锤子Smartisan T2：天线设计的努力

虽然一共才推出3 款手机，但锤子科技的名号在整个国产手机界如雷贯耳。与其身量不相匹配的巨大声量，让最新的旗舰产品T2 始终处于高度曝光的状态。设计是锤子的重中之重，但在皮囊之下其实有更多东西值得解读。

骁龙808 这颗芯片已经很常见了。在高通2/4/6/8 的定位中，808 属于最高端的8 系列，2xA57+4XA53 的大小核搭配使其在保证满足绝大多数性能需求的前提下，功耗控制比多了两颗A57 的骁龙810 理想很多。因此在过去一年，很多品牌都会选择这颗芯作为次旗舰的处理器，甚至直接装载在旗舰产品身上，比如LG G4 和MOTO X Style。两大核四小核的性能表现有目共睹（而且大部分810 也是通过动态开关内核当作808 在用嘛），就不多啰嗦了。需要注意的是，高通目前的全线产品都已经是支持全网通的，只是很多厂商出于自己的考虑仅仅做了移动和联通的支持。

T2 在硬件设计上一个相当亮眼的元素，就是极简干练的金属边框。对于外壳材质的探索，很多人认为是设计师的工作范畴，但物理定律不像外观线条那样可以由笔触改变。很遗憾地，在离校多年之后，我的物理学常识也已经差不多都还给老师了，因此这一部分解释有任何不严谨或错误的地方，欢迎各位指正。

让我们回到2010 年。那一年的秋天，Apple 一如既往地带来了全新设计的iPhone 系列新品，iPhone 4。在发布会上，乔布斯骄傲地说，Apple 实现了一个新的突破，将手机的外边框直接作为天线使用。一整个金属边框被分为两个部分，分别作为WIFI（左边半圈）和蜂窝网络（右边A1 到A9 的大半圈）的天线。

有个笑话说，如果电视画面不停抖动而你又不会修理，只要你也跟着抖动，当你和电视的抖动频率一致的时候就可以看了。以这个不严谨的方式来解释天线：任何无线通讯都是基于不同振动频率的电磁波，而天线只能接收和它「抖动」频率一致的电磁波（天线并没有真的抖动啦）。不同的通讯技术使用不同频率的电磁波，比如WIFI 是2400MHz（2.4G），而蜂窝网络则使用800/1800/2100MHz 不等，所以需要不同的天线。这是第一个重点：边框上的断点并不是为了留给信号出入的通路（否则也太小了吧），而是为了将不同频率的天线从硬件上分隔开来。

iPhone 4 支持WCDMA（3G）和（GSM）却只有一根天线用于蜂窝网络，这是因为在这一整条边框上有多个馈点；通过软件控制相关电路，iPhone 可以自己改变边框接入电路的长度（比如接通A1-A6 时用于WCDMA，接通A6-A9 时用于GSM），从而让它可以响应不同频率的电磁波。这是第二个重点：通过改变天线接通的长度，同一块金属可以响应不同频段的信号。

在iPhone 4 发布一段时间之后，一个名词愈演愈烈，那就是iPhone 4 的信号门。当以手捏住手机的下半部分时，原本响应WIFI 和蜂窝网络两种不同频率电磁波的两段天线被连接在一起，使得响应频率发生了变化，也就无法再接收原来频率的电磁波，自然就"看不清"信号了。当然，iPhone 4 的信号门其实还有多方面的原因，比如彼时iPhone 显示信号的方式和Android 不同，在相同信号强度下iPhone 显示的信号格数比Android 多，产生"iPhone 比Android 信号好"的暗示。结果就是，同样在- 90dB 的信号强度下，iPhone 显示五格信号，而Android 只有三格；信号减弱到- 106dB 时，iPhone 和Android 都会显示两格，Android 只减少了一格，而iPhone 则减少了三格，看起来信号差了好多。事件发生后，iPhone 获得了一个更新（iOS 4.1），乖乖把信号显示方式改回了运营商AT&T 规定的方法。

iPhone 4 CDMA版（左）和WCDMA版（右）

有趣的是，当初iPhone 4 分为两个版本，CDMA 版出现信号问题的比例非常小。这是因为按照CDMA 运营商Verizon 的要求，CDMA 手机必须拥有多条蜂窝网络天线以保证信号质量，因此iPhone 4 CDMA 版天线和WCDMA 版不一样：

上图左边是WCDMA 版，边框长的那部分是蜂窝网络天线；中间和右边则是CDMA 版的天线1 和天线2，系统在检测到其中一条天线信号性能较差时会自动切换到另外一条。这个设计被延续到了iPhone 4s 上，加上金属边框涂层的改进，使得信号门的问题被彻底解决了。

电磁波可以很轻松地穿透玻璃、塑料等材质，但会被金属和水吸收掉（这也是为什么在电梯里没信号），所以一般手机用玻璃和塑料做外壳的时候，天线设计就会比较自由，而如果外壳是金属，就要想各种办法让信号可以进出，比如在外壳上开口（就是俗称的"信号溢出口"啦） 。

全金属的iTouch 在背后开了一个口子，让WIFI 信号穿透这个开口的塑料进出；iPad 初代是把WIFI 天线贴在背面苹果标的玻璃处