我們在【iPhone15 Pro Max究竟用了哪些牛叉的芯片？】上，透過iFixt的拆解報告分析了最新的iPhone15手機中的射頻模組，在這塊獨立的RF PCB上也只看到了一塊高通X70 基頻芯片和兩塊高通SDR735射頻收發芯片以及一塊毫米波收發芯片SMR546. 剩下的主要是一些射頻前端模組FEM了。
但是你知道這塊簡單的RF PCB上支持多少無線通訊系統嗎？這些無線通訊系統到底工作在哪些頻段？
No.1
無線蜂巢式網絡通訊
無線通訊是一部手機的必備功能。現在買手機，對於無線通訊這一塊的關註度少了很多，畢竟這是一項基本功能。最多有時候看一下是不是支持5G？但有一些手機甚至連支持不支持5G也不詳細說明了。消費者更關註的似乎只是手機CPU快不快，記憶體夠不夠大，以及網絡攝影機夠不夠清晰。
但是在2010年之前的時候，手機制式還是一個非常重要的選項，比如移動版還是聯通版亦或者CDMA電信版。尤其是淘寶買水貨的時候，國外網絡和國內能不能通用，顯得尤其重要。
但現在，這些都不需要消費者過多考慮了，一方面原因是最新的行動通訊標準越來越統一，更重要的是手機的行動通訊功能也越來越強大，支持的通訊制式也越來越多，只要在網使用的通訊網，手機幾乎都可以支持。從2G時代的GSM，到3G WCDMA，再到 4G LTE，到現在的5G NR。
而且支持的頻段也越來越多，只要營運商在營運的頻段，幾乎都可以支持，下圖是來自小米官網的小米14規格參數截圖，支持2G時代的全制式，包括GSM和CDMA 共4個頻段；3G時代的WCDMA的6個頻段；4G LTE的全制式包括FDD-LTE和TDD-LTE，共17個頻段；5G NR的12個頻段。（TDS-CDMA可能早就下網了），不考慮不同制式射頻頻段相同的話，小米14共支持39個行動通訊網絡頻段。
（小米14 行動通訊支持頻段）
下圖是iPhone15 支持的網絡通訊頻段，共支持 2G GSM 4個頻段，3G WCDMA 的5個頻段，4G TLE 的27個頻段以及5G NR的23個頻段。不考慮不同制式射頻頻段相同的情況下，iPhone 15 共支持 59個頻段。
（iPhone15 行動通訊支持頻段）
透過支持的流動網絡通訊頻段對比，我們發現 iPhone15居然比小米14多了足足20個頻段。這也許就是小米手機上用到的射頻收發芯片比iPhone上少一個的主要原因吧。
如果是這樣的話，那麽也不影響你使用的頻段的通訊質素了，畢竟你也用不了59個頻段。
現在國內主要在用哪些頻段呢？
中國移動在網執行的頻段主要有：B8 900MHz，B3 1800MHz，B34 2GHz，B39 1.9GHz，B40 2.3GHz，B41/N41 2.6GHz 以及 N79 4.9GHz 。N79 雖然分給移動了，但是現網應該還沒有N79的基站，主要用於5G熱點或者專網。
中國聯通目前在網執行的頻段主要有 B8 900MHz，B3 1800MHz，B1 2.1GHz， B40 2.3GHz 和N78 3.5GHz。原來的B41 2.6GHz 的頻段重新清網給移動用了。N78 聯通和電信共同營運，每家100MHz頻寬。
中國電信在網執行的頻段主要有B5 BC0 850MHz，B3 1800MHz， B1 2.1GHz和 N78 3.5GHz。電信的B41頻段也重新清網之後分配給移動了。
所以無論是支持頻段少的小米手機還是支持多達59個頻段的蘋果手機，在國內套用都是完全沒有問題的。小米手機再減一半頻段也不影響國內的通訊質素。但是如果你喜歡全球跑的話，就要考慮你的手機是不是支持這個國家的頻段了。
No.2
近距離無線通訊
除了必備的蜂窩通訊不可或缺之外，現在常用的近距離無線通訊也是必備的，比如連結無線區域網路的Wifi，連線無線耳機用到的藍芽 Bluetooth，支持無線精準定位與感知的超寬頻UWB以及各種無線讀卡功能的NFC等。
2.1 WiFi
Wi-Fi 是一個基於IEEE 802.11標準的無線區域網路技術。Wi-Fi從1997年推出WiFi0開始，已經升級到了WiFi 7。無線通訊的速率越來越快，從最初的2Mbps，最新的WiFi7 支持最高30Gbps的傳輸速率。
WiFi的工作在ISM頻段中的2.4G和5G頻段。
2.4G頻段用得最為廣泛，工作頻率為2.4GHz-2.4835GHz，共83.5MHz頻寬。這個頻段套用比較廣泛很多其他的無線網絡也工作在這個頻段，比如藍芽，無線遙控器，微波爐等，所以幹擾也比較大。並且頻寬比較窄，通訊速率也受到限制。
所以在後期的WiFi版本中加入了5G這個頻段，後面在WiFi7中還支持6G頻段。5G頻段頻寬比較寬，從5.15GHz到5.85GHz，共700MHz頻寬，接近2.4G的10倍，可以提供更高的通訊速率，並且幹擾比較小，但是電磁波頻率越高，在空氣中傳播衰減越大，5G WiFi的覆蓋距離通常比2.4G要小。
最好的Wifi配置是兩個頻段都支持，互為補充，2.4G提供較大覆蓋面積，而5G WiFi 則負責高速率傳輸。不僅手機端要支持 2.4G和5GWiFi， 相應的無路線由器也需要提供雙頻模式。
2.2 藍芽 Bluetooth
藍芽也是手機上不可或缺的一項無線通訊技術，我們常用的無線耳機，車載通訊等都是透過藍芽來連線的。
從1998年推出第一代藍芽技術，到現在已經發展了5代，所以藍芽技術也到了5G時代。如下圖所示，最主要的特點也是傳輸速率越來越快，並且傳輸距離也越來越遠。當然每一代之間還有一些小版本的升級，比如在2002年和2003年分別推出了藍芽1.1和藍芽1.2，傳輸速率從最初的723Kb/s 提升到了1Mb/s。
藍芽技術的工作頻率也是2.4 GHz，為了避免和工作在相同頻率的無線技術的幹擾，比如WiFi，藍芽采用了跳頻展頻技術FHSS（Frequency-Hopping Spectrum Spred），這個技術將頻帶分成1MHz間隔的79個調頻通道，藍芽器材的訊號以偽隨機的方式從一個通道跳到另一個通道，從表面看，藍芽占據了整個ISM頻段，但實際上只有約1MHz的頻段被占用，並且調頻的速率是1600跳每秒。
目前使用的 2 個藍芽標準是：
2.3 超寬頻通訊 UWB
UWB也是一種近距離通訊技術，在iPhone11上，蘋果公司開發了超寬頻UWB技術的空間感知能力Spatial Awareness。利用UWB技術的超高精度定位能力，提高了手機的定位精度，並且能夠感知周圍手機的準確位置。
緊接著，小米也推出了具備UWB技術的手機——「一指連」，基於這項「一指連」技術，手機和智能器材將具備空間感知能力，猶如「室內GPS」。當手機指向智能器材，控制卡片就能自動彈出，能夠直接進行操控。
UWB通訊技術的工作頻率從3.1GHz到10.6GHz，總共7.5GHz 的可用頻譜頻寬，相對頻寬超過100%。根據山農定理，通訊頻寬越寬，其通道容量就越大，就可以接受更高的訊噪比，並且功率譜密度也比較低。因此UWB可以在很低的功率下，提供高精度的通訊。這樣即減小了功率損耗，又把對其他通訊系統的幹擾降到最低。
UWB通訊在iPhone15上有支持，但是在小米14的規格書上沒有看到相關的介紹。
個人感覺UWB技術在手機上並不是一個必要項，反正我沒用過。
2.4 NFC 近場通訊
NFC通訊技術現在越來越是手機的標配了，因為每次帶著一堆卡出門實在太麻煩了。
NFC是由 非接觸式射頻辨識（RFID） 及互連互通技術整合演變而來的，工作在13.56MHz，對於射頻來說是一個比較低的頻率，其主要透過電磁波的近場區進行數據傳輸，傳輸速度有106Kbit/s、212Kbit/s或者424Kbit/s三種。
NFC的傳輸距離比較短，通常只有10厘米，因此具有更高的安全性，更適合在移動支付，交通卡，門禁卡，電子門票，電子鑰匙等領域套用。
具備NFC功能的國產安卓手機，套用比較廣泛，蘋果手機的NFC功能個人感覺有點受限，搗鼓了好長時間，我的門禁卡還沒有讀取到蘋果手機上，國產安卓手機很容易把日常用的電子卡讀取到手機上使用。
No.3
衛星定位和導航
衛星定位和導航也是手機的一項基本功能了。自從有了智能電話，車載導航我再也沒用過了。
從iPhone15的介紹中，我們看到，iPhone15支持五種定位系統，分別是美國的GPS，俄羅斯的GloNASS，歐盟開發的伽利略Galileo，日本開發的準天頂衛星系統QZSS和中國自主研發的北鬥系統。
美國的全球衛星定位系統GPS 是最早全球衛星導航系統，總共有24顆衛星組成，均勻地分布在6個軌域上，每顆衛星距地面約1.7萬千米。
GPS主要工作在 L1/L2和L5 頻段上，如下表所示。
隨後是前蘇聯時期開發的，後被俄羅斯繼承的格洛納斯GLONASS衛星導航系統。按照設計，格洛納斯星座衛星由中軌域的24顆衛星組成，包括21顆工作星和3顆備份星，分布於3個圓形軌域面上，軌域高度19100千米，傾角64.8°。但是受俄羅斯經濟影響，格洛納斯系統的建設也受到了很大的影響，據說目前也僅有8顆衛星在正常工作。所以格洛納斯越來越縮小成了一個局部導航系統了。
格洛納斯的頻段主要是L1，L2和L3，頻率如下。
伽利略衛星導航系統是由歐盟聯合開發的一款全球衛星導航系統，系統由軌域高度為23616千米的30顆衛星組成，其中27顆工作星，3顆備份星。衛星軌域高度約2.4萬公裏，位於3個傾角為56度的軌域平面內。
在二十一世紀初的時候，中國也有參與到歐盟的伽利略計劃中，但是後來因為你懂我懂大家懂的原因，中國被排擠出來了。這也才有了我們後來橫空出世的北鬥。
歐洲伽利略和中國北鬥的工作頻段如下，伽利略系統主要在E1，E5和E6，中國北鬥則工作在B1，B2和B3，
我們都知道，頻譜是稀有資源，按照」先來先得「的國際慣例，美國的GPS和俄羅斯的GLONASS 用了最好的衛星定位頻譜資源——L頻段。而後面的北鬥和伽利略就只能在剩下的頻段裏面找好的了。因為北鬥和伽利略系統的建設時間類似，這裏還發生一個小小的插曲： 中國在2009年發射三顆「北鬥」二代衛星，正式啟用該頻率，而歐盟連預定的三顆實驗衛星都沒有射齊，註定敗下陣來，失去對頻率的所有權。 因此，通常認為北鬥的頻率僅次於GPS和GLONASS系統，而優於伽利略系統。
目前在國內，衛星導航主要采用的是我們自主研發的北鬥系統，其定位精度更高，而且安全性更好，並且北鬥還支持具備短報文通訊。
No.4
衛星通話
華為Mate60Pro的釋出，拉來了手機支持衛星通話的序幕。
在衛星通話領域，最著名的還是馬斯克的星鏈。 在2015年的時候，馬斯克宣布要發射大約1.2萬顆通訊衛星發射到軌域,其中1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌域，這個星鏈將為人類提供 高速互聯網服務 。而且是全地球，無死角，隨時，隨地，隨便，只要你有錢。
到2023年7月份，Starlink 總共有4519顆衛星發射成功，其中有4487顆衛星正在執行，目前可提供5Mbps到200Mbps不等的傳輸速率，這個傳輸速率已經可以滿足大部份人的上網需求了。
下圖給出了Starlink的射頻參數，地面站和衛星之間采用27.5GHz-30GHz的毫米波頻段傳輸，而衛星和使用者終端之間采用10.7GHz到12.7GHz的頻段傳輸。
基於星鏈的衛星通話，需要專門的starlink通訊裝置，如下圖所示。
但是華為Mate60 Pro 則可以直接使用手機進行衛星通話，無需借助額外的器材。其采用的是由中國電信負責營運，由航天五院牽頭研制的天通一號衛星通訊系統。 工作在S頻段，上行1980MHz-2010MHz，下行是2170MHz-2200MHz。目前可支持100萬使用者的語音和低速率網絡連線。
現在支持衛星通訊的手機還比較少，我想最主要的原因還是如何在手機上做出高增益的衛星天線還是一個業界難題，想把Starlink的那口」鍋「整合到手機上更不可能。
一個小小的手機上，居然整合了如此多的無線通訊系統，支持如此多的無線頻段，這除了射頻模組芯片化的巨大貢獻之外，還有就是天線技術的發展。如何把如此多的頻段的天線整合到手機上，這是一個難題。不過，肯定是已經解決了。
