攻克全面屏全金屬難關(guān) vivo X20設(shè)計揭秘

　　2017年9月21日，vivo在長城舉辦了被稱為“史上最大規(guī)模之一的手機發(fā)布會“，推出了旗下首款全面屏手機——vivo X20系列。據(jù)悉，vivo X20擁有足足350萬臺的首批備貨量，如此巨大的量證明了vivo十足的信心，除了搭載全面屏、高通驍龍660和強大拍摘功能等顯而易見的硬件配置外，而幕后的vivo的研發(fā)人員在vivo X20的基礎(chǔ)功能上也做了很多工作，以保證產(chǎn)品的整體性能，如在全面屏全金屬的機身外觀下依然維持經(jīng)典的U型天線設(shè)計。

　　9月23日，在深圳舉辦的手機全面屏技術(shù)發(fā)展論壇大會上，在手機與移動終端相關(guān)業(yè)界內(nèi)，vivo首席天線專家黃奐衢博士首度從整機觀點發(fā)表對全面屏手機天線設(shè)計的演說，他系統(tǒng)性地對比了全面屏手機相對于現(xiàn)今及傳統(tǒng)的手機天線設(shè)計上的差別，并進行相關(guān)的設(shè)計提點與未來可能的趨勢分析，會場好評如潮、反響熱烈。讓我們通過黃博士的演講，試著揭開vivo X20在天線設(shè)計上的一些秘密。

vivo首席天線專家 黃奐衢 博士講解影響天線性能的常見因素

相對傳統(tǒng)設(shè)計的區(qū)別

　　vivo X20作為vivo旗下首款全面屏產(chǎn)品，擁有高達85.3%的超高屏占比，成為這款手機與眾不同的異化亮點。但由于全面屏手機在外觀設(shè)計上的特殊性，其天線設(shè)計相對以往手機也有所區(qū)別。

　　vivo黃奐衢博士在演講中表示：“所謂天線性能的好與壞，在且不論及發(fā)射方向圖 (radiation pattern) 時，基本可用天線發(fā)射的效率性來評判，即在指定的帶寬與場景下，若能達到要求的天線效率，便是性能好的天線(但這不代表天線的尺寸是最優(yōu))?！?/p>

　　且黃奐衢博士認(rèn)為，主要影響天線性能好壞的常見因素，一般可分為四種，即：材料 (material)、結(jié)構(gòu)(mechanical)、電氣 (electrical)，與環(huán)境 (environmental) 等因素。全面屏手機相較于目前或傳統(tǒng)的手機而言，在結(jié)構(gòu)因素上，天線的有效輻射空間減少且能設(shè)計與放置的區(qū)域受局限;而在環(huán)境因素上，因屏向天線靠近，屏上的走線與其FPC因有天線效應(yīng)，故往往會對天線輻射有耦合的作用，基于上述兩因素，全面屏手機的天線效率往往會較低，而為了維持足夠的天線效率，以保證用戶體驗，便常需要對ID與結(jié)構(gòu)在空間上做更細(xì)致的挖掘及優(yōu)化，以獲得更大的空間及與屏間有更大的非外觀可視的距離，或使用更低損或更復(fù)雜的天線調(diào)諧器件，和新的天線設(shè)計技巧以使得天線的場分布可減少受屏的影響，與使用新的天線制程工藝，以更充分利用被局限的空間。此外，對系統(tǒng)層級而言，使用新技術(shù)與新元器件(即包含新的元件制程)，而使得PA的傳導(dǎo)功率可提升，LNA的傳導(dǎo)靈敏度可更佳，與射頻鏈路的路損可降低，都是有助維持或提升系統(tǒng)無線性能的方法;當(dāng)然，對電子噪聲干擾(de-sense)的處理在全面屏手機上也需較以往更為細(xì)膩，以防無線接收性能的劣化。

vivo首席天線專家 黃奐衢 博士分析天線與屏之間相互影響的關(guān)系

　　此外，vivo黃奐衢博士也提出，在處理屏對天線的影響時，也需同時留意天線對屏的影響，尤其是兩者間距愈來愈近時(如以金屬邊框做為天線時)，因天線的發(fā)射功率有引起屏誤動作的風(fēng)險。

克服新挑戰(zhàn)展決心

　　眾所周知，vivo X20擁有特殊的6.01英寸18：9屏幕，在維持與傳統(tǒng)5.5英寸屏幕手機整體尺寸基本一致的情況下，屏幕上的明顯變大，即意味著屏占比獲得了極大提高，進而擠占了機身其他部件的空間，而使得天線性能如黃博士前面分析地下降，故若依然使用傳統(tǒng)天線設(shè)計，將影響到天線效率與可能用戶體驗的劣化。而且值得注意的是，vivo X20是第一款采用全金屬背蓋的全面屏手機，因此其天線設(shè)計較其它非金屬背蓋(如玻璃與陶瓷等材料)的手機，有著更多的挑戰(zhàn)與更大的困難。而vivo天線設(shè)計團隊持續(xù)專研、攻克難點，使得vivo X20在全面屏下依然順利達成了經(jīng)典的全金屬背蓋U型天線設(shè)計，而最大程度使得手機背面在用戶視覺上可保持一體性與對稱性, 并成為迄今國內(nèi)外首位達到全面屏全金屬設(shè)計此重要里程碑的手機公司。

未來創(chuàng)新研究的新方向

　　vivo旗下的產(chǎn)品都有著非常大的受眾群體，其 X系列產(chǎn)品更是動輒就有千萬級的銷量，因此vivo在保證智能手機的用戶體驗方面，尤其是基礎(chǔ)功能上更是要追求極致——硬件設(shè)計和使用體驗雙方面的追求極致。vivo X20作為vivo旗下首款全面屏手機，同樣在軟硬件方面都展示出了極佳的表現(xiàn)，而優(yōu)秀的天線設(shè)計就是其重要的一方面。

vivo首席天線專家 黃奐衢 博士提出天線與屏兩者間未來的可能發(fā)展方向

　　vivo首席天線專家黃奐衢博士在其演講的最后，進一步勾勒出未來天線與屏的可能發(fā)展方向，亦即現(xiàn)今天線與屏為獨立兩物件，但基于全面屏，可穿戴，可撓曲的移動終端概念下，屏與天線未來是否會整合為一，也就是“天線在屏、屏含天線”，雖目前仍有較多難題需克服，但或許是值得研究與試驗的一個未來新方向。

vivo首席天線專家黃奐衢 博士對全面屏手機天線設(shè)計做出總結(jié)與建言