2019 款 iPhone 或将采用全新天线结构，可以改善信号质量吗？

前不久，苹果分析师郭明錤发布了一份供应链最新报告，预测由于供应商和技术的转变，iPhone 天线设计将发生巨大变化，旨在改善手机信号问题。那么采用新的天线结构，能否改善 iPhone 信号呢？我们一起来看看。

苹果当前采用的 LCP 材质，全称为 Liquid-crystal polymers，译为液晶聚合物，是一种新型热塑性有机材料，可在保证较高可靠性的前提下实现高频高速，具有以下特性：

● 操作频带范围宽，在高达 110 GHz 的全部射频范围几乎能保持恒定的、较低的介电常数，一致性好；

● 损耗正切角仅为 0.002，即使在 110 GHz 时只增加到 0.0045，非常适合毫米波应用；

● 热膨胀特性非常小，可以作为理想的高频封装材料。

但在短期内 LCP 目前也存在一系列问题：

◦ 材料短缺：目前 LCP 薄膜材料主要掌握在日系厂商间，主要有 Primatec 和日商 Kuraray，Primatec 已经被村田收购因此材料仅供内部使用，仅剩唯一 Kuraray 可以供货其他厂商，且供货稳定程度存在一定问题。

◦ 成本高昂：LCP 软板层数更多，部分需要达到 10 层以上，须使用激光打孔技术，机械设备投资远高于传统软板，综合成本高。

◦ 良品率低：LCP 较为脆弱，在制造模组环节中进行弯折测试时，容易折断，良品率低下，由于本身的材料极高，进一步提高了生产成本。

而 PI 全称为 Polyimide，中文名为聚酰亚胺，聚酰亚胺作为一种特种工程材料，广泛用于航空、航天、微电子、纳米、液晶等领域。传统软板一般由铜箔、绝缘基材和覆盖层构成，使用铜箔作为导体电路材料，PI 膜作为电路绝缘集采，PI 膜盒环氧树脂粘合剂保护盒隔离电路的覆盖层，经过一定制程加工而成 PI 软板。

绝缘基材的性能决定了软板最终的物理性能，由于 PI 基材的介电常数盒损耗因子较大、吸潮性较大，导致可靠性较差。PI 软板高频传输损耗严重，结构特性较差，无法适应当前的高频高速趋势。

MPI（Modified PI），也就是新闻中提到的新的 PI 结构，是一种 PI 改进方案，仍以 PI 作为基板制作的 MPI 软板。MPI 软板的介电常数、吸潮性盒传输损耗介于 PI 软板和 LCP 软板之间，特别是随着工艺改进，在中低频段的传输效率几乎可以与 LCP 比肩，成本相对较低。

由于 LCP 短期内成本高昂，而 MPI 在中低频具有性价比优势，在 5G 时代 MPI 将与 LCP 共存，中低频将采用 LCP。

理论上，在高频阶段，LCP 材质相比 PI 材质有非常优异的性能，在目前即将使用的毫米波频段，电磁波传播衰减差异达到了 5dB，所以 LCP 材质比 PI 材质更适合毫米波传输。但理论上的数据忽略了良品率的问题。

事实上，苹果早在 2017 年就开始尝试在 iPhone 8 系列以及 iPhone X 机型上大规模应用 LCP 天线和 LCP 软板，用于提高天线的高频性能并减小空间占用。而且由于良品率不高，制作工艺复杂，对于 iPhone 的出货量而言，显著提高成品率就需要提升天线性能。

苹果认为，LCP 良品率过低，在不得已降低标准之后导致 iPhone 高频蜂窝传输的问题，包括 iPhone XS 系列和 iPhone XR 都在一定程度上受到了 LCP 材质的限制。

但根据华为和射频 Skyworks 工程师的看法，LCP 仅能够提升天线的高频性能，不会影响高频蜂窝传输。iPhone XS 的信号的问题主要是由于天线设计引起的，苹果 4×4 MIMO 天线隔离度设计似乎存在一些问题，无法有效降低同频干扰。

那么苹果此次更换射频材质可以改善信号问题吗？

根据新闻爆料，新的天线结构是由 4 组 PI 和 2 组 LCP 天线组成，虽然天线材质更换后达到了平均水平，但天线材质并不是影响信号的主要因素，苹果可能需要同时在天线位置和设计上投入更多精力，才可以确保手机整体信号不会出现大的问题。