在之前的Update第八周文章中，Alan其實(shí)是已經(jīng)有介紹過(guò)關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展當(dāng)下的兩大網(wǎng)絡(luò)制式——Sub-6G與mmWave（毫米波）的區(qū)別，同時(shí)也有介紹在2020年，5G頻段的這一重要區(qū)別，將對(duì)智能手機(jī)的設(shè)計(jì)造成怎樣的影響。在本周發(fā)布的i

在之前的 Update 第八周文章中，Alan 其實(shí)是已經(jīng)有介紹過(guò)關(guān)于 5G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展當(dāng)下的兩大網(wǎng)絡(luò)制式 —— Sub-6G 與 mmWave（毫米波）的區(qū)別，同時(shí)也有介紹在 2020 年，5G 頻段的這一重要區(qū)別，將對(duì)智能手機(jī)的設(shè)計(jì)造成怎樣的影響。

在本周發(fā)布的 iPhone 12 系列中，蘋(píng)果為了保證 mmWave 5G 信號(hào)接收，在美版的 iPhone 12 機(jī)身的鋁金屬邊框上加入了一個(gè)極具辨識(shí)度的特殊「補(bǔ)丁」：之前在曝光中甚至還有人據(jù)此推斷這是一個(gè) Smart Connect 接口，或是一個(gè)側(cè)置指紋識(shí)別模組，實(shí)際上在發(fā)布會(huì)上才正式揭曉謎底 —— 這其實(shí)是一個(gè) mmWave 天線模組。

也就是說(shuō)，在美國(guó)境外銷售的每一部 iPhone 12 行貨都是沒(méi)有這一額外的天線模組設(shè)計(jì)的，同時(shí)自然也都不支持 mmWave 5G 網(wǎng)絡(luò)，這樣外觀上的設(shè)計(jì)區(qū)別，在 iPhone 設(shè)計(jì)歷史上非常少見(jiàn)，但在 5G 時(shí)代 mmWave 與 Sub-6G 兩種 5G 網(wǎng)絡(luò)頻段已經(jīng)并行發(fā)展的現(xiàn)在，這種「同款手機(jī)天線設(shè)計(jì)上的差異」會(huì)越來(lái)越多的出現(xiàn)在 5G 旗艦手機(jī)上。

要分析這種特殊 5G 頻段給智能手機(jī)天線設(shè)計(jì)帶來(lái)的區(qū)別，還需要從 mmWave 與 Sub-6G 這兩大 5G 網(wǎng)絡(luò)頻段上的區(qū)別講起。

mmWave 與 Sub-6G 的區(qū)別

在 iPhone 12 發(fā)布之后，得益于蘋(píng)果話題自帶的超高流量，本次 iPhone 12 系列地區(qū)版本上最大的區(qū)別 —— 支持 mmWave 與 Sub-6G 的版本以及僅支持 Sub-6G 的版本在實(shí)際使用上哪個(gè)「更好」的討論又開(kāi)始進(jìn)入主流平臺(tái)上，甚至還有「美版比國(guó)行版更實(shí)用」的論調(diào)出現(xiàn)。

在 5G 頻段中，mmWave 毫米波與 Sub-6G 的實(shí)際區(qū)別在于：Sub-6GHz 基于現(xiàn)有的 6GHz 以下的頻段發(fā)展而來(lái)，而毫米波則是基于 24~100GHz 的高頻頻段，屬于 5G 發(fā)展中異軍突起的新戰(zhàn)場(chǎng)。

目前，世界上主要的 5G 發(fā)展國(guó)家地區(qū)對(duì)于這兩大技術(shù)流派的支持卻大相徑庭：其中，包括中日韓與歐洲在內(nèi)的 5G 商用第一梯隊(duì)，都選擇了使用 Sub-6G 作為早期組網(wǎng)方案，只有美國(guó)，一開(kāi)始選擇了 mmWave 作為自家 5G 布網(wǎng)的基礎(chǔ)。其中 Verizon 又是一直在力推 mmWave 的運(yùn)營(yíng)商。甚至說(shuō)是本次 iPhone 推出 mmWave 版本最大的受益者也不為過(guò)。

可能也的確是考慮到這一點(diǎn)，蘋(píng)果甚至還在發(fā)布會(huì)上讓 Verizon 的 CEO Hans Vestberg 上臺(tái)介紹了 4 分鐘自家業(yè)務(wù)，同時(shí)，Vestberg 在發(fā)布會(huì)中提到的「5G 超寬頻網(wǎng)絡(luò)」，本質(zhì)上就是基于 Verizon 在美國(guó)主要城市中采用 mmWave 5G 布網(wǎng)模式，實(shí)現(xiàn)的超高速網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

但毫米波之所以在 5G 時(shí)代異軍突起，實(shí)際上是因?yàn)橹髁鞯睦迕撞l段在 4G LTE 乃至之前的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中，優(yōu)質(zhì)的頻段已經(jīng)被基本消耗殆盡；而且毫米波在傳輸速率與可用帶寬上有先天優(yōu)勢(shì)，能實(shí)現(xiàn)更多我們?cè)O(shè)想中的未來(lái) 5G 使用場(chǎng)景：比如蘋(píng)果發(fā)布會(huì)上 Verizon 重點(diǎn)介紹的在舉辦賽事的體育場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)/火車站乃至商業(yè)區(qū)這些人口密集聯(lián)網(wǎng)設(shè)備眾多的區(qū)域，的確是 mmWave 能大顯身手的應(yīng)用場(chǎng)景。

同時(shí)，理論上來(lái)講，mmWave 的確是 5G 網(wǎng)絡(luò)中最理想化的應(yīng)用場(chǎng)景：5G 區(qū)別于 4G 的大部分使用場(chǎng)景：比如 4K 傳輸 AR 建模以及要求更高的 VR 直播內(nèi)容，甚至是工業(yè)級(jí)的應(yīng)用場(chǎng)景以及 L4 以及更高等級(jí)的自動(dòng)駕駛，都要依賴大帶寬低延遲的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境才能實(shí)現(xiàn)，這也是 mmWave 網(wǎng)絡(luò)區(qū)別與 Sub-6G 的主要優(yōu)勢(shì)。

但目前，美國(guó)運(yùn)營(yíng)商力推 mmWave，一大原因在于美國(guó) Sub-6G 受到軍用頻段的限制。頻段清理尚需時(shí)日，而且 mmWave 在技術(shù)上尚處于發(fā)展初期，高頻段的先天弊病：傳輸距離短、易干擾實(shí)際上目前都沒(méi)有得到根本解決：惡劣天氣甚至是霧霾就能對(duì) mmWave 信號(hào)傳輸造成影響，也不僅僅只是一句玩笑話那么簡(jiǎn)單。甚至包括英特爾在內(nèi)的不少?gòu)S商都認(rèn)為當(dāng)前推出 mmWave 的智能手機(jī)并不實(shí)用。

但這并不代表當(dāng)前基于 mmWave 頻段實(shí)現(xiàn)的布網(wǎng)方式就完全不現(xiàn)實(shí)：嚴(yán)格來(lái)講，上述毫米波的缺陷，都可以通過(guò)大規(guī)模成倍的部署基站來(lái)緩解：這種解決方法雖然簡(jiǎn)單粗暴，但同時(shí)也讓目前的商用 5G 布網(wǎng)成本飆升，即使是這樣，mmWave 組網(wǎng)方式的種種弊端目前仍然明顯，即使是 Verizon 已經(jīng)投入商用的 mmWave 5G 網(wǎng)絡(luò)也是如此。

這也是目前包括歐洲與中國(guó)在內(nèi)的大部分 5G 商用地區(qū)都還是采用了以 Sub-6G 為主的組網(wǎng)方式的原因，但目前 mmWave 仍然被認(rèn)為是未來(lái) 5G 網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分之一：在未來(lái)理想的 5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃中，運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)低、中、高三層頻段實(shí)現(xiàn)協(xié)同組網(wǎng)：1GHz 以下頻段做覆蓋層，Sub-6G 做主流層，覆蓋大部分鏈接 5G 的智能設(shè)備，而 mmWave 毫米波則是覆蓋熱點(diǎn)高容量需求，組合建成廣覆蓋、同時(shí)滿足各種需求的5G網(wǎng)絡(luò)。

早年，還有包括華為以及高通針對(duì)對(duì)方產(chǎn)品不支持 mmWave 相互開(kāi)炮暗諷對(duì)方是假 5G 的宣傳手段，這樣的情況在近年已經(jīng)絕跡了，因?yàn)闊o(wú)論是 mmWave 毫米波還是 Sub-6G 厘米波，都能在未來(lái) 5G 網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮特定的優(yōu)勢(shì)。

智能手機(jī)的設(shè)計(jì)影響

回到智能手機(jī)上，雖然 5G 網(wǎng)絡(luò)頻段并不是讓智能手機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的直接原因，但兩種主流頻段巨大的使用差異，也導(dǎo)致了手機(jī)要在基帶天線設(shè)計(jì)乃至手機(jī)內(nèi)部設(shè)計(jì)上做出巨大的改變。

在之前的 介紹文章 中，當(dāng)時(shí)其實(shí)已經(jīng)有一個(gè) 5G 頻段導(dǎo)致手機(jī)內(nèi)部設(shè)計(jì)「分化」的典型案例：根據(jù) iFixit 與 JerryRigEverything 對(duì) Galaxy Note 20 系列的拆解發(fā)現(xiàn)，三星為不同版本的 Galaxy Note 20 Ultra 設(shè)計(jì)了兩套不同的散熱結(jié)構(gòu)：分別是和之前 Galaxy 系列旗艦手機(jī)類似的銅蒸氣室散熱結(jié)構(gòu)，以及另一個(gè)采用了石墨烯散熱結(jié)構(gòu)的新版本。 這樣的散熱差異就是為了容納不同頻段的 5G 天線與射頻模組做出的設(shè)計(jì)調(diào)整。

由于 mmWave 的調(diào)節(jié)器與射頻系統(tǒng)與 Sub-6G 有著極大的不同：毫米波的高頻特性會(huì)限制手機(jī)搭載的接收天線尺寸，所以為了彌補(bǔ)尺寸的不足，上游供應(yīng)商在提供整合方案時(shí)，會(huì)通過(guò)加入更多毫米波天線的方式，來(lái)彌補(bǔ)信號(hào)傳輸時(shí)的損耗。這也是 Galaxy Note 20 會(huì)出現(xiàn)兩種散熱結(jié)構(gòu)的原因。即使在供應(yīng)鏈呼風(fēng)喚雨的蘋(píng)果也不能避免，于是就有了文章開(kāi)頭提到的 iPhone 12 外觀設(shè)計(jì)。 雖然美版目前相比于其他國(guó)家的 iPhone 12 系列的確是多了對(duì) mmWave 頻段的支持，但這并不意味著這就完全是蘋(píng)果的刀工，讓 iPhone 12 多出了數(shù)種不同的規(guī)格版本，很可能是蘋(píng)果希望在其他國(guó)家行貨版本的 iPhone 上通過(guò)舍棄無(wú)用的 mmWave 天線，來(lái)降低手機(jī)機(jī)身的同時(shí)，增加其他手機(jī)硬件模組的規(guī)格（比如電池）。

雖然美版機(jī)型是否在電池容量上會(huì)比其他版本略低尚且不得而知，但從官網(wǎng)上的數(shù)據(jù)來(lái)看，少了mmWave 天線，的確讓其他版本的 iPhone 12 系列比美版機(jī)型輕了 2g，雖然這算不上什么感知太強(qiáng)的區(qū)別，但的確也在暗示著其他手機(jī)硬件可能也有所不同。

iPhone 12 美版官網(wǎng)介紹界面（上圖）與國(guó)行介紹界面（下圖）信息對(duì)比

雖然 Alan 對(duì)于 mmWave 版本的 iPhone 12 內(nèi)部設(shè)計(jì)上會(huì)有何變化相當(dāng)好奇，但目前 iPhone 12 系列的拆解還尚未公布，可以預(yù)見(jiàn)的是，不同版本的 iPhone 12 系列會(huì)在內(nèi)部設(shè)計(jì)上有較大的區(qū)別。對(duì)于寸土寸金的 iPhone 機(jī)身內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)講，這當(dāng)然尤為重要，所以我們完全沒(méi)必要去追求美版機(jī)型所謂的「全頻段」優(yōu)勢(shì) —— 畢竟即使買到的是 iPhone 12 水貨，在接下來(lái)幾年中你仍然在大部分國(guó)家與地區(qū)無(wú)法使用到 mmWave 組網(wǎng)的 5G 網(wǎng)絡(luò)，算得上是真正的「徒增功耗」。

但是，mmWave 作為未來(lái) 5G 面向更多使用場(chǎng)景拓展可能性必不可少的領(lǐng)域之一，我們最終仍然會(huì)看到，越來(lái)越多支持 mmWave 的 5G 終端滲透到我們的生活中，在我們?cè)O(shè)想過(guò)甚至想象不到的使用場(chǎng)景中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。

Because one day, we'll be safely back in those places.（因?yàn)榭傆幸惶欤覀儠?huì)安全地回到這些地方聚集。）