12 年從 3 個(gè)漲到 8 個(gè),為何旗艦中框斷點(diǎn)越來越多了?

不知是從什么時(shí)候開始,無論低、中、高端機(jī)型,正面板?+?中框?+?背蓋的三明治設(shè)計(jì)已經(jīng)成為如今手機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)絕對(duì)的主流;近兩年也鮮有一體化設(shè)計(jì),像金屬一體化、塑料一體化設(shè)計(jì)幾乎被掃進(jìn)了歷史,而看起來更高端更有質(zhì)感的陶瓷一體化設(shè)計(jì),似乎只有前年小米的?MIX 4?了。

▲ 陶瓷一體化設(shè)計(jì)的小米 MIX 4
而三明治結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也可以依據(jù)中框的類型分兩大類,一類是低端和部分中端、輕旗艦會(huì)用到的塑料中框;另一類是旗艦機(jī)廣泛采用的金屬中框。我想你應(yīng)該也發(fā)現(xiàn)了:那些采用金屬中框的旗艦機(jī)邊框上往往會(huì)有不少斷點(diǎn),而且對(duì)比起前幾年,如今的斷點(diǎn)似乎要更多了。

▲ iPhone 14 Pro 系列
你看像近幾年 iPhone,像 12、13、14 系列全系都是 5 個(gè)斷點(diǎn);三星今年的 Galaxy S23 Ultra 有 6 個(gè)斷點(diǎn);國(guó)產(chǎn)這邊,像近期的華為 P60 Pro、榮耀 Magic5 Pro,還有 OPPO Find X6 Pro 和前段時(shí)間的 vivo X90 Pro+ 都是 7 個(gè)斷點(diǎn);最近小米 13 Ultra 做了全平衡的斷點(diǎn)設(shè)計(jì),甚至弄了 8 個(gè) —— 而著名「釘子戶」小米 6,在六年前同樣是金屬中框,它的斷點(diǎn)只有 4 個(gè)。

那問題就來了:是不是手機(jī)越高端,斷點(diǎn)就越多呢?為什么現(xiàn)在的手機(jī)中框斷點(diǎn)越來越多了?這些斷點(diǎn)有什么用?中框上的斷點(diǎn)越多信號(hào)就會(huì)越好嗎?
回答這個(gè)問題前,我們先把時(shí)間撥回到 2010 年……
那一年的 6 月份 iPhone 4 正式上市不久后,就有用戶發(fā)現(xiàn)緊握機(jī)身時(shí),手機(jī)信號(hào)會(huì)有明顯衰減,甚至?xí)?dǎo)致無法正常通話 —— 原因主要出在 iPhone 4 的機(jī)身和內(nèi)部設(shè)計(jì)上,它是歷史上第一款采用金屬中框(且集成了天線)的智能手機(jī),金屬中框除了起手機(jī)結(jié)構(gòu)的加固外,還充當(dāng)了一部分天線的功能,而這些所謂的「斷點(diǎn)」,目的就是為了分割金屬中框,來放多種天線。

iPhone 4(GSM 版)的整個(gè)金屬中框被分成了三部分,因此有三個(gè)斷點(diǎn),不過實(shí)際只有兩組天線,以手機(jī)正面看,藍(lán)牙、GPS 和 Wi-Fi 天線放在左框,而像 2G、3G 這些移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的天線放在了右框(CDMA 版 iPhone 4 的設(shè)計(jì)有不同,且信號(hào)會(huì)好些)。

這個(gè)做法非常聰明,因?yàn)橹皞鹘y(tǒng)的智能手機(jī)天線主要集中在手機(jī)的背部,設(shè)計(jì)時(shí)需要給信號(hào)留出較大的天線凈空區(qū),這在今天寸土寸金的手機(jī)內(nèi)部哪受得了這種折騰。而金屬中框直接集成了部分天線的做法,無需在內(nèi)部額外留出凈空區(qū),內(nèi)部零件的堆疊限制少了,機(jī)身內(nèi)部空間設(shè)計(jì)會(huì)更合理高效 —— 這在如今 5G 時(shí)代尤為重要,所以如今大多數(shù)旗艦手機(jī)都用了類似的三明治金屬中框結(jié)構(gòu),只是金屬框的斷點(diǎn)并沒有 iPhone 4 那么明顯的斷層,而是用了納米注塑的工藝來銜接。
再回到 iPhone 4 的「天線門」,它的問題主要在單手握持時(shí),人體能成為一個(gè)導(dǎo)體,把原本中框上分割了的兩組天線給接通,這就導(dǎo)致了兩個(gè)問題:1、改變了原本天線的長(zhǎng)度,使得天線的「電長(zhǎng)度」被大幅延長(zhǎng),導(dǎo)致天線諧振嚴(yán)重偏移,直接影響對(duì)應(yīng)頻率無線信號(hào)的接收;2、整個(gè)中框形成一個(gè)完整的「回路」之后,會(huì)形成一個(gè)「法拉第籠」,最終導(dǎo)致信號(hào)嚴(yán)重衰減 —— 所以只要避免「死亡之握」,也就是雙手不握在手機(jī)下方的兩個(gè)斷點(diǎn)上,iPhone 4 的信號(hào)就不會(huì)有問題,蘋果后來提出的「送手機(jī)殼」方案,就是靠阻擋人體接觸到這兩個(gè)斷點(diǎn)來「解決」這個(gè)問題的。

后來的 iPhone 4S 改進(jìn)和優(yōu)化天線結(jié)構(gòu)布局之后,一定程度上解決了之前的天線問題,不過它的中框斷點(diǎn)來到了 4 個(gè)。
▲ Smartisan T2
可能有聰明的小伙伴會(huì)問了:那 2015 年錘子科技發(fā)布的 T2 為什么會(huì)沒有斷點(diǎn)呢?首先錘子并沒有把 Wi-Fi、藍(lán)牙和 GPS 這類天線放在金屬中框上,而金屬中框主要只負(fù)責(zé)移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的天線,簡(jiǎn)單來說是中框上有多個(gè)饋點(diǎn),通過不同饋點(diǎn)來調(diào)節(jié)天線的長(zhǎng)度,來接收不同頻率的信號(hào) —— 所以 T2 的設(shè)計(jì)并不是在金屬中框解決不同天線互相干擾的問題,而是簡(jiǎn)化了中框天線的類型,但相比起中框斷點(diǎn)的設(shè)計(jì),其難度仍是不小的,況且如果放在今天的 5G 時(shí)代,其難度想必會(huì)更大。
為什么呢?看如今旗艦智能手機(jī)金屬中框上越來越多的斷點(diǎn)或許你就能明白。


對(duì)比起 iPhone 4 的 3G 時(shí)代,甚至是 T2 的 4G 時(shí)代,如今一臺(tái)手機(jī)需要支持的無線網(wǎng)絡(luò)真的越來越多,Wi-Fi、藍(lán)牙、各種衛(wèi)星定位系統(tǒng),還有 2G~5G 的各頻段移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò),甚至是 MIMO 技術(shù)的加入,隨便打開現(xiàn)在一款手機(jī)的官網(wǎng)參數(shù)頁能看到,支持的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)頻段類型都有幾十個(gè),需要的天線也就越來越多,而金屬中框就需要被分成多個(gè)部分來滿足不同類型、不同頻段的信號(hào)接收 —— 所以現(xiàn)在的旗艦手機(jī)中框有 6~8 個(gè)斷點(diǎn)一點(diǎn)都不奇怪了。

不過這并不是說手機(jī)上的斷點(diǎn)越多,信號(hào)就越好,還需要考慮到一個(gè)金屬中框怎么分割、分成幾份、怎么分配天線的問題 —— 并不是中框分割得越多就越好的,這都需要廠商在開發(fā)時(shí)有相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備(或者直接買成熟的設(shè)計(jì)方案),不過今天這對(duì)手機(jī)廠商來說都不是什么大問題了。



市面上還是時(shí)不時(shí)出現(xiàn)一些創(chuàng)新和新設(shè)計(jì),來改善智能手機(jī)的天線和信號(hào)問題,像如今比較常見的天線智能切換的概念;還有華為的「靈犀通信」;榮耀的自研射頻芯片 + 獨(dú)立藍(lán)牙天線、獨(dú)立 Wi-Fi 天線設(shè)計(jì)來降低網(wǎng)絡(luò)干擾;中框斷點(diǎn)高達(dá) 8 個(gè)的小米 13 Ultra,據(jù)說是用了全對(duì)稱的天線布局來降低手持對(duì)信號(hào)的影響,獨(dú)立的 5G 天線,來提升 n78 頻段的信號(hào)等等。
不過他們實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)如何呢?
我們新的一期「旗艦手機(jī)信號(hào)橫評(píng)」正在路上了,將會(huì)在五一假期過后不久正式上線,想知道如今哪款旗艦手機(jī)的信號(hào)表現(xiàn)最好,記得關(guān)注我們 WHYLAB 各大平臺(tái)不久后的視頻更新噢!