个天线,增加一个天线并不是随便找个地方往上一装就完事儿了的,天线的directivity,各个天线之间的隔离度,都是在设计时需要仔细把握的指标。随著2020年5G正式开始商用,可以预期无论是苹果还是其他任何手机厂商的旗舰手机,都会堆远超现在数量的天线和射频前端模组。所以如果各位2年之后买手机,千万别被任何厂家忽悠说他们支持什么5G频段,用了多少天线,支持多少CA和MIMO。多等一等,看看效果到底好不好再做决定。

以上


利益相关:华为手机天线工程师

2018.12.5 update

zealer和爱否都发布了测试,感觉要大撕逼,先匿了。

个人对两家的评价是:

菜鸡互啄。

zealer这边不懂测试,测试配置是有问题的。当然要改iPhone的天线切换配置也不是一般人能做的。另外iPhone 的TIS测出来差15db是明显有问题的。不过zealer结论基本正确。

吴醒峰在我司干过2年,精通MIMO测试。不过也过于看重MIMO测试结果了,现在各大厂家还是以SISO为主,MIMO结果仅供参考。另外吴对手机射频天线的认知不超华为转正通过的应届生的水平,从他对fcc报告的解读及对eirp这项指标的认知就可以看出。

1. EIRP这项指标,不会随著天线摆放方向改变而改变,因为EIRP是360°扫描后取最大值

2.有经验的天线工程师是可以从EIRP推测出TRP乃至整个天线性能的大概范围(误差1dB)

3.发出」苹果打通任督二脉」这种言论更是让我震惊,还专门强调是业界首个实现1.7~2.7GHz 4×4 MIMO。不清楚三星s/note系列的规格还能勉强接受,难道连mate10/20的规格都忘了?

最后给的结论也不用看了

2018.10.15 update

周一回来发现网上居然传开了,就补充地再严谨点吧(也算自打脸)。

1.由于iPhone XS能在4个天线中间选一个最好的,所以虽然硬体没法改了,但仍有可能将来通过优化天线切换演算法,提升用户通信体验。

2.本人不是很懂基带,仅从个人所知道的射频知识去推论。至于Intel基带有没有问题,需要具体的测试

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2018.10.13 update

先把FCC报告链接放上来,有兴趣的可以详细看下

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

从FCC报告中可以解读出以下信息

1.这代iPhone的射频依然很牛逼,25dBm真心吊炸天。华为一般自23-24之间。基本可以认为板子上功率是(即射频加基带)没有问题的。

2.这代iPhone有4个蜂窝(Cell)天线,主TRX信号可以在4个天线中任意选一个最好的进行收发。这个也很牛逼,华为现在也就做到2选1,剩下2个天线只能做MIMO接收,不能发射。

3.貌似然并卵,整了这么多牛逼的东西,最后用户感知到的却是信号变烂。下一代不大改看样是不行了。这次苹果为了强行上MIMO导致翻车,应该也是运营商给了苹果很大的压力,毕竟华为和三星都支持了4*4 MIMO。

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2018.10.12

这个问题之前我也回答过了,结论很简单。天线的锅。

其实信号不好,总共有3个地方可能出问题,基带,射频,天线。

基带:

其实这块我并不是很懂。说下个人看法吧,基带是把模拟信号转成数字信号的,而目前测试结果看,是接收到/发射出去的信号就很弱。因此即使换成高通的基带,也无法改善信号弱的问题,只能增加比如LTE双通的支持,或者提高下弱信号下的吞吐率和电话接通率。

射频:

射频性能可以翻阅FCC的报告,今年的我还没看。历年的iPhone传导功率和灵敏度都优于华为旗舰机。顺便说下苹果射频是业界最牛逼的,没有之一。在我看来有点类似A12与其他家SOC的差距。苹果射频架构设计牛逼,还经常定制些很牛逼的射频器件,供应商做的好的话还包下全年产能,比如当年avago家的四工器,量产一致性控制的也很好。

天线:

今年是iPhone第一次做4*4 MIMO。所以可以在外观上明显可以看出多开了2条缝。就是为了多加2个天线,从原来的2*2升级到4*4。很不幸的是增加天线不是多开个槽就可以多做一个天线这么简单。4*4 MIMO天线同频工作时的隔离度是非常难搞定的。同时原来的天线体积也会变小,导致性能下降。大家现在只关注到lte信号不好,其实顶部的分集,GPS/WIFI天线性能也是变差了。

总之,这代iPhone信号差的问题是无解了,换基带也没用,更别提软体升级了。对信号有要求的还是等下一代吧


反对把信号问题完全归功于 Intel 基带的结论,一切关于信号的讨论都出自 wiwavelength 的这篇文章,但是有几个人又详细看了原文以及后续?

在 wiwavelength 最新的文章里已经更新了更多信息,表示并不能把信号问题完全怪到 intel 基带的头上:

Antennagate 2018: "Youre getting my findings wrong"?

www.wiwavelength.com

实际上 Apple 在 iPhone 上混用高通和英特尔基带已经很多年了,从 2007 年第一代 iPhone 就采用的是英飞凌(2011 年初英特尔收购了英飞凌)基带,后来 iPhone 4 上也同时采用过高通和英特尔,之后都是高通,但是在 2016 年开始 iPhone 7 之后都是高通和英特尔混用,一直到今年的 iPhone XS 系列和 XR 才完全抛弃高通。

wiwavelength 最新的文章为了说明,特意拿出了去年 iPhone X 的测试对比,可以看出 iPhone X 的高通版本和英特尔版本最后的结果几乎是一致的:

所以从控制变数的角度来看,无论如何也不能单凭 iPhone XS 系列现在全部使用英特尔基带,就断定是因为英特尔基带导致的信号不佳,毕竟整机天线设计就不一样。

而且单纯从信号有多少格看也是没有意义的,因为 Apple 完全可以通过修改演算法来让 iPhone XS 系列显示更多的信号格,但实际上信号基本没有改变。

同理,在信号好的情况下测得更快的下载速度也不能说明问题,因为 iPhone XS 的 4X4 MIMO 一定会比之前的 2X2 快得多。


那么对于消费者怎么能判断实际的信号,而不是只能看虚无的信号格呢,还是可以通过 iPhone 隐藏的这一段代码来实现,任何 iPhone 机型都可以在通话界面输入: *3001#12345#*

对于 iPhone XS 系列之前的用户来说,如果你看到的类似左边的界面,那么说明你的基带是高通,而右边则是英特尔。

因此 iPhone XS 系列的用户可以点击 LTE 找到 4G LTE 详细信息。

然后分别点击 Serving Cell Info 和 Serving Cell Meas 就能看见如下界面:

我们需要关注最重要的信息只有两个,一个是 freq_band_ind 这是我们目前连接的 4G 频段,另一个是 rsrp0 与 rsrp1, 分别代表的是目前连接的信号站信号强度和最近的备用信号站信号强度。

  • -60 或更高 = 优秀
  • -61 到 -80 = 好
  • -81 到 -90 = 一般
  • -91 到 -124 = 差
  • -125 或更低 = 无信号

数字越大信号越强,这才是真实的信号强度,因为不同厂商对于信号格如何显示都有不同的定义,比如 A 厂商是 -100 以上全都满格信号,而 B 则是 -120 以上都满,但实际的信号肯定是不一样的。

Android 设备也可以在 设置 - 关于手机 - 状态 里找到相信的信号信息,因此,只有这样的对比多了,普通消费者才能真实的判断自己手里的 iPhone XS 系列究竟信号怎么样,而不是单纯的看信号,或者听一些自媒体用各种偏门方子宣称这么做可以改善信号。


这个问题差不多可以成为智商测试题(或英文小测验,或both)了。

很多答主激动地引用了WiWavelength的这个EIRP测试结果,却没几个愿意(或者有能力)解读这些图。

首先WiWavelength在系列博文的第一篇(9月12号)就声明了,这个事跟Intel的基带没有关系。注意他没有说Intel基带好还是不好,只是说他的那些图是关于射频RF部分的,主要受天线设计影响,跟Intel基带无关。请看图:

然鹅(不出意外地)被各路答主华丽丽滴无视了,当然也可能压根没看懂/不care。引用了那几个看起来很专业的图只为吓唬吓唬小盆友,开黑Intel才是他们的真实意图。

当然这事不只发生在咱中华上国,MacRumors和Reddit上一口咬定必须Intel背锅的也不少。吓得WiWavelength博主发了另一篇(9/25)劝告吃瓜群众不要过分解读他们看不懂的专业数据,并特别指出iPhone X高通版和Intel版用同样方法测出的EIRP图几乎完全相同:

这就证明相同天线设计下(由苹果自己操刀)两家的基带性能非常接近。

So那些拉著WiWavelength的虎皮黑Intel的答主,亲们可以考虑取关了。不是不懂装懂就是天下文章一大抄的临时工小编吧。

顺便再提几个醒,

- 这个EIRP图测的仅仅是输出功率。

- 信号好不好还要看输入(接收)端。

- 信号强度并不等同于信号质量。

- Xs好不好不是你生活的全部。这话对买了的和没买的都适用。


我感到莫名其妙。

我看到吐槽的有几种类型

一、同条件下屏幕上信号格数。

这就是一个显示嘛,原理跟我在上世纪做收音机的调谐指示一样,我把自己的机子设为60dB(我们习惯的称法,其实不是这个单位,是dBmw/m2,表征每单位空间接收到的电磁波功率)亮灯,你把你的机子设为54dB亮灯。看起来你的灵敏度高,但是,实际我的限噪灵敏度是54db,你是60db,收听同样的弱台,我收到的信号比你的清晰,不会有哪个工程师认为我的机子比你的信号差。

真正的无线信号测试,太难了,设备微微的扭了一个觉察不到的个角度,或者移动了一下位置(因为,现实环境中各种电磁波的反射、衍射、折射、叠加、抵消、驻波等等,太难估算了)

要做到客观标准,排除先入为主的主观因素影响,只有进电波暗室上夹具测试。

但是,我们在电波暗室都很难模拟所有的情况。

二、wiwavelength的EIRP测试

作为一个爱国人士,我是不翻墙的,wiwavelength原文我看不到,哪位大神谁能贴一份?

看下图我看不出啥。

为啥呢?第1,这是iphone X的图

第2,看得出除了B41频段以外,两者的EIRP是相同的。

其中移动B40、联通电信B41频段为室内补充频段。联通电信定制机均不支持B40频段,基本可以解读为该频段目前被联通电信保

看到iphone XS MAX的EIRP了

看起来很低

EIRP是什么?Effective Isotropic Radiated Power

仅仅中那几个常用单词就可以知道,这是发射功率。

信号不好,是发射功率。

说白了,就是发射功率更小。

对於单工通讯来说,衡量接收信号好不好跟自身的发射功率无关。

但是,对于手机来说,还是重要的。

因为如果手机发射功率太弱,基站收到手机信号太差,通讯是有问题的。

但是,现在通讯设备的发射功率,都是可以通过软体调整的,并且瞬间完成。

理论上可以为设备当前的环境,为每个频段调成设计者认为合适的功率(EIRP)

但是,这个,这个受到到PA同天线的限制。

但是,跟基带本身无关直接关系。

基带本身不影响接收信号强度,也不影响发射功率。

相同环境下iphone XS MAX EIRP低,因为我不知到测试条件,也不知道苹果的设计逻辑,我想到两个猜测

1、PA(放大器)同天线限制,导致功率做不大。

2、基带(BB)纠错能力太强了,导致设计者认为没必要那么大的EIRP。

但是,我贴出的图是很粗略的,只有信号强度,没有角度(以前我们测试,每个频段都是一套图,标上不同角度的测量结果)

第三,进入互联网时代了,厂商会偷偷搜集用户移动设备的信号接收的质量的信息以做评估、优化。

这个数据是海量的,但是可以不涉及隐私(就是记录哪台设备在哪个位置接收到信号质量如何,厂商可以给每一台设备一个独一无二的编码,或者是每一批设备共用一个编码,但是这个编码跟IMEI的对应关系,可以做到没有人知道),这个数据厂商不会公布出来。

我可以断定(这个就不是猜测了)。

从基带本身公开的数据来说,我看不出端倪

1、骁龙X20 LTE,最新的三星10nm LPE工艺制造,下载支持到LTE Cat.18,理论下载速度进一步提高到1.2Gbps(150MB/s)。

骁龙X20支持最多五个20MHz载波聚合,合计频宽达100MHz,同时支持4x4(3CA) MIMO,最多12个空间流,不过调制还是256-QAM。

上传方面没变,还是支持LTE Cat.13,最高速率150Mbps(18.75MB/s),支持双20MHz载波聚合、64-QAM。

2、Intel基带晶元XMM 7560,理论性能堪比高通X20基带的产品。

XMM 7560基带采用14nm工艺制造,支持5x20MHz载波,理论最高下载速度为1Gbps,支持LAA技术。

虽然下载速率不及高通,但Intel在上传速率方面有一手,XMM 7560的上传可以支持到Cat.13,通过3x20MHz载波达到225Mbps的速率,比高通的150Mbps高不少。

在网路支持方面,XMM 7560也实现了全网通,号称是7模35频==============

苹果拥有iphone X时代高通、英特尔两类BB信号质量情况的海量数据,这个可以给决策层决策是否彻底放弃高通做重要参考。


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