怎樣 「DIY」 出一部 5G 手機？

「忽如一夜春風來，千樹萬樹梨花開」，這話用來形容 5G 的發展速度也是非常貼切的。

這是一張聯通在深圳的 5G 信號覆蓋圖，布滿地圖的小綠點，是聯通的 5G 網路截止 8 月 20 日時，已經在深圳覆蓋的區域。當然，隨著 5G 的概念的成熟，這些看得讓人密集恐懼症發作的綠點，還會以指數級的速度增長，直至鋪滿整個地圖。

毋庸置疑，5G 離你我都是近在咫尺，當然不止是 5G 的網路覆蓋，5G 手機同樣也是來勢洶洶。最近上市的幾款新 5G 手機，包括中興 Axon 10 Pro 5G 和 iQOO Pro 5G，都是在 4G 版本的基礎上，為用戶提供了額外的 5G 版選擇。如果再往前，三星 S10 5G、小米MIX3 5G 也是如此路——

那麼，4G版和5G版之間差別在哪裡？下面和我一起嘗試把 4G 手機 「DIY」（YY） 成 5G版之後，你就知道了。

假如現在我們是一位左手電筒烙鐵右手電筒動起、擁有呼風喚雨超能力和無視預算的工匠大師，我們怎樣才能把一部 4G 版的 iQOO Pro，強力 DIY 成 5G 版的 iQOO Pro 5G？

話不多說，讓 YY…哦不，讓 DIY 開始吧！

首當其衝的是，我們得換上一片支持 5G 網路的 Modem

5G 的命門是什麼？Modem，或者說數據機，它雖然小，但是卻是網路連接的基礎元器件。移動網路的命門是 Modem，5G 當然也不能免俗。

所以，我們 DIY 的重中之重，就是換上一顆 5G 的 Modem，把握命運之匙。OK，那 5G Modem 有啥可以選的？無視預算，你懂的……

Modem 研發不僅技術難度超高，還需要和全球各運營商的網路設備分別適配，所以說得上是一項複雜的、巨大的系統性工程。也正因為如此，全球範圍內有 Modem 研發能力的廠商屈指可數，只有高通、三星、華為、聯發科等少數幾家。

所以在這個「命門」的選擇上，iQOO Pro合理地選擇了高通的5G Modem——驍龍X50 5G數據機，與旗艦驍龍855 Plus相搭配，打造頂級性能。

高通 X50 5G Modem

前有小米、中興等廠商探路，iQOO選擇驍龍X50搭配驍龍旗艦晶元為手機賦能的舉措肯定是明智的。我們看到驍龍X50至今都還是一大票 OEM 合作廠商們的 5G 首選。

在把它 「DIY」 上 iQOO Pro 的主板之前，我們還是先看看 X50 的主要硬體參數，這裡我們拿高通的官方介紹：

作為首款 5G 數據機，驍龍 X50 基於 OFDM 調製技術……採用支持自適應波束成形和波束追蹤技術的 MIMO 天線技術，在非視距（NLOS）環境中實現……移動寬頻通信。通過支持 8 x 100MHz 帶寬（採用了八載波），驍龍 X50……支持最高達每秒 5Gbit /s的峰值下載速度，如果你下載一個 5GB 大小的電影，大約只需要 8 秒。

掛載了 X50 還不成，我們得給手機整體更換天線模組

就跟我們和外國友人說英語一樣，手機通信的過程簡單來講其實就是將數字信號（英語）與模擬信號（中文）相互轉換、以數字信號（英語）與基站通訊的過程——所以這裡面就會涉及到兩段完全不同的程序：一是信號轉換，二是信號收發。Modem 雖然貴為手機通信的核心，但是其實它只能負責信號轉換，信號收發必須要由專門的「2 件套」來負責，這 2 件套是 射頻前端RFFE和天線。

無論是 3G 手機還是 4G 手機，通常都會內置 RFFE 和天線這 2 件套——講到這裡，可能會有 DIY 小能手就有疑惑了，既然就只是個「信號收發器」，借用 iQOO Pro 的 4G 版原有的天線模組不就好了，何必勞神費力整體更換？

這裡的問題是，為 4G 設備定製的 RFFE 和天線，事實上只能收發 4G / 3G / 2G 頻段的信號，卻不能完全收發 5G 頻段的信號——因為 5G 信號（也就是電磁波）與 4G 以及 3G / 2G 信號特性完全不同。多說一句，電磁波特性的差異，可能也是從 4G 過渡到 5G 時代電信市場要重新洗牌的根本性原因。

要知道，4G 使用的頻譜資源通常在 450MHz - 6GHz 以內（通常被稱作 Sub-6GHz），以波長論屬於分米波、厘米波，但是 Sub-6GHz 所處的頻譜資源本身就很稀缺（頻譜短、各行各業佔用多），而且帶寬也不是太能滿足 5G 高速傳輸的需求，所以國際通信規範標準化組織 3GPP 在最新定義的 5G 新空口（5G NR）中確定，在 Sub-6GHz 的 FR1 頻段之外，還將會使用頻率範圍在 24.25GHz - 52.6GHz 的 FR2 毫米波頻段。

可能聽起來 4G 和 5G 的頻段信號只是頻率不同而已，但是實際上不同頻率決定了電磁波信號的完全不同的特性：頻率越高 波長越短 衍射能力越弱 傳輸距離越短。毫米波已經屬於甚高頻的電磁波，它的傳輸距離遠不及 4G 頻段用到的分米波和厘米波，而且它的穿透衰減非常嚴重。打個比方，我們用 4G / 3G / 2G 信號時可能都不知道運營商基站在哪兒，就能滿信號刷微博，但是如果不做優化，可能只有 5G 基站和路由器一樣入戶，才能讓所有人都連上 5G。

所以，如果想 DIY 成 5G 版 iQOO Pro，不換上 5G 專用的信號收發元器件是不可能的了，我們還是得把 RFFE 和天線換新。

OK，老問題又來了——換啥合適？截止到目前，我們也還是只有高通家的方案可以用，只能用高通的毫米波天線 SIP QTM052 搭配 Sub-6GHz 天線組件 QPM56xx。

高通之前為 X55 計劃的 5G 模組示意圖，其中的 QTM525 是 QTM052 的升級款，驍龍X55 專用

這裡所說的毫米波 SIP，是指 System In Package，也就是一個模塊中包括了 RFFE 和天線這 2 件套，所以這裡我們也就省事兒了，不用單獨裝一套 RFFE 再來單獨裝天線。不過，咱們得注意到，天線 SIP / 組件有兩套，一套是毫米波使用的 QTM052，另一套是 Sub-6GHz 使用的 QPM56xx。

為啥這麼奢侈？

前面說了，5G 分 FR1 和 FR2 兩個頻段，FR1 主要借道 Sub-6GHz 頻譜的分米波和厘米波，而 FR2 用的是完全不同的毫米波，而且我們也已經知道了，毫米波和厘米波 / 分米波的特性完全不同，所以必須單獨使用不同的組件來分別收發毫米波和 Sub-6GHz 信號，對應的，就是 QTM052 和 QPM56xx。5G 專用的 QTM052 SIP，就是下面這玩意兒：

當然，也不要小看這個小玩意兒，它的技術集成度也是和 Modem 一樣高到爆表那種，就是為了讓手機能像收發 4G / 3G / 2G 的分米波 / 厘米波一樣遠距離、高精度地收發毫米波。在 QTM052 這套毫米波天線 SIP 上，高通用上了包括Massive MIMO、波束成形和波束導向這一整套的新技術。Massive MIMO 簡單來說，就是借毫米波波長短、天線短的優勢，在一個 SIP 中加入了多根天線形成天線陣列；而波束成形技術，就是利用 Massive MIMO 的天線陣列相互干涉各自發射和接收的毫米波信號，將信號聚合形成波束，增強信號的強度，同時引入波束導向技術的演算法模型，無論人拿著手機如何移動，讓波束信號始終指向最優方向傳輸——這一整套方案，就可以克服毫米波傳輸距離短和手機位置隨時變化帶來的數據傳輸障礙。

所以，毫米波用到的 QTM052 和 Sub-6GHz 用到的 QPM56xx，這兩套天線模塊 iQOO Pro 5G 缺一不可，否則都不能完整的收發所有頻段的 5G 信號（還有，QPM56xx 還能負責收發 4G / 3G / 2G 信號）。

另外，考慮到 5G 毫米波這麼難搞、QTM052 又這麼小，我提議咱們給 iQOO Pro 多加裝幾套 QTM052，上下左右一邊一套，雙份兒的雙保險，讓毫米波無所遁形！

「DIY」 完成，但是也別忘了軟硬體調試

基本上，「DIY」 到這裡，硬體部分我們已經足夠把 iQOO Pro 升級成 iQOO Pro 5G 了，但是當然廠商升級 5G 肯定不可能像我們 YY 這樣只是加裝 Modem 和天線 SIP 這樣子簡單，軟硬體調試是少不了的。受限於姿勢水平，咱們就不再繼續深入 YY 了。

不過雖然只是 YY，你應該差不多明白 5G 手機和 4G 手機有什麼不同了吧？

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