一直以其简洁的外观、轮廓和精湛的加工工艺，风格独特。 从第一代到最新/，历经10年，每一代都给大家带来不同的惊喜。

十年来，业界对其天线设计在外观、工艺等方面的变化颇有感触，一次次引领手机行业潮流。

一，，，

从第一代到第三代，三代的后盖均采用非金属材质，并且在边框天线设计出现之前，三代产品均采用FPC天线设计结构。

无线信号无法穿透铝合金，但可以穿透塑料。 因此，这一代采用了电镀铝合金和塑料后壳材质，这是当时技术限制和审美理念之间做出的妥协。拆开来看一下内部天线结构

图二 天线与逻辑板的连接

把电池拿开，你可以看到两根天线线连接到逻辑板上。

注：逻辑板也称为屏驱动板、中央控制板、TCON 板。 液晶屏无法直接识别主板的输出信号。 主板信号必须经过逻辑板处理，然后传输到液晶屏。

拔下连接到左侧底座端口的天线电缆

天线形式采用FPC+支架

图为拆下天线支架

金属材质的使用可以提供更加美观、耐磨、卓越的手感体验。 但由于金属材质本身的信号屏蔽特性，设备无法正常收发无线信号。 因此，后续的组合设计方式会采用金属、玻璃、塑料材料。

，更加支持3G网络，并且保证无线信号的稳定传输，两者也都采用了塑料外壳。

查看内部结构图，我们发现采用FPC设计的天线是依靠铜箔来辐射信号的。 优点是设计比较简单，生产成本较低。 缺点是容易受硬件和装配精度影响，天线连接一直不稳定。 地位。

图片

二，，

外壳由三个基本部分组成：两块光滑的高强度玻璃，以及围绕周边的不锈钢带。 同样的外观工艺延续了风格。

金属框架采用CNC不锈钢技术，左侧和顶部的两个缝隙将其分为两部分。 边框不仅充当机身的框架，还充当手机的无线天线。 两部分的左半部分用作WiFi、蓝牙和GPS天线，而右半部分则用作UMTS/GSM手机网络天线。

图金属框架结构

全新的天线设计形式是一大创新亮点。 为了提高灵敏度，工程师将天线位置从之前型号的内部移动到了外壳（金属框架）的侧面。 然而，天线工程师却大吃一惊。 这款号称“改变一切”的全新设备，被曝存在最基本的通讯缺陷——“天线门”。

大胆的天线设计分析

手机网络所用的主天线不仅位于机壳侧面，还与手机内部的另一根天线结合在一起。 外壳侧面焊接有一块形状复杂的金属片，据信该金属片用于支持各国不同的多个表带。

据媒体曝光的天线工程师猜测，天线之所以刻意由两部分组成是“因为当频率特性需要微调时，如果天线只有底盘部分，则需要从模具中重新塑造出来。”

事实上，手机内部的天线配备有线圈和电容器，分别用于调节特性。 它配备的电极作为支持多个频段的单个天线来说非常小，因此可以将其视为辅助外壳侧面天线的微调天线。

图 主天线结构

主天线位于机身下方，由两根天线组成。 它们是：①使用外壳侧面的天线，以及②在扬声器模块上的薄树脂部分上布线的天线。

但这种创新设计有一个意想不到的副作用：由于用户握持手机的方式导致接收不稳定。 这个“问题”很可能源于天线结构：靠近手机左下侧的狭缝，很容易导致接收不稳定，而开盖时暴露在盖侧面的辐射电极，它是两个天线的连接处（如下图）。

主副天线的结构及电路图如图所示，部分外壳用作天线。

副天线（用于 WLAN、蓝牙和 GPS）似乎被用作外壳上侧的辐射电极（如上图所示）。 外壳顶部的辐射电极缝的辐射电极一侧的两侧只设有一个电源按钮，另一端是耳机插孔、音量调节等。电源按钮，与耳机插孔和音量调节不同。控制按钮，不用于通信。

因此，看来天线和按钮的位置都进行了调整，以免影响通讯功能。

最终的解决方案：苹果后来推出了CDMA版本和升级版本4S，将金属框架分成额外的部分来解决这个问题。

相比之下，如何提高接收灵敏度。 在分析过程中，工程师找到了添加接收分集功能的方法。 通过TRP（总辐射功率）和TIS（总各向同性灵敏度）的测试来看看信号有哪些改善，在手机旋转的情况下测试手机的三维接收灵敏度。 红色部分越明显，接收灵敏度越好。

图无线特性良好

通过对信号接收灵敏度的检测可以看出，凭借优异的无线特性，手持时信号接收灵敏度差的情况得到了很大的改善。

此外，该版本还引入了新技术，可以减少手持时接收灵敏度的下降。

图表、辐射功率、灵敏度测试数据对比

具有优异的无线特性，握持时接收灵敏度下降控制在7-18dB。

测试数据表明信号问题得到了很好的解决。 接下来，我们将从外到内仔细研究解决信号问题的设计变更。

图/黑缝和静音按钮的位置

当用手堵住机身左侧的黑色缝隙时，会导致供电点与地短路。 在加强接地的同时，对内部结构进行了部分改变，从而解决了接收灵敏度降低的问题。

例如苹果5黑色外壳，在扬声器模块的天线旁边添加一片板簧。 推测这是为了确保与接地部分的接触，从而减小电位差。 此外，预计将进行改进以优化天线阻抗，使其不易受到手的影响。

图中添加板簧加强接地

进一步拆解发现，锂离子充电电池的宽度缩短了约1mm，而基板的宽度则相应增加，而变宽的部分是由于天线从中穿过所致。 天线固定在防止电磁噪声的金属外壳上，并沿基板纵向排列。 天线中间有一个金属端子，这部分与金属外壳相连。 通过增加天线设计，解决了因天线设计而导致的“握持方式影响信号接收灵敏度”的问题。

图中基板宽度增加的部分是天线通道（基板重叠放置在基板上时的比较）

在日本，苹果增加了新型号。 因此，这次我们也采用了au的配对方式来进行评测。 发现该方法嵌入了接收分集功能以提高接收灵敏度。 工程师将其拆解，推测其上有四个缺口，并且在功放IC部分添加了新的同轴电缆。 可以想象，在高频状态下，四个狭缝将机架大致分为上、中、下三部分。 这里提到“高频状态”是因为高频电路与所有组件上的某一点电连接，以实现接地共享。

如果将机身下部视为主天线，将机身上部视为副天线，那么在功放IC部分增加一条新的同轴连接线就可以合理解释了。 也就是说，苹果为手机配备了支持的“接收分集”功能。

配备接收分​​集功能的图

上部封装包含一条连接线，用于将上部天线连接至基板上的 RFIC。 该版本预计将配备根据情况使用上下天线的接收分集功能。

接收分集是无线通信领域很早就使用的一种接收灵敏度提高技术。 其原理是：提前准备多个接收天线，选择电波条件好的天线接收信号，或者对所有天线接收到的信号进行相位合成处理。

3. 到()

没有延续玻璃面板+钢制金属框架的外观设计，而是采用阳极氧化铝技术打造的铝合金材质。 当然，外观设计也延续了这种风格。

图片

3G/3GS的后盖只是一块大塑料，天线不在外壳上。 4/4s使用侧框作为天线。 为保证信号稳定性，金属背板采用三段式设计，上下部分均采用陶瓷玻璃材质。 这也是外观设计上必须做出的妥协，防止金属屏蔽电磁波。

图片的正面和背面

,,拆解对比

去掉显示屏后，三者的内部布局基本没有什么区别。

图片的排列基本一致，一侧是电池，另一侧是主板。

拆掉电池后，可以看到三者的区别，几乎没有什么变化。

5S、5C天线设计分析

通过检查和拆解分析，技术人员发现机身上部集成了用于移动通信、无线LAN/蓝牙和GPS的三根天线，用于移动通信的副天线位于机身下部。

图5c和5s中天线的基本配置保持不变。 它们还采用了一些外部金属部件用作天线的结构。 树脂外壳内部配备有执行相同功能的金属板部件 (a)。 5s 和 5c 的无线 LAN/蓝牙天线略有不同 (b)。

用于移动通信的主天线和GPS天线通过设置在基板最上部的正面和背面的端子连接。 外壳的金属框架用作天线，通过外壳内部使用钣金组件来实现相同的功能。 无线 LAN/蓝牙天线连接至主板突出部上的连接器。 在此连接中，使用基于柔性基板(FPC)的天线模块的集成电缆苹果5黑色外壳，同时使用更便宜的同轴电缆。 具有相同功能的模块之间存在细微的差别。 “性能上应该几乎没有差异。 只是天线模块的供应商不同而已”（射频技术人员）。

4./6加到/

/外观采用与/6Plus相同的设计，同样的圆角机，同样的三段式设计，同样的白带（注塑条）。 对于一体式背面金属壳屏蔽电磁波信号的问题，工程师只能将天线导出，看来还是基于三级设计。

图片、背面对比

具备“全网通”能力（公版支持移动/联通/电信2G/3G/4G），支持802.11a/b/g/n/ac无线网络（单天线、双频2.4GHz） /5GHz）和蓝牙 4.0 并添加了 NFC。 所有这些都说明天线设计比以往更加困难。

拆开面板后我们可以看到内部机身布局与华为高度相似。 因此，我们通过对天线设计进行拆解分析，也能看出天线的设计思路。

图片、内部布局对比

看似一体化的金属后壳，内部填充了塑料。 它实际上分为三个部分A/BCD/E。 A和E分别是上天线和下天线。 中间的BCD部分相互连接，作为天线的接地部分。

画面分背设计遭诟病

天线上部涉及副天线、双频WLAN、蓝牙、GPS、NFC等功能。

图为主板上半部分（正面）的天线馈电端口

图片上半部分的天线馈电口（正面）

图为主板上半部分（正面）的天线馈电端口

上部天线包括一个用于 UAT1、UAT2 和 UAT3 的馈电端口以及两个 NFC 端口。

UAT1为天线口，影响UAT3；

UAT2为频段天线；

UAT3具有多种功能，包括WLAN2.4GHz、蓝牙、GPS、副天线等。

示意图-Fi天线馈电口

天线的下半部分与主天线相关。

手机作为通讯工具，没有互联网就无法连接。 不同频段的无线网络是由不同频段的无线电波承载的。 使用一根天线接收不同频段的所有无线电波是不现实的。 因此，苹果的设计认为，在保证信号质量的前提下设计的白带是不得已而为之。

五，，

，采用全新工艺，设计更加简洁，经过3D打磨，手感更加舒适。 整个机身呈圆形，无缝一体成型，外壳由坚固的 7000 系列铝金属制成。 从背面外观来看，/7Plus不再采用三段式设计，仅保留了顶部和底部的白色条带，视觉上的分隔不再那么明显。

图片，

天线的白色条带也改为上下边缘，双条改为单条，但看起来更粗了。

在亮黑色版本中，您很难清楚地看到塑料天线线。 除了塑料本身的颜色与金属阳极的颜色相似（电泳着色）之外，两种材料的光泽度几乎相同。 这是塑料的抛光程度。 的一种体现。

亮黑色版本

下面我们拆解分析（2G+），看看它的天线部分。

拆下天线连接器

打开尾塞排线，注意同时断开下面两根天线排线。

主板单元

（图片来自）

顶部是Wi-Fi芯片。 Wi-Fi芯片是异型Wi-Fi芯片，支持801.1a/b/g/n/ac。 下面的方形芯片是用来支付的。 接下来是手机的电源管理芯片，负责给整个电路供电。

主板下部包含TI定制的USB控制芯片、充电芯片、显示芯片。 另一半是射频电路、基带供电芯片和调制解调器、天线开关、滤波器等，负责手机的射频部分。

六，

天线分为底部1个主天线、天线、GPS、WIFI2.4G三合一主天线主天线4WIFI分集天线5NFC、二合一天线/线圈

1 主天线 - 主天线上看不到调谐器

反推可知，主天线通过三工器组合在一起，三工器型号为18。

通过三向天线组合在一起的是主通道的LB天线、MHB天线和1.4G和3.5GHz频段的天线。

天线L、ML、M、H、天线、GPS、WIFI2.4G主天线-此通道有天线调谐

分集、GPS和WIFI2.4G三合一天线通过四工器组合而成，四工器型号为/Avago的ACFM-W712-AP1。

通过四路组合组合在一起的是（天线包括LB、MB、HB和MLB），以及WIFI2.4G、GPS/GNSS天线。

调谐器装置是。

主天线，天线UHB-此路径有天线调谐

该天线综合了主天线和天线的UHB，为3。通过综合，模型为——

调谐器装置是。

4WIFI分集天线

一根 WIFI 分集天线。 该天线可支持WIFI2.4G和5G。 可以通过TDK进行组合。 模型是——

5NFC、天线

七，

多层LCP（液晶聚合物）天线代表了未来5G手机的新发展方向：首次采用多层LCP天线，设计复杂、生产难度大。 之所以采用多层LCP天线，是因为LCP材料的介电损耗和导体损耗更小，适应未来5G手机频率越来越高的方向。 多层LCP天线可以节省空间，更适合手机采用全面屏后压缩的天线。 清除空间。 此举表明以苹果为代表的智能手机公司正在升级天线设计的复杂度。 一方面，天线设计附加值大幅提升，也要求手机天线配套厂商技术和工艺升级。 另一方面，将带动高频、低损耗FPC需求的增加，FPC厂商面临新的机遇和挑战。

LCP作为一种新材料，非常适合微波、毫米波设备。 LCP材料因其低损耗、柔性、密封等优点，广泛应用于制造高频器件。

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