本年苹果推出了iPhone XS/XS Max及LCD屏的iPhone XR三款手机,苹果iPhone手机优点许多,不过本年的iPhone除了售价贵、销量低的批判之外还陷入了信号门漩涡中,有许多用户表明iPhone XS/XS Max的信号不佳,甚至不如iPhone X,但也有人表明信号没什么改变。这个很形而上学的问题引发了不少争议,此前也有专业人士剖析过苹果iPhone XS/XS Max的天线功能。国内知名MIMO OTA专家、前华为5级专家、IEEE高级会员,教授级高级工程师吴醒峰日前也从专业角度测验了iPhone XS/XS Max的信号功能,他对iPhone的评价很高,认为苹果可以将4天线掩盖如此宽的频域规模,这种规划才能,当今武林,唯有iPhone——犹如一个厚积薄发的武林高手,一次打通任督二脉。
先来回忆一下iPhone XS、XS Max的信号门事情。手机被偷找回
一、WIWavelength的数据剖析
文章自身写的比较全面,客观的说,可以引用FCC的数据,也算比较专业。主张学有余力的同学,直接去看FCC的陈述,我给出Max和XS的陈述原文两个链接:(看完你 会知道一台手机上市之前做多少测验)
但明显,作者 Andrew J Shepherd,并不是做天线/功能测验工程师身世,由于他使用的首要是EIRP这个值进行论说,而不是OTA,更不用说MIMO OTA... ...(不要一脸懵逼啊喂~,听我慢慢说)
我翻译过来是这样:历代iPhone在实验室里面测的EIRP值从来没有像本年这样糙,从上一代iPhone8/X换到这一代iPhoneXS的用户,等着你们体会的“好消息”哦 *_^
这篇文章的首要问题在于:使用了FCC的EIRP作为无线功能优劣的比照根据
FCC对EIRP的要求其实是限定手机的最大发射危害,而不是去量化表征手机的通信质量EIRP = 传导发射功率 + 天线增益,而这里的天线增益,是使用天线在最好方向的值——这一点有一些工程师也会疏忽——关于一台位置和姿势随时改变的手持移动的手机来说,仅仅凭最好方向的EIRP,很难全面了解天线功能。
最终,你们或许留意到了,EIRP一直说的是“发射”特性,而你们最关心的是“接纳”功能,这一点,AJ本人在原帖10月31日的一个回复中也强调了一下:
综上,WiWavelength上面的帖子关于iPhone XS/XS Max信号问题的参阅意义其实并不大。那么咱们应该经过什么样的测验和数据,可以去了解一下一台手机的天线或许信号问题呢?
——要做OTA(Over The Air)测验,而不是传导(Conductive Testing)。
二、传导测验、惯例OTA测验与最先进的MIMO OTA测验:
·左边红框里面是传导测验:把天线旁路掉,测信号进入天线之前的强度——这也是EIRP公式当中的“传导发射功率”的测验办法——FCC用的是这种测验办法,从最早的射频测验就开始,办法存在了应该有一个世纪了。
·右边绿框当中是惯例OTA的测验办法:把手机整个放到一个无电磁波发射的“微波暗室”当中,以便精确地丈量包括天线在内的手机整机的接纳功能和发射功能,经过丈量球面每一个点的功率值,再进行球面的加权平均,可以得到TRP、TIS两个指标,前者代表发射功能,后者代表接纳灵敏度,还能得到手机在不同方向的完整的3D功能示意图(见图中右下角六个小图)——ZEALER用的是这种测验办法,从2G时代,现已存在了近二十年。
这些惯例OTA测验是苹果、三星、华为、oppo、vivo、小米等等厂商天线工程师必做的,然而由于4G开始的多天线MIMO(多入多出)体系的出现,原有这两种测验办法均无法很好地对4G手机整体功能做评价:由于不仅仅要考虑天线和手机整机,还要考虑由于外界环境带来的信道式微的影响,调查基带芯片对多天线得到的多路信号的处理才能——这种更挨近模仿实在环境的测验,被称为MIMO OTA测验,是最近5年来才开始出现并标准化的。
最新的MIMO OTA测验,可以完结在规则信道环境下的下行吞吐量的测验,通俗点说,就是在实验室里面模仿一点点降低手机所在场地的信号强度,调查下载速率有没有变慢,或许说谁在更低的信号强度下,可以保持住更高的下载速率。MIMO OTA的暗室被规划成这样:
在这个场地上,咱们此次针对三星Galaxy note9、小米8、华为P20pro、iPhone X,iPhone XS,iPhoneXS Max这几款有代表性产品,进行了无线功能比对测验。
三、MIMO OTA实验室测验成果
第一次测验:
在最新的iOS 12.1晋级之前完结,六款终端别离是:三星Galaxy note9、小米8、华为P20pro、iPhone X,iPhone XS,iPhoneXS Max。
由于时间所限,仅针对FDD Band3(作业频率:1800MHz邻近), TDD Band39(作业频率:1900MHz邻近), TDD Band41(作业频率:2500MHz邻近)三个典型频段进行测验(根据工信部的行业标准YD/T 2869.1-2015)
由于在Band 41调查到了iPhone XS/XS Max树立衔接困难的状况,没有完结比对。
第一次测验的定论:
从Band3和Band39的状况看,最新这代iPhoneXS和XS Max的功能比上一年的iPhone X是有明显提高的,这应该得益于他们最新的4X4 多天线规划;
XS和XS Max在Band41发生建链困难,复测如故,原因不明;
PS:后来经过反复调测,Max一旦树立链接之后,所得测验曲线显示功能并不差;
2. 第2次测验:
尽管苹果公司没有回应XS和XS Max的信号门,可是在最新的iOS12.1版本晋级中有如下描述:
因而咱们第2次对晋级前后的XS Max做了复测,参加测验的样机有5台:iPhone X, XR, XS, 以及两台Max,记载为Max-1,Max-2。
现象:晋级之前,在Band41上,XS和两台Max仍然有建链困难的现象,但一旦树立链接,功能曲线保持比较好的状态——而晋级之后,在Band41建链困难的现象消失了!以下贴出晋级完结后的MIMO OTA测验图线:
第2次测验定论:
晋级iOS12.1之后,对XS和XS Max的建链才能有所改善;但XR在Band3上出现了异常状况,原因不详;
四. 个人剖析与定论:
1. 先说点令人称誉的方面:
iPhone的射频与天线规划才能在业界是比较抢先的,自从iPhone X创始苹果的全面屏以来,天线功能要保持不退化太多,对天线工程师来说的难度就现已加倍,此次iPhone XS/Max初度推出4x4 MIMO,就一步达到了在数个频段都支撑四天线,整个跨过了1700MHz~2500MHz如此大的频宽规模——比较之下,另外两家竞争者根本只在某几个高频频段支撑4x4,二者的规划难度有实质的不同——以下数据来源于FCC陈述,可以推断XS和Max第3、4根天线别离支撑的频段:
·赤色方框部分是1GHz以下频段,很难做出4根能起到作用的天线,现在尚无任何支撑4x4的商用手机产品;
·蓝色方框部分是2.5GHz以上频段,三星、华为、苹果都已有商用产品支撑4x4;
·绿色部分从1.7GHz-2.5GHz,一起可以掩盖蓝色+绿色这两个频域内各频段的4x4,现在应该只有iPhoneXS和XS Max,其他厂商通常是支撑其中某一个或某几个频段;
定论一;苹果尽管不是第一家将4天线应用到手机当中的厂商,可是可以将4天线掩盖如此宽的频域规模,这种规划才能,当今武林,唯有iPhone——犹如一个厚积薄发的武林高手,一次打通任督二脉;
定论二:从技术优势应用到产品功能提高:从这次MIMO OTA实验室的吞吐量测验成果看,比较于上一代iPhone X,新一代iPhone功能提高的作用现已达到
2. 再说点或许需求留意的:
但与此一起,在狭小空间额定增加了两路天线,对四路天线之间的不平衡、匹配电路规划等等提出了更大的挑战,而为了掩盖如此很多频段,部分频段上的功能折中也是不可避免的。多天线技术就像金庸先生笔下周伯通的左右互搏绝技:要一手画方,另一首画圆,互不相关,才能发挥出奇效。——天线挤在一个狭小空间,4x4比2x2更难做到互不相干。
关于咱们此次在测验过程中调查到的建链困难的现象,我个人的猜想是:好像此前各家在金属外壳下惯例使用的TAS(Transmit Antenna Switch,发射天线切换战略)技术相似,4个接纳/反射天线的复用、挑选与切换,内部履行的判别机制和挑选战略,杂乱度也变得比以往更高,这或许是形成在某些场景下内部天线切换失效,再重启一下又能恢复正常的原因——而光看看EIRP,或许看单根天线增益,是看不出所以然的。
估测一:尽管与基站树立链接后数据下载方面iPhone XS和Max都有提高,可是由于内部射频通路或多天线之间的智能切换机制杂乱,或许导致建链失败,需求内部重置——反而不如单天线或2x2来的简略、有用
估测二:iOS12.1经过软件晋级是无法改善硬件功能的,可以修正的是一些切换机制和算法——事实上硬件自身现已很强大,就好像既有丈八蛇矛,又有倚天剑、屠龙刀,但什么时候选哪件兵刃应敌——这是个令人头疼的问题
估测三:如果以上估测建立,我不认为intel的基带要为iPhone XS/Max的信号门买单,这部分应该不是intel现在承接的领域——未来会不会集成进去?难说
手机发展到今日,软件上在说人工智能,找回苹果7p而硬件上也在引进各种杂乱的自适应战略,以便一边保证用户体会,另一边还要严格遵守各国的射频法规要求——天线工程师们变成了一群游走在贩子江湖中的形而上学先生:摸着电路,掐指算卦,整天无休。
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