怎样 DIY 出一部 5G 手机

2019-08-27 21:41:48  阅读:5144+ 作者:责任编辑NO。石雅莉0321

「忽如一夜春风来,千树万树梨花开」,这话用来描述 5G 的发展速度也是十分恰当的。

这是一张联通在深圳的 5G 信号掩盖图,布满地图的小绿点,是联通的 5G 网络截止 8 月 20 日时,现已在深圳掩盖的区域。当然,跟着 5G 的概念的老练,这些看得让人密布恐惧症发生的绿点,还会以指数级的速度增加,直至铺满整个地图。

毋庸置疑,5G 离你我都是近在咫尺,当然不止是 5G 的网络掩盖,5G 手机相同也是来势汹汹。最近上市的几款新 5G 手机,包含中兴 Axon 10 Pro 5G 和 iQOO Pro 5G,都是在 4G 版别的根底上,为用户供给了额定的 5G 版挑选。假设再往前,三星 S10 5G、小米MIX3 5G 也是如此路——

那么,4G版和5G版之间不同在哪里?下面和我一同测验把 4G 手机 “DIY”(YY) 成 5G版之后,你就知道了。

假设现在我们是一位左手电烙铁右手电动起、具有呼风唤雨超才能和无视预算的工匠大师,我们怎样才能把一部 4G 版的 iQOO Pro,强力 DIY 成 5G 版的 iQOO Pro 5G?

话不多说,让 YY…哦不,让 DIY 开端吧!

首战之地的是,我们得换上一片支撑 5G 网络的 Modem

5G 的命门是什么?Modem,或者说调制解调器,它尽管小,可是却是网络连接的根底元器件。移动网络的命门是 Modem,5G 当然也不能免俗。

所以,我们 DIY 的重中之重,便是换上一颗 5G 的 Modem,掌握命运之匙。OK,那 5G Modem 有啥能够选的?无视预算,你懂的……

Modem 研制不只技能难度超高,还需要和全球各运营商的网络设备别离适配,所以说得上是一项杂乱的、巨大的系统性工程。也正由于如此,全球规模内有 Modem 研制才能的厂商寥寥无几,只要高通、三星、华为、联发科等少量几家。

所以在这个「命门」的挑选上,iQOO Pro合理地挑选了高通的5G Modem——骁龙X50 5G调制解调器,与旗舰骁龙855 Plus相调配,打造尖端功能。

高通 X50 5G Modem

前有小米、中兴等厂商探路,iQOO挑选骁龙X50调配骁龙旗舰芯片为手机赋能的行动必定是正确的。我们看到骁龙X50至今都仍是一大票 OEM 协作厂商们的 5G 首选。

在把它 “DIY” 上 iQOO Pro 的主板之前,我们仍是先看看 X50 的首要硬件参数,这儿我们拿高通的官方介绍:

作为首款 5G 调制解调器,骁龙 X50 根据 OFDM 调制技能……选用支撑自适应波束成形和波束追寻技能的 MIMO 天线技能,在非视距(NLOS)环境中完结……移动宽带通讯。经过支撑 8 x 100MHz 带宽(选用了八载波),骁龙 X50……支撑最高达每秒 5Gbit /s的峰值下载速度,假设你下载一个 5GB 巨细的电影,大约只需要 8 秒。

挂载了 X50 还不成,我们得给手机全体替换天线模组

就跟我们和外国友人说英语相同,手机通讯的进程简略来讲其实便是将数字信号(英语)与模拟信号(中文)彼此转化、以数字信号(英语)与基站通讯的进程——所以这儿面就会涉及到两段彻底不同的程序:一是信号转化,二是信号收发。Modem 尽管贵为手机通讯的中心,可是其实它只能担任信号转化,信号收发有必要要由专门的「2 件套」来担任,这 2 件套是 射频前端RFFE天线

不管是 3G 手机仍是 4G 手机,一般都会内置 RFFE 和天线这 2 件套——讲到这儿,或许会有 DIY 小能手就有疑问了,已然就仅仅个「信号收发器」,借用 iQOO Pro 的 4G 版原有的天线模组不就好了,何须费神吃力全体替换?

这儿的问题是,为 4G 设备定制的 RFFE 和天线,事实上只能收发 4G / 3G / 2G 频段的信号,却不能彻底收发 5G 频段的信号——由于 5G 信号(也便是电磁波)与 4G 以及 3G / 2G 信号特性彻底不同。多说一句,电磁波特性的差异,或许也是从 4G 过渡到 5G 年代电信商场要从头洗牌的根本性原因。

要知道,4G 运用的频谱资源一般在 450MHz - 6GHz 以内(一般被称作 Sub-6GHz),以波长论归于分米波、厘米波,可是 Sub-6GHz 所在的频谱资源自身就很稀缺(频谱短、各行各业占用多),并且带宽也不是太能满意 5G 高速传输的需求,所以世界通讯标准标准化安排 3GPP 在最新界说的 5G 新空口(5G NR)中确认,在 Sub-6GHz 的 FR1 频段之外,还将会运用频率规模在 24.25GHz - 52.6GHz 的 FR2 毫米波频段。

或许听起来 4G 和 5G 的频段信号仅仅频率不同罢了,可是实际上不同频率决议了电磁波信号的彻底不同的特性:频率越高 波长越短 衍射才能越弱 传输间隔越短。毫米波现已归于甚高频的电磁波,它的传输间隔远不及 4G 频段用到的分米波和厘米波,并且它的穿透衰减十分严峻。打个比如,我们用 4G / 3G / 2G 信号时或许都不知道运营商基站在哪儿,就能满信号刷微博,可是假设不做优化,或许只要 5G 基站和路由器相同入户,才能让一切人都连上 5G。

所以,假设想 DIY 成 5G 版 iQOO Pro,不换上 5G 专用的信号收发元器件是不或许的了,我们仍是得把 RFFE 和天线换新。

OK,老问题又来了——换啥适宜?截止到现在,我们也仍是只要高通家的计划能够用,只能用高通的毫米波天线 SIP QTM052 调配 Sub-6GHz 天线组件 QPM56xx。

高通之前为 X55 计划的 5G 模组示意图,其间的 QTM525 是 QTM052 的晋级款,骁龙X55 专用

这儿所说的毫米波 SIP,是指 System In Package,也便是一个模块中包含了 RFFE 和天线这 2 件套,所以这儿我们也就省事儿了,不必独自装一套 RFFE 再来独自装天线。不过,我们得注意到,天线 SIP / 组件有两套,一套是毫米波运用的 QTM052,另一套是 Sub-6GHz 运用的 QPM56xx。

为啥这么奢华?

前面说了,5G 分 FR1 和 FR2 两个频段,FR1 首要借道 Sub-6GHz 频谱的分米波和厘米波,而 FR2 用的是彻底不同的毫米波,并且我们也现已知道了,毫米波和厘米波 / 分米波的特性彻底不同,所以有必要独自运用不同的组件来别离收发毫米波和 Sub-6GHz 信号,对应的,便是 QTM052 和 QPM56xx。5G 专用的 QTM052 SIP,便是下面这玩意儿:

当然,也不要小看这个小玩意儿,它的技能集成度也是和 Modem 相同高到爆表那种,便是为了让手机能像收发 4G / 3G / 2G 的分米波 / 厘米波相同远间隔、高精度地收发毫米波。在 QTM052 这套毫米波天线 SIP 上,高通用上了包含Massive MIMO波束成形波束导向这一整套的新技能。Massive MIMO 简略来说,便是借毫米波波长短、天线短的优势,在一个 SIP 中加入了多根天线构成天线阵列;而波束成形技能,便是使用 Massive MIMO 的天线阵列彼此干与各自发射和接纳的毫米波信号,将信号聚合构成波束,增强信号的强度,一起引进波束导向技能的算法模型,不管人拿着手机怎么移动,让波束信号一直指向最优方向传输——这一整套计划,就能够战胜毫米波传输间隔短和手机方位随时改变带来的数据传输妨碍。

所以,毫米波用到的 QTM052 和 Sub-6GHz 用到的 QPM56xx,这两套天线模块 iQOO Pro 5G 缺一不可,不然都不能完好的收发一切频段的 5G 信号(还有,QPM56xx 还能担任收发 4G / 3G / 2G 信号)。

别的,考虑到 5G 毫米波这么难搞、QTM052 又这么小,我提议我们给 iQOO Pro 多加装几套 QTM052,上下左右一边一套,双份儿的双保险,让毫米波无所遁形!

“DIY” 完结,可是也别忘了软硬件调试

基本上,“DIY” 到这儿,硬件部分我们现已满足把 iQOO Pro 晋级成 iQOO Pro 5G 了,可是当然厂商晋级 5G 必定不或许像我们 YY 这样仅仅加装 Modem 和天线 SIP 这姿态简略,软硬件调试是少不了的。受限于姿态水平,我们就不再持续深化 YY 了。

不过尽管仅仅 YY,你应该差不多理解 5G 手机和 4G 手机有什么不同了吧?