2019 款 iPhone 或将采用全新天线结构,可以改善信号质量吗?

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不久前,苹果分析师郭明池发布了最新的供应链报告,预测iPhone天线设计将因供应商和技术的变化而发生巨大变化,旨在改善手机信号问题。那么采用新的天线结构能否改善iPhone信号呢?我们一起来看看吧。

苹果目前使用的LCP材料称为液晶聚合物,是一种新型热塑性有机材料,可以实现高频、高速度,同时保证高可靠性。它具有以下特点:

工作频率范围宽,在直至110GHz的整个射频范围内介电常数几乎保持恒定且较低,一致性好;

损耗角正切仅0.002,即使在110GHz时仅增加到0.0045,非常适合毫米波应用;

热膨胀特性非常小,可作为理想的高频封装材料。

但短期来看,LCP目前存在一系列问题:

材料短缺:目前LCP薄膜材料主要由日本厂商控制,主要是Primatec和日本可乐丽。 Primatec已被Murata收购,因此材料仅供内部使用。可乐丽是唯一一家可以供货其他厂家的,而且供货稳定。存在一定的问题。

成本高:LCP软板层数较多,有的需要10层以上。必须使用激光钻孔技术。机械设备的投资远高于传统柔性板,综合成本较高。

良率低:LCP比较脆弱,在组件制造过程中进行弯曲测试时容易断裂。成品率低。由于材料本身极高,生产成本进一步增加。

PI的全称是Polyimide,中文名称是聚酰亚胺。聚酰亚胺作为特种工程材料,广泛应用于航空、航天、微电子、纳米、液晶等领域。传统的软板一般由铜箔、绝缘基材和覆盖层组成。采用铜箔作为导体电路材料,PI膜作为电路绝缘集中采购,PI膜盒环氧树脂胶对盒体起到保护和隔离电路覆盖层的作用。 PI软板是经过一定的工艺加工而成的。

绝缘基板的性能决定了柔性板的最终物理性能。由于PI基板的介电常数和损耗因数较大,吸湿性较大,因此可靠性较差。 PI软板高频传输损耗严重,结构特性较差,无法适应当前高频、高速的趋势。

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MPI(Modified PI),也就是新闻中提到的新型PI结构,是PI改进方案,是以PI为基材制作的MPI软板。 MPI软板的介电常数、吸湿性和传输损耗介于PI软板和LCP软板之间。尤其是随着工艺的改进,中低频段的传输效率几乎可以与LCP相媲美,而且成本也相对较低。

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由于LCP短期内价格昂贵,而MPI在中低频具有性价比优势,因此5G时代MPI将与LCP共存,LCP将用于中低频。

理论上,在高频阶段,LCP材料相对于PI材料具有非常优异的性能。在目前即将使用的毫米波频段,电磁波传播衰减相差达到5dB,因此LCP材料比PI材料更适合毫米波传输。但理论数据忽略了良率问题。

事实上,苹果早在2017年就开始尝试在iPhone 8系列和iPhone X机型上大规模应用LCP天线和LCP软板,以提高天线的高频性能并减少占用空间。并且由于良率不高且制造工艺复杂,对于iPhone出货量来说,大幅提升良率需要提升天线性能。

2019 款 iPhone  或将采用全新天线结构,可以改善信号质量吗?

苹果认为LCP良率太低,导致iPhone在不得不降低标准后出现高频蜂窝传输问题。 iPhone XS系列和iPhone XR都在一定程度上受到LCP材质的限制。

2019 款 iPhone  或将采用全新天线结构,可以改善信号质量吗?

但据华为和RF Skyworks工程师介绍,LCP只能提高天线的高频性能,不会影响高频蜂窝传输。 iPhone XS信号问题主要是天线设计造成的。苹果的4x4 MIMO天线隔离设计似乎存在一些问题,无法有效降低同频干扰。

那么苹果更换射频材料能否改善信号问题呢?

据新闻报道,新的天线结构由4组PI和2组LCP天线组成。虽然更换后天线材质已经达到平均水平,但天线材质并不是影响信号的主要因素。苹果可能需要同时改进天线位置和设计。只有投入更多的精力,才能保证手机整体信号不会出现大问题。