第一部5G手机是如何诞生的?带你揭秘中兴西研所

2019-11-05 21:00:05
来源: 南方网

  【摘要】 11月1日,三大运营商正式上线5G商用套餐,首批5G元套餐128元起,首次按网速定价,这标志着我国正式进入5G商用时代,5G时代的大门已经向消费者敞开。作为全国首款公开发

11月1日,三大运营商正式上线5G商用套餐,首批5G元套餐128元起,首次按网速定价,这标志着我国正式进入5G商用时代,5G时代的大门已经向消费者敞开。

作为全国首款公开发售的5G手机,中兴天机Axon10Pro5G版已先后在全国20多个省份上百家运营商营业厅售卖,同时也在各大电商平台上线。

眼下,多个头部的手机厂商也已经纷纷推出了5G手机,纷纷卡位5G争夺战。中兴手机在4G时代不显山露水,却在5G时代拔得头筹、先声夺人,这未免让人怀疑,这是为了卡位5G而推出。

近日,南方+记者实地探访中兴通讯西安研发中心和组装生产基地,首次探秘中兴5G手机的诞生之旅。从产品立项,到研发测试,再到组装生产,最后到消费者手中,一台中兴天机Axon10Pro5G版就在这里打通所有的链条。

高温、重压、跌落…一部手机要经历哪些“磨难”

中兴通讯西安研发中心有8000人,这是什么概念,在厂区入口贯穿中央的一条水泥路,两边各自停了一排大巴车,光这些大巴车就有120多辆。

研发中心内部配备有领先5G测试实验室以及专业网络调试环境,可以模拟世界范围的网络制式,无缝接入全球网络,模拟各运营商网络频段、任意带宽,甚至是任意网络场景。

也就是说,各个国家的网络不尽相同,但在这里,可以模拟出各种网络,中兴5G手机全世界漫游都将不是个难题。

在防压力测试中,只有指甲盖大小的钢柱往屏幕上压,约为20公斤的力度。

同时,不同大小的滚珠从不同的高度掉落在玻璃屏幕上,比如记者当时看到的是一颗21克的钢铁滚珠从50厘米的高度反复下坠,在另一个角落,手机就像洗衣服一样反复在滚筒中翻搅,从不同高度、角度做跌落测试,玻璃屏幕完好无损。

高温储存测试、高温工作测试、低温存储测试、低温工作测试、温度循环测试、温度冲击测试等等,手机从-25℃的低温环境放置7天,或者放置在忽冷忽热的环境中,观察手机外观、频谱指标、基本功能是否受损。

在工作台,一个机械臂反复点击、关闭屏幕App,模拟用户经常点击应用程序,在经历至少8万次的重复动作后,寻找手机会不会出现卡顿的情况。

也就是说,一部合格的中兴5G手机,可以说是经历了“九九八十一难”,最终确保给到用户的产品有最佳的用户体验。

高颜值:“瘦身”打造空间艺术

当拿到中兴5G手机的时候,还是被其外观所惊讶到了。中兴5G手机采用了水滴屏的设计,整部手机的尺寸维持在6.47英寸,大小握持方面刚刚好。

事实上,如果仅仅从外观上看,中兴5G手机与常见的4G手机并没有明显区别,厚度7.9毫米,重量79克,是目前上市的5G旗舰手机中最轻薄之一,手机整体尺寸甚至比业界许多全面屏的4G手机还要小,

这可难倒了工程师。要知道,当前4G手机内部空间已经十分紧凑了,5G手机还要增加25%的5G模块,机身“增肥增重”似乎无可避免。

中兴终端软件中心主任周金星回忆,5G手机的立项是在2018年8月,从拿到设计需求到项目论证,经历了多轮测试,直到2018年底,打通了第一个5G电话,再到今年5月发布,整个周期安排非常紧凑。

“对5G早期来说,考虑到发热、功耗等因素,大家对早期5G手机感觉就是,它可能会是傻大笨一些。但我们内部制定了一个要求,务必将5G手机的大小厚度与4G手机保持一致。”周金星说,

“瘦身”成为5G手机研发必须攻克的难关,即在不扩大现有机身的前提下,如何合理布局、容纳更多元器件成为中兴5G研发团队面临的问题。

小身材亦有大乾坤,不可能变为可能

“一开始拿到这样一个设计要求的时候,我们几乎认为这是不可能完成的任务,因为这是4G时候的状态,到5G时代天线至少要翻倍。”硬件系统总工刘凤鹏说,5G比4G多了将近1倍的天线,这不仅是功能上要提升,天线相互之间还会影响调谐、功耗、测试、射频、驱动等等,工作量非常大。

“虽然不可能,但我们要把它变成可能!”他说,国内没有这样的先例,都需要一点一点摸索,一个问题一个问题攻关,比如说效率不够,我们就想办法展“带宽”,二维空间上没有面积,没有“辐射”空间,那就三维空间去做,或者再加一个,认为可能天马行空的,试一下,错了就错了,对了就留下来,一点一点积累下来,最终引入缝隙天线布局解决方案,在内部排布10根天线,能够兼容4G和5G信号。

这些天线分布手机的四个边框,研发人员也测试了各种可能遮挡手机信号的情况,比如巴掌同时握住两边边框、将耳朵贴近听筒位置,都不会影响通话。

第二个“硬骨头”是解决发热问题。相比4G,5G手机的电路规模至少增加25%,研发团队经过多个方案对比测试,最终选择了基于SOC叠层的三明治架构设计及业界最小间隔的布局设计,使得5G手机内部的布局设计小巧而紧凑,为配备4000mAh大容量电池预留了足够的空间。

内部为了解决散热效率,不惜成本的加了一根冷凝管,此外还配备了液冷技术和相变复合材料。

“最主要、最核心的办法还是那根冷凝管把最主要的散热部分‘吸’到中间中壳部分,而中壳是用户最不能感受到热量的部分。”刘凤鹏说。

创下多个区域5G手机的“第一”

截至目前,素有“至轻至薄至美5G手机”之称的中兴天机Axon10Pro5G版目前已在中国、德国、阿联酋、芬兰、奥地利等地发布,并已于中国、芬兰、阿联酋正式开售,是北欧和中东第一部商用5G手机,也是中国首款公开发售的5G手机。

之所以能够抢先发布5G手机周金星总结道,其中既有中兴多年手机技术的积累,也有现实的衡量因素,那就是希望可以和4G手机“互用”,比如,如果与4G的模具、器件不相一致,无法共用;而4G、5G手机在保持多方面的一致性后,硬件主板在国内和海外都是相同的,“一板”可以解决所有的需求。

“在整个过程中,我们是推着手机厂商、推着产业链往前走,在北欧、芬兰、奥地利、中东等地,都是在网络并不成熟的情况下推动5G网络布局,中兴的很大一个优势,是全球唯二的具有端到端优势的企业,在与运营商合作的过程中,我们没有等芯片、网络成熟了再去推,而是与他们一起联动,这也是我们比其它厂商要快的很重要一个原因。”周金星说。

【记者手记】

在参观完中兴通讯西研所和生产基地、触摸真实的5G手机后,记者对中兴天机Axon10Pro5G版的疑虑烟消云散,这并不是一款为了抢发而仓促推出的产品,更没有做成傻大粗的模样,相反,它是一款“内外兼修”的产品。

当然,这背后也凝聚了中兴通讯多年来的技术沉淀和技术创新,也是其深圳、北京、上海、西安等多地研发人员匠心的成果,“5G先锋,唯快不破”,凭借良好的用户体验,中兴手机打下了一个扎实的基础,未来能否弯道超车,拭目以待。

南方日报记者 郜小平