探營中興西安研發中心:一臺5G手機如何誕生 | 5G先鋒圈

原標題:探營中興西安研發中心:一臺5G手機如何誕生 | 5G先鋒圈

編者按: 6月6日,工信部向中國移動、中國聯通、中國電信和廣電下發5G牌照,正式開啟5G商用時代。為了全方位報道5G,在成功舉辦《元年·潮湃 首屆搜狐科技5G峰會》之后,搜狐科技重磅推出了《5G先鋒圈》,通過“5G大探營”、“5G大講堂”、“5G大掃描”、“5G先鋒100人”等多個子欄目,清晰展現5G的勃勃生機。

我們將探訪,走進企業,走進研究機構,追尋最前沿5G技術、應用場景。

我們將開課,邀請頂尖專家、企業高管,為公眾答疑解惑。

我們將掃描,梳理產業鏈中頂尖公司的5G大戰略。

我們將記錄,記錄產業最前沿的研究者、企業家,他們在5G上付出的努力。

本文為“5G先鋒圈”系列報道“5G大探營”——中興西安研發中心。

文 | 搜狐科技 馬文玥

說起西安,相比“熱門網紅城市”的標簽之外,更為重要的是西安已經發展成為我國新興電子信息產業高地。三星在這里建廠,華為、OPPO在這里成立研發中心,中興手機研發一半資源也在這里。

今年5月,中興首款5G旗艦機天機Axon 10 Pro發布。從2018年8月立項到2019年5月發布,處在恢復期的中興短時間、高效率地完成了5G手機的研發工作,中興速度的秘密就藏在中興西安研發中心。

值得注意的是,中興天機Axon 10 Pro 5G版還是目前全球最輕薄的5G手機。

業內關于5G手機研發有三大技術難點:天線、發熱、續航。5G手機電路規模要比4G的電路規模增加25%,熱源更加集中,高功率的5G模塊需要配備更大的電池,這些都對手機空間提出了新的要求。在保證尺寸的前提下做到超薄機身,中興天機Axon 10 Pro 5G版不僅要完成5G任務,還要以 “不變外形,不減電池,不加大主板面積”的高標準完成任務。

中興天機Axon 10 Pro 5G版究竟如何從實驗室的一步步走到消費者手中?搜狐科技受邀走進中興通訊西安研發中心和組裝生產基地,揭秘一臺5G手機的誕生。

中興天機Axon 10 Pro 5G版內部結構

打開中興天機Axon 10 Pro 5G版的背板,其中分列在機身上下部的十個銀色元件是藏在5G手機中的10根天線。與4G手機不同的是,中興天機Axon 10 Pro 5G版的天線采取了非常復雜的幾何圖形設計。

形狀是直觀的不同,內部精巧的繞線設計才是關鍵。5G手機的天線數目比4G手機多出一倍,此外,天線還要遠離金屬元件、電池、攝像頭等不相干的零部件對電磁波的干擾,留出“凈空區”,5G手機凈空區只有1.8個毫米,這對手機研發的挑戰前所未有。

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,必然會帶來大功耗。為解決大功耗所配備的一塊4000mAh的大電池,進一步擠占內部設計空間。

中興天機Axon 10 Pro 5G版天線繞線方式采取了3D堆疊的內部結構,“凈空區”問題的解決依靠RDS工藝,雖然行業中其他手機廠商也有用到此類技術,不過中興透露,中興天機Axon 10 Pro 5G版能做到比對手更薄,“這里還有包含自主知識產權的一些技術,填補了行業內的一些空白”。

3D堆疊的繞線方式將多出的25%的電路“蓋了一層樓”,可以想見的是z軸的發熱加重。中興為此研發出了相變屏蔽復合材料,兼顧屏蔽和散熱。

微波暗室

5G手機天線性能最終需要通過模擬覆蓋全國的各個5G頻段的考驗。中興西安研發中心內部搭建專業的全電波天線測試系統,即通過這個用海綿包裹起來的“微波暗室”,這些看似海綿的錐狀物體其實是吸波材料。

天線的測試還需要模擬的人工頭來模仿人在接打電話狀態下的真實影響。人手持握手機的方式、手和頭之間的關系,都會對天線的排布造成影響。

電磁照射比吸收率(SAR)測量

天線數目比4G手機多出一倍,人們對5G手機的輻射自然有了更大擔心。雖然目前未有任何證據表明智能手機電磁輻射值對人體造成傷害,中興電磁照射比吸收率(SAR)測量卻從未中斷。中興研究人員提示:如果消費者仍有擔心,可以嘗試接打電話時使用耳機,減少手機和頭部接觸,或者站在離基站近、信號好的地方接打電話。

防水測試

當5G手機研發有技術難點全部得到解決并測試通過之后,事實上對一臺5G手機真正的考驗才剛剛開始。接下來中興天機Axon 10 Pro 5G版還會經歷各類“殘酷”的環境測試、耐久性測試等,才能最終進入組裝生產環節。

圖中為二級防水測試,多次“被雨淋”的中興天機Axon 10 Pro 5G手機確保在5-6年的時間內都不會出現老化情況。

沙塵測試

沙塵測試與防水測試同屬于極端環境測試,一臺中興天機Axon 10 Pro 5G手機要在24小時內連續經歷72次、每次15分鐘的吹沙考驗后,保證基本功能無異樣。

按鍵耐用性測試&顯示屏點壓測試

按鍵耐用性測試和顯示屏點壓測試雖然具有相似之處,但二者的測試目的完全不同。按鍵耐用性測試易于理解,而顯示屏點壓測試主要針對安卓機在長期使用后面臨的卡頓問題而設置。

畫面中,機械手點擊手機中的各個應用軟件,高清攝像頭會全程記錄并回傳至電腦進行分析,測試在模擬手機使用18月后的老化情況。要保證老化前和老化后的一個冷熱啟動時間以及平滑性前后差距不能超過10%,這臺手機才能最終走出這間實驗室。

重復跌落測試&鋼珠沖擊測試

重復跌落測試將手機用吸盤固定于約1米左右的高度,隨后讓其自由下落,手機經過六個面四個角重復兩次的循環之后,研究員會對手機外觀進行檢查。

鋼珠沖擊測試模擬在日常生活中遇到的小磕碰,例如手機與桌面之間的碰撞。每個面測試1000次,六個面一共要測試6000次,才能應對真實的生活場景使用情況。

噪音測試

噪音測試在專業消音室中進行。機器人模擬接打電話時,身邊的多個喇叭會播放例如菜市場、咖啡廳、高鐵站等背景噪音,研究院將觀察模擬接打電話時的聽覺感受是否清晰。

中興終端產線

經過這樣一系列考驗之后的,一款中興天機Axon 10 Pro才能宣布研發成功,并在中興終端西安生產線真正投產。

在記者參觀中興終端生產線時,工人數量并不如想象中多。最為重要的25條SMT生產線,也就是將手機芯片、基帶等元器件焊接到PCB主板上的工作,基本已全部實現了無人化。不過,在手機最終的組裝測試階段,仍需要少部分人工完成。

5G核心網(NSA&SA)

包括手機在內的終端在生產完成后,還要經歷最后一道也是最為重要的網絡測試才能發貨。

據世界電信產業權威咨詢公司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。在中興的仿真網實驗室中,從基站到核心網均采用自研設備。中興的仿真網實驗室涵蓋了三大運營商的所有制式,從2G的GSM、CDMA,到3G的WCDMA,以及最新的5G的NSA、SA都有囊括。

一方面手機要在這里測試基本功能:包括語音通話、視頻通話、短信彩信,再到網頁上網、Java下載、IPv6、IPv4以及DNS解析等所有功能。

另一方面,是數據機械速率測試。比如手機下載速率,峰值速率、極限速率的測試等。

10月31日,中國移動、中國聯通、中國電信三大運營商在中國國際信息通信展覽會上正式公布了5G商用套餐。5G套餐標準的發布和啟用,標志著中國5G商用時代的正式到來。

銷量是手機的試金石,在攻克各類5G技術難題之后,與各大品牌在市場上的直接對抗才是最大的挑戰。

中興軟件中心主任周金星表示,雖然目前中興天機Axon 10 Pro 5G支持的是5G+4G雙卡雙待,并僅支持NSA 5G網絡,不過他預測明年市面上新發售的一半手機都會支持5G網絡,中興同時支持SA和NSA的手機明年初就會發布,明年還會推出更多款機型供消費者選擇。

(搜狐科技原創 轉載注明來源)

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