6月6日,工信部向中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信和廣電下發(fā)5G牌照,正式開(kāi)啟5G商用時(shí)代。為了全方位報(bào)道5G,在成功舉辦《元年·潮湃 首屆搜狐科技5G峰會(huì)》之后,搜狐科技重磅推出了《5G先鋒圈》,通過(guò)“5G大探營(yíng)”、“5G大講堂”、“5G大掃描”、“5G先鋒100人”等多個(gè)子欄目,清晰展現(xiàn)5G的勃勃生機(jī)。
我們將探訪,走進(jìn)企業(yè),走進(jìn)研究機(jī)構(gòu),追尋最前沿5G技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景。
我們將開(kāi)課,邀請(qǐng)頂尖專家、企業(yè)高管,為公眾答疑解惑。
我們將掃描,梳理產(chǎn)業(yè)鏈中頂尖公司的5G大戰(zhàn)略。
我們將記錄,記錄產(chǎn)業(yè)最前沿的研究者、企業(yè)家,他們?cè)?G上付出的努力。
本文為“5G先鋒圈”系列報(bào)道“5G大探營(yíng)”——中興西安研發(fā)中心。
文 | 搜狐科技 馬文玥
說(shuō)起西安,相比“熱門網(wǎng)紅城市”的標(biāo)簽之外,更為重要的是西安已經(jīng)發(fā)展成為我國(guó)新興電子信息產(chǎn)業(yè)高地。三星在這里建廠,華為、OPPO在這里成立研發(fā)中心,中興手機(jī)研發(fā)一半資源也在這里。
今年5月,中興首款5G旗艦機(jī)天機(jī)Axon 10 Pro發(fā)布。從2018年8月立項(xiàng)到2019年5月發(fā)布,處在恢復(fù)期的中興短時(shí)間、高效率地完成了5G手機(jī)的研發(fā)工作,中興速度的秘密就藏在中興西安研發(fā)中心。
值得注意的是,中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G版還是目前全球最輕薄的5G手機(jī)。
業(yè)內(nèi)關(guān)于5G手機(jī)研發(fā)有三大技術(shù)難點(diǎn):天線、發(fā)熱、續(xù)航。5G手機(jī)電路規(guī)模要比4G的電路規(guī)模增加25%,熱源更加集中,高功率的5G模塊需要配備更大的電池,這些都對(duì)手機(jī)空間提出了新的要求。在保證尺寸的前提下做到超薄機(jī)身,中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G版不僅要完成5G任務(wù),還要以 “不變外形,不減電池,不加大主板面積”的高標(biāo)準(zhǔn)完成任務(wù)。
中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G版究竟如何從實(shí)驗(yàn)室的一步步走到消費(fèi)者手中?搜狐科技受邀走進(jìn)中興通訊西安研發(fā)中心和組裝生產(chǎn)基地,揭秘一臺(tái)5G手機(jī)的誕生。
中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G版內(nèi)部結(jié)構(gòu)打開(kāi)中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G版的背板,其中分列在機(jī)身上下部的十個(gè)銀色元件是藏在5G手機(jī)中的10根天線。與4G手機(jī)不同的是,中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G版的天線采取了非常復(fù)雜的幾何圖形設(shè)計(jì)。
形狀是直觀的不同,內(nèi)部精巧的繞線設(shè)計(jì)才是關(guān)鍵。5G手機(jī)的天線數(shù)目比4G手機(jī)多出一倍,此外,天線還要遠(yuǎn)離金屬元件、電池、攝像頭等不相干的零部件對(duì)電磁波的干擾,留出“凈空區(qū)”,5G手機(jī)凈空區(qū)只有1.8個(gè)毫米,這對(duì)手機(jī)研發(fā)的挑戰(zhàn)前所未有。
此外,增加的5G模塊不僅占面積,功率也很高,想要支持非常高的吞吐速率,必然會(huì)帶來(lái)大功耗。為解決大功耗所配備的一塊4000mAh的大電池,進(jìn)一步擠占內(nèi)部設(shè)計(jì)空間。
中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G版天線繞線方式采取了3D堆疊的內(nèi)部結(jié)構(gòu),“凈空區(qū)”問(wèn)題的解決依靠RDS工藝,雖然行業(yè)中其他手機(jī)廠商也有用到此類技術(shù),不過(guò)中興透露,中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G版能做到比對(duì)手更薄,“這里還有包含自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一些技術(shù),填補(bǔ)了行業(yè)內(nèi)的一些空白”。
3D堆疊的繞線方式將多出的25%的電路“蓋了一層樓”,可以想見(jiàn)的是z軸的發(fā)熱加重。中興為此研發(fā)出了相變屏蔽復(fù)合材料,兼顧屏蔽和散熱。
微波暗室5G手機(jī)天線性能最終需要通過(guò)模擬覆蓋全國(guó)的各個(gè)5G頻段的考驗(yàn)。中興西安研發(fā)中心內(nèi)部搭建專業(yè)的全電波天線測(cè)試系統(tǒng),即通過(guò)這個(gè)用海綿包裹起來(lái)的“微波暗室”,這些看似海綿的錐狀物體其實(shí)是吸波材料。
天線的測(cè)試還需要模擬的人工頭來(lái)模仿人在接打電話狀態(tài)下的真實(shí)影響。人手持握手機(jī)的方式、手和頭之間的關(guān)系,都會(huì)對(duì)天線的排布造成影響。
電磁照射比吸收率(SAR)測(cè)量天線數(shù)目比4G手機(jī)多出一倍,人們對(duì)5G手機(jī)的輻射自然有了更大擔(dān)心。雖然目前未有任何證據(jù)表明智能手機(jī)電磁輻射值對(duì)人體造成傷害,中興電磁照射比吸收率(SAR)測(cè)量卻從未中斷。中興研究人員提示:如果消費(fèi)者仍有擔(dān)心,可以嘗試接打電話時(shí)使用耳機(jī),減少手機(jī)和頭部接觸,或者站在離基站近、信號(hào)好的地方接打電話。
防水測(cè)試當(dāng)5G手機(jī)研發(fā)有技術(shù)難點(diǎn)全部得到解決并測(cè)試通過(guò)之后,事實(shí)上對(duì)一臺(tái)5G手機(jī)真正的考驗(yàn)才剛剛開(kāi)始。接下來(lái)中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G版還會(huì)經(jīng)歷各類“殘酷”的環(huán)境測(cè)試、耐久性測(cè)試等,才能最終進(jìn)入組裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
圖中為二級(jí)防水測(cè)試,多次“被雨淋”的中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G手機(jī)確保在5-6年的時(shí)間內(nèi)都不會(huì)出現(xiàn)老化情況。
沙塵測(cè)試沙塵測(cè)試與防水測(cè)試同屬于極端環(huán)境測(cè)試,一臺(tái)中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G手機(jī)要在24小時(shí)內(nèi)連續(xù)經(jīng)歷72次、每次15分鐘的吹沙考驗(yàn)后,保證基本功能無(wú)異樣。
按鍵耐用性測(cè)試&顯示屏點(diǎn)壓測(cè)試按鍵耐用性測(cè)試和顯示屏點(diǎn)壓測(cè)試雖然具有相似之處,但二者的測(cè)試目的完全不同。按鍵耐用性測(cè)試易于理解,而顯示屏點(diǎn)壓測(cè)試主要針對(duì)安卓機(jī)在長(zhǎng)期使用后面臨的卡頓問(wèn)題而設(shè)置。
畫面中,機(jī)械手點(diǎn)擊手機(jī)中的各個(gè)應(yīng)用軟件,高清攝像頭會(huì)全程記錄并回傳至電腦進(jìn)行分析,測(cè)試在模擬手機(jī)使用18月后的老化情況。要保證老化前和老化后的一個(gè)冷熱啟動(dòng)時(shí)間以及平滑性前后差距不能超過(guò)10%,這臺(tái)手機(jī)才能最終走出這間實(shí)驗(yàn)室。
重復(fù)跌落測(cè)試&鋼珠沖擊測(cè)試重復(fù)跌落測(cè)試將手機(jī)用吸盤固定于約1米左右的高度,隨后讓其自由下落,手機(jī)經(jīng)過(guò)六個(gè)面四個(gè)角重復(fù)兩次的循環(huán)之后,研究員會(huì)對(duì)手機(jī)外觀進(jìn)行檢查。
鋼珠沖擊測(cè)試模擬在日常生活中遇到的小磕碰,例如手機(jī)與桌面之間的碰撞。每個(gè)面測(cè)試1000次,六個(gè)面一共要測(cè)試6000次,才能應(yīng)對(duì)真實(shí)的生活場(chǎng)景使用情況。
噪音測(cè)試噪音測(cè)試在專業(yè)消音室中進(jìn)行。機(jī)器人模擬接打電話時(shí),身邊的多個(gè)喇叭會(huì)播放例如菜市場(chǎng)、咖啡廳、高鐵站等背景噪音,研究院將觀察模擬接打電話時(shí)的聽(tīng)覺(jué)感受是否清晰。
中興終端產(chǎn)線經(jīng)過(guò)這樣一系列考驗(yàn)之后的,一款中興天機(jī)Axon 10 Pro才能宣布研發(fā)成功,并在中興終端西安生產(chǎn)線真正投產(chǎn)。
在記者參觀中興終端生產(chǎn)線時(shí),工人數(shù)量并不如想象中多。最為重要的25條SMT生產(chǎn)線,也就是將手機(jī)芯片、基帶等元器件焊接到PCB主板上的工作,基本已全部實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化。不過(guò),在手機(jī)最終的組裝測(cè)試階段,仍需要少部分人工完成。
5G核心網(wǎng)(NSA&SA)包括手機(jī)在內(nèi)的終端在生產(chǎn)完成后,還要經(jīng)歷最后一道也是最為重要的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試才能發(fā)貨。
據(jù)世界電信產(chǎn)業(yè)權(quán)威咨詢公司Ovum顯示,中興通訊是全球唯二具備端到端5G解決方案的廠商之一。在中興的仿真網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室中,從基站到核心網(wǎng)均采用自研設(shè)備。中興的仿真網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室涵蓋了三大運(yùn)營(yíng)商的所有制式,從2G的GSM、CDMA,到3G的WCDMA,以及最新的5G的NSA、SA都有囊括。
一方面手機(jī)要在這里測(cè)試基本功能:包括語(yǔ)音通話、視頻通話、短信彩信,再到網(wǎng)頁(yè)上網(wǎng)、Java下載、IPv6、IPv4以及DNS解析等所有功能。
另一方面,是數(shù)據(jù)機(jī)械速率測(cè)試。比如手機(jī)下載速率,峰值速率、極限速率的測(cè)試等。
10月31日,中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信三大運(yùn)營(yíng)商在中國(guó)國(guó)際信息通信展覽會(huì)上正式公布了5G商用套餐。5G套餐標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和啟用,標(biāo)志著中國(guó)5G商用時(shí)代的正式到來(lái)。
銷量是手機(jī)的試金石,在攻克各類5G技術(shù)難題之后,與各大品牌在市場(chǎng)上的直接對(duì)抗才是最大的挑戰(zhàn)。
中興軟件中心主任周金星表示,雖然目前中興天機(jī)Axon 10 Pro 5G支持的是5G+4G雙卡雙待,并僅支持NSA 5G網(wǎng)絡(luò),不過(guò)他預(yù)測(cè)明年市面上新發(fā)售的一半手機(jī)都會(huì)支持5G網(wǎng)絡(luò),中興同時(shí)支持SA和NSA的手機(jī)明年初就會(huì)發(fā)布,明年還會(huì)推出更多款機(jī)型供消費(fèi)者選擇。
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