iPhone 一向以其简洁的外观、轮廓和精湛的加工工艺，风格独树一帜，一眼便识。从第一代iPhone到最新的iPhone7/7 Plus，十年光景，iPhone每一代都给大家带来不同的惊喜，虽然之间遭遇到天线门、弯曲门、掉漆门，每次都能轻松应对，坦然处之。

可以说，苹果在很多产品设计上，都存在视觉、手感上与工艺技术的妥协。iPhone十年更迭，从外观工艺看其天线设计变迁，或许我们可能学到更多。

从第一代iPhone到iPhone3G、iPhone3GS，三代后盖均采用了非金属材质，且在iPhone4边框天线设计出现前，三代产品均采用了FPC天线设计结构。

第一代iPhone后壳，银色的上半部分是金属，下面部分是塑料。

无线信号无法穿透铝合金，但可以穿透塑料，因此这代iPhone采用了电镀铝合金搭配塑料的后壳材质，是当时技术限制和审美哲学上做出的妥协。

• 拆开看iPhone 内部天线结构

拿开电池，可以看到两根连接到逻辑板(逻辑板也叫屏驱动板，中心控制板，TCON板。液晶屏不能直接识别主板的输出信号，主板的信号要经过逻辑板的处理再传输到液晶屏上)的天线接线。

拔掉连接到左边基座接口的天线连接线

只能看到天线形式采用FPC+支架

iPhone采用金属材质，可获得更美观、耐磨和极佳的手感体验，但同时由于金属材质本身的信号屏蔽特性，导致设备无法正常收发无线信号，所以在后续的iPhone中采用了金属与玻璃、塑料材质结合的设计方式。

iPhone 3G、iPhone 3GS多了对 3G 网络的支持，为确保无线信号稳定传输，两者也都采用了塑料外壳。

查看iPhone 3GS内部结构图发现，采用FPC设计的天线依靠铜箔辐射信号，其优点是设计上相对简单，生产成本较低，缺点是易收到五金件及装配精度影响，且iPhone 3GS的天线连接出现过不牢固的状况。

iPhone4 外壳由三个基本部分组成：两块光滑的高强度玻璃、一圈环绕周边的不锈钢带。同样的iPhone4S外观工艺延续了iPhone4的风格。

iPhone4 前后玻璃面板、金属边框

iPhone4金属边框采用了CNC不锈钢工艺，左侧和顶部的两条缝隙将其分为两段。该边框不仅起到了机身框架的作用，同时还是手机的无线天线。两段中的左半部分起到了WiFi、蓝牙和GPS天线的作用，右半段则是UMTS/GSM手机网络天线。

新的天线设计形式是iPhone 4一大创新亮点。为提高灵敏度，工程师将天线位置从前机型的内部放到了机壳侧面（金属边框）。不过，天线工程师都为之乍舌。这款号称“改变一切”的全新 iPhone 4 被爆存在最基本的通信缺陷——“天线门”。

• iPhone 4大胆的天线设计分析

iPhone 4手机网用的主天线，不仅在机壳的侧面，而是与手机内部的另一天线结合构成的。机壳侧面焊接着形状复杂的金属片，认为是用来支持各个国家不同的多个波段。

根据媒体爆出的天线工程师推测，之所以iPhone 4天线特意用2个部件组成，是“因为当需要微调频率特性等时，如果天线只是机壳部分，则需从模具开始重新制做”。实际上，手机内部的天线就装有认为用于调整特性的线圈和电容各1个。其配备的电极作为支持多个频带的单体天线本身极小，所以将其看作是对机壳侧面天线起辅助作用的微调天线是妥当的。

主天线位于机身下方，由两根天线构成。分别是①利用了外壳侧面的天线，以及②在扬声器模块上面的薄型树脂部件上进行布线的天线。

但这一创新设计却产生了意想不到的副作用：因用户握持手机的方式，而发生了接收不稳定的现象。这一“问题”很可能源于天线结构：接触易导致接收不稳定的手机左下方的狭缝附近，以及开盖端侧露出的辐射电极，是两个天线的结合点（下图）。

图为iPhone 4的主、副天线的构造及电路图，且iPhone 4的部分机壳用作天线

而子天线（WLAN、蓝牙、GPS用）似用作机壳上端一侧的辐射电极（上图）。机壳最上方的辐射电极狭缝两侧的辐射电极侧的侧面部只配备了电源按钮，另一端则为耳机插孔、音量控制等。电源按钮与耳机插孔与音量控制按钮不同，在通信时不会用到。因此，似乎将天线与按钮类的位置皆作了调整，以便不影响通信功能。

最终解决办法：苹果在后来推出的CDMA版本iPhone 4以及升级版4S，将金属边框多分了一段，解决此问题。

与iPhone 4相比，iPhone 4S是如何改善接收灵敏度的呢。在分析过程中，工程师发现CDMA2000方式的iPhone 4S追加了接收分集功能。

通过测试iPhone 4S 的TRP（总辐射功率）及TIS（总全向灵敏度），看其信号的改进情况如何，在手机旋转的状态下检测了其三维接收灵敏度。红色部分越明显，接收灵敏度就越出色。

根据对iPhone 4S的信号接收灵敏度进行检测，可总结出，iPhone 4S拥有出色的无线特性，手持时信号接收灵敏度变差的情况得到了大幅改善。另外，CDMA2000版iPhone 4S还导入了手持时可减轻接收灵敏度劣化的新技术。

iPhone 4S拥有出色的无线特性，手持时的接收灵敏度下降程度控制在7～18dB。

测试数据表明，iPhone 4S信号问题已得到很好的解决。接下来，我们将由外而内进一步了解iPhone 4S解决信号问题的设计变更。

iPhone 4的构造在用手堵住机身左侧面的黑色缝隙部分时，供电点与接地就会短路。而iPhone 4S在强化接地的同时，局部变更了内部构造，由此解决了接收灵敏度下降的问题。

比如，iPhone 4S在天线旁的扬声器模块上追加了板簧。这估计是为了确保与接地部分接触，由此减小电位差。另外，估计还实施了优化天线阻抗，使其不易受到手部影响的改进。

进步一拆解iPhone 4S发现，其锂离子充电电池宽度缩短了1mm左右，而基板宽度却相应增加了，而加宽部分是因为有天线穿过。天线被固定在防止电磁噪声的金属外壳上，顺着基板纵向配置。天线中途设有金属端子，这一部分与金属外壳相连接。iPhone 4S通过追加天线设计，解决了iPhone 4存在因天线设计原因“导致握机方式影响信号接收灵敏度”的问题。

基板宽度增加的部分为天线通道（iPhone 4S基板上重叠放置iPhone 4基板时的比较）

在日本，苹果从iPhone 4S起新增加了CDMA2000款。所以此次还使用au的iPhone 4S对CDMA2000方式实施了评测。结果发现，CDMA2000方式嵌入了用以改善接收灵敏度的接收分集功能。工程师拆解推测，iPhone 4S上有四条缝隙，并且功率放大器IC部分还新追加了同轴连接线。可以想像的是，四条缝隙以高频状态将机框大致分成了上部、中部、下部三部分。这里说“高频状态”，是因为高频电路为实现接地共享，与所有组件上的某一点都实现了电连接。

如果将机身下部视为主天线，将机身上部视为副天线，那么在功率放大器IC部分新追加同轴连接线便可得到合理解释。也就是说，苹果在iPhone 4S上配备了CDMA2000支持的“接收分集”功能。

iPhone 4S上封装了将上部天线与基板上的RF IC连接起来的连接线。CDMA2000版估计配备了根据情况区分使用上部和下部天线的接收分集功能。

接收分集是无线通信领域很早就使用的接收灵敏度改善技术。其原理是：事先准备多个接收天线，选择电波状态好的天线来接收信号，或者对所有天线接收到的信号统一实施相位合成处理。

iPhone 5没有延续iPhone 4S的玻璃面板+钢质金属边框的外观设计，而是采用了阳极氧化铝工艺制作的铝合金材质。当然iPhone5S外观设计也延续了这种风格。

iPhone 3G/ 3GS 后盖就是个大塑料，天线不在外壳上，iPhone 4/4s 用的是侧边外框做天线。为确保信号稳定，iPhone 5金属后背采用三段式设计，上下两部分是陶瓷玻璃，这也是为防止金属屏蔽电磁波，外观设计必须做出的妥协。

移开显示屏后，三者内部的布局基本差异不大。

排列方式基本相同，一边是电池，一边是主板

移除电池后，可看出三者的区别，iPhone5与iPhone 5C几乎没有任何改变。

技术人员通过对iPhone 5s和iPhone 5c拆解分析，移动通信、无线LAN/蓝牙和GPS用三种天线集成在机身上部，移动通信用的子天线位于机身下部。

iPhone 5s同样采用了把部分外装的金属部件用作天线的构造，而采用树脂外壳的iPhone 5c在内部配备了发挥同样作用的板金部件（a）。5s和5c的无线LAN/蓝牙用天线略微不同（b）。

移动通信用主天线与GPS天线通过设置在基板最上部正反两面的端子连接。iPhone 5s把机壳的金属框架用作天线，iPhone 5c用机壳内部配置的板金部件实现了同样的功能。 无线LAN/蓝牙天线与主板突出部的连接器连接。在这个连接中，iPhone 5s利用基于柔性基板（FPC）的天线模块一体型线缆，而iPhone 5c利用比较便宜的同轴线缆，相同功能的模块有微妙的差异。“性能上应该几乎没有差异。只是天线模块的供货企业不同而已”（RF技术人员）。

iPhone6s/6s Plus外观与iPhone6/6 Plus采用相同的设计，同样圆润机、不变的三段式设计、白带（注塑条）不变。对于iPhone6s/6s Plus一体化的后背金属外壳对电磁波信号屏蔽的问题，工程师只能把天线导出来，这似乎是借鉴了iPhone5三段式设计。

拆开面板可以看到，iPhone 6s的内部机身布局与iPhone6高度相似，因此，我们通过拆解分析IPhone6天线设计，也能看到iPhone 6s的天线设计思路。

看似一体的的金属后壳，使用塑料填充，其实是被切分成A/BCD/E三段，A、E分别为上部分天线和下半部分天线，中间BCD部分是相互导通的，充当天线接地部分。

遭到吐槽的背面分割设计

iPhone6主板上半部分天线馈电端口（正）

iPhone 6上半部分天线馈电端口（正面）

iPhone 6主板上半部分天线馈电端口（正）

上部天线包括UAT1、UAT2、UAT3各1个馈电端口和NFC的2个端口。

手机作为通讯工具，离不开网络才接入。不同频段的无线网络搭载在不同频段的电波上，若使用一个天线接收所有不同频段电波势必不太现实。所以苹果在设计iPhone6是考虑到在保证信号质量的前提下设计的白带是不得已而为之。

iPhone7、iPhone7 Plus采用了全新的工艺，更加简洁的设计，经过3D打磨，手感更加舒适。整个机身圆润无缝一体成型，同时外壳为坚固的7000系列铝金属打造。从后背外观上来看，iPhone7/7Plus不再是三段式设计，只保留了顶部和底部的白带，视觉割裂感再也无那么明显。

天线白带也改到上下边缘，双条改为单条，但看起来更粗。

亮黑版的 iPhone7、iPhone7 Plus，你很难看清塑料天线条，除了塑料本身的颜色与金属阳极(电泳上色)之后相近的原因，还因这两种材质有着近乎相同的光泽度，这是塑料打磨水平的一种体现。

此外，在2017年3月苹果推出了中国红版iPhone7。

中国红版iPhone7和其他版本的iPhone7相比造型并没有变化，但后面板采用了大红配色，天线条也同为红色，整机质感相当出色，正面为白色的2.5D玻璃面板。

至此，iPhone7已经拥有高亮黑、磨砂黑、银、金、玫瑰金多种配色了，这也是史上颜色最丰富的一代iPhone。

下面我们对iPhone7（2G+128G TLC）拆解分析，看看其天线部分。

尾插排线挑开,注意下放的两个天线连接线也要断开

最上边的是Wi-Fi芯片，iPhone7的Wi-Fi芯片是一个异形的Wi-Fi芯片，支持801.1a/b/g/n/ac。它下面正方形的NXP NFC芯片，用于Apple Pay支付。再接着的是手机的电源管理芯片，负责给整个iPhone电路供电。

主板下半部分有TI定制的USB控制芯片和充电芯片，还有显示芯片。另一半是射频电路，基带供电芯片和调制解调器，天线开关，滤波器等，负责手机的射频部分。

总结：iPhone7大量采用定制芯片，而主板的紧凑性仍处业内领先地位。从拆解的层面上讲，iPhone 7仍然不负其顶级智能手机的名号。

在2017年9月秋季新品发布会上，苹果正式推出了最新一代iPhone：iPhone X、iPhone 8、iPhone8 Plus。而作为iPhone问世十周年的纪念款产品，iPhone X更备受推崇。从全面屏开始，加上face ID、ARKit、无线充电，iPhone X又重新构建起了交互逻辑。

在手机屏幕最新趋势“全面屏”上，被戏称为三个流派：

一种是以三星S8和Note 8为代表，保留传统的听筒和前置镜头等设计；

第二种是小米MIX为代表，将前置镜头设计在下巴处，使得正面顶部接近无边框观感；

第三种则是夏普S2与iPhone X的异形全面屏设计，夏普是美人尖，iPhone X则是“刘海屏”。

iPhone X最为突出的就是取消了前置Home键，这与华为、小米、三星将指纹识别放在背部不同的是，苹果完全都没有了，而这带来的是全新交互设计。在这条路上，又指向了一个新的方向。

从产品设计来说，虽说苹果已将铝合金外壳演绎到了极致，但是金属外壳天生的缺点就是会屏蔽电磁信号(这使手机上不可避免的出现天线（辐射）条)，另一方面也无法实现无线充电。因此从iPhone7 /7 Plus进化到iPhone 8/8 Plus、iPhone X造型基本没变，主要是从一体中框＋后盖，换成了分体式铝合金中框＋玻璃背板。

iPhone 8进化到iPhone X，造型除了前脸的“刘海”，总体还是基本没变，OLED的应用是个大变化，不过很难从外观上判断，中框采用不锈钢，后盖采用玻璃背板。结构上回到了苹果4（玻璃＋不锈钢＋玻璃）。

iPhone8采用前后玻璃、铝合金中框。铝合金背板退出舞台，玻璃回归。

玻璃背板据传为康宁大猩猩五代，强化层的厚度增加了 50%，根据相关资料提示是“做六层染色工艺”（尚需考证）。激光焊接的钢制基底、航空级7000 系列铝合金边框。表面做镀层：防油渍、去污迹和抗指纹。

iPhone X同样前后面板为玻璃，中框采用不锈钢。玻璃上做七层染色工艺（或许比iPhone8 / 8P多一层），精准控制色调和不透明度，并加入反射光学层来增强色彩。表面同样做镀层：防油渍、去污迹和抗指纹。不锈钢中框的回归，距离上一次已经iPhone 4在2010年6月8日的发行不锈钢中框，已经过去了7年时间。

iPhone 8 / 8 Plus、iPhone X比较大的变化在于玻璃后壳设计，除了美学设计之外，最重要的是新款手机嵌入了Qi感应式无线充电。早在2012年苹果就注册了陶瓷外壳中融入天线的设计专利，此前一些国内厂商已经推出了采用陶瓷后盖的手机，而这种陶瓷是一种氧化锆陶瓷。与金属及塑料相比，氧化锆陶瓷具备耐磨、亲肤、气密性好以及电磁屏蔽小等优点，但iPhone 8 / 8

铝合金定位低端、不锈钢定位中高端、陶瓷定位高端

iPhone8铝合金中框继续采用阳极氧化，配合一小条天线，如果还是原来配方的话，就是底层采用PAEK、外层采用PPSU。从产品效果图来看，色差还是无法避免。

玻璃颜色的实现应该几个方向：电镀／印刷／贴膜／转印。看效果图质感比较细腻，logo用镜面印刷的可能性比较高，颜色则PVD可能性比较高。

iPhone 8 和 8 Plus、iPhone X均支持”无线充电“。为了实现这个功能，苹果在iPhone4之后首次重新启用玻璃。在后盖的实际设计上，苹果也并未将玻璃直接作为后盖，玻璃背盖实际上贴在中框延伸出来的金属骨架之上，只不过这个骨架上面专门为无线充电模块掏了个洞。

玻璃背板的回归，给了国产手机新的设计空间。并且在玻璃的玩法上，国产手机与韩国品牌，玩了很多次，非常之溜。比较欣慰的是苹果没有在玻璃上做过多的装饰，依然保持了一贯风格。前后玻璃都加有弧度，与4代的玻璃相比有了难度提升。

iPhoneX中框不锈钢采用物理气相沉积，也就是我们常说的PVD。

iPhone 8与iPhoneX两代机型，三个颜色。增加新色彩：金色、深空灰。香槟金、玫瑰金、黑色、亮黑色退出新品舞台。可以看出苹果在色彩管理上的严苛原则。银色保留，但材质更换，在色彩管理上也是一个不小的挑战。

尤其是席卷全球多年的香槟金，终于正式告别。在此，我们应该给予崇高的敬意。

不买香槟金，谁知道你用5s！

不买玫瑰金，谁知道你用6s！

不买高亮黑，谁知道你用7！

不买新金色，谁知道你用8！

而iPhoneX呢，颜色已经无法分辨，主要看摄像头是不是竖向。

本次仅推出三款色彩：金色、深空灰、银色，大致推测了下苹果的色彩策略：

其一：iPhone 8 和 8 Plus主要走量，支撑苹果下一年度的主流机型，iPhone X作为市场引导机型。黑色在新品中取消，可能与iPhone 7在市场继续留存有关，保持现有机型色彩布局。

其二，让位技术创新，产品创新包括不同层次，可以从造型、技术、CMF等方面来引领市场。本次几款机型在背板材料、显示屏做了改变，为此，可不用推出过于“全新”的色彩来刺激市场。

其三：小步骤快速迭代，金色从5S开始，席卷了全球，可以说是一款极为出色的色彩，CMF历史上最为经典的色彩案例之一，从香槟金到玫瑰金，再到本次的金色，一直围绕着“金色”来开展，可以说是很明智的选择：延续了热卖色系，又与之前的做了差异，带来新的市场刺激。

不过，近期有声音指出，为了保证自家iPhone销量能够撑到9月份的新机发布会，苹果打算为iPhone X/8/8 Plus推出新款配色，之前iPhone X就有腮红金的谍照在网络上泄露，这样来看真实性还是比较高的。

此外，此前两份研究机构的报告认为新iPhone颜色会是金色，一份报告认为可能是红色。

iPhone 8与iPhone 7在外观上的变化，第一个变化就是玻璃后盖，苹果称它们在玻璃后盖中融合了钢和铜的结构。

从X光透视机身结构可以发现，iPhone8在机身的结构上与iPhone 8 Plus、iPhone7（抱歉，没有找到透视图）比较相似，由于苹果给为iPhone 8增加了无线充电功能，它与主板、电池和机身框架有交集。（当然iPhone 8 Plus的无线充电圈也非常显眼。）

iPhone 8/8Plus依然采用熟悉的‘L’型主板、长条状的电池、顶部有前后置的摄像头模块、底部是Taptic Engine和喇叭等等，如果拿这两代主板进行对比，你会发现虽然芯片型号和位置虽然略有改变，但整体变动的确不大，很多数据排线的结构甚至都保留了原来的位置。

当中最显眼的芯片替换自然是那颗A11 Bionic处理器，假如利用SIM卡槽作为影像尺寸参考，我们可以看到实际上A11的封装尺寸比A10略小一点。

手机主板（电池）布局方式更迭

1、第一种：电池模组堆叠在主板上方

这种布局方式会造成手机整机厚度增加，同时这种设计也是比较简单粗暴。（看了后文你就会知道了）

2、第二种：沉板，或破板

由于手机设计更趋轻薄，因此才有了新的设计布局方式。这种有人叫沉板，有人叫破板，字面很好理解，就是电池嵌入主板预留的凹槽内，使手机更趋轻薄。

虽然手机会变轻薄，但这种设计也有缺点，在生产制造阶段很容易断裂（两头大中间弱，上图红色双箭头部位）。因为这个位置要走线，断了之后整块主板就报废了，报废成本很高。

3、第三种：手机主板、电池布局

你不是容易断嘛，那设计时就预先给你断掉。

那么现在的红色箭头位置就不容易断了吗？未必，但断掉的几率确实要比上第2种低很多了。

4、第四种：三段式设计

如下图，三段式设计综合了上述所有的优缺点，这种布局方式有两个优点：（1）主板报废的几率大大滴降低了；（2）由于内部空间变大，电池容量得以大幅提升；

这种主板、电池布局形式，是目前最主流的手机设计最常见的。当然，故障问题降低了，但是成本其实不低。

5、第五种：iPhone X 堆叠主板+L电池布局

iPhone X主板、电池布局形式

通过iFixit对iPhone X的拆解可以发现，iPhone X确实配备了两块电池，这种设计在手机行业是非常罕见且先进的。双电池容量达到了2716mAh，要比iPhone 8 Plus的2691mAh更大一些。这种设计的主要目的是为了节省空间，毕竟iPhone X采用全面屏设计，机身体积更加紧凑。

同时iPhone X的主板也缩小了很多，尺寸仅为iPhone 8 Plus的80%。另外，iPhone X也是首款采用双层电路板的iPhone，所以苹果的工业ID也是非常先进的，成功了重建全面屏iPhone的内部构造。

分离开来的iPhone X主板一共有三块，大小各异。对比iPhone 8 Plus的主板，总面积其实增大了35％，但却利用双层堆叠，大大缩小了空间占用。

如何保障全面屏手机天线指标

由于iPhone X同样属于全面屏，因此在分析其天线设计前，我们首先要了解下影响全面屏手机天线设计因素和如何保障天线指标。

全面屏相比传统屏面积增大了，其占据了传统的天线领地：手机上下两端天线部位。

天线设计需要净空区域，就是说天线布设的区域没有金属。但是全面屏等效为金属层，且其显示片工作时候产生的电磁辐射频段涵盖了工作频段。天线的效率降低、信噪比也降低。

为此需要做出如下努力来保障射频指标：

（2）天线分拆成2部分

天线分拆成两部分，一部分是用外露的边框一段来取信号，另外一段来做阻抗变换，阻抗变换的部分尽量远离金属和干扰层。

OLED屏后可以粘贴磁性、金属双层材料，降低电磁辐射。

（4）采用低损耗的天线基材，并设计好超薄结构的低损传输线。

1、5G频率越来越高，LCP材料介质损耗小。iPhone X发售后，经过各种拆机分析，LCP天线浮出水面，iPhoneX首次采用了多层LCP天线，设计非常复杂，制作难度也很高。

经过深入了解，苹果采用LCP天线的原因主要有几方面的考虑：未来手机向5G（频率越来越高）方向发展，采用LCP材料介质损耗与导体损耗更小；iPhoneX采用全面屏后，留给天线的净空空间减少，天线设计需要改变，LCP天线可以节省空间；LCP天线还可以代替射频同轴连接器。

2、除了电性能、LCP材料在水汽吸收性、热膨胀性以及轻薄度上都较传统天线有明显优势，适配未来手机轻薄化、防水化发展。热膨胀特性非常小，可作为理想的高频封装材料。

LCP拥有很高的耐热温度

3、LCP天线拥有如FPC一样的柔软性，可以制作成3D共形天线，使整机天线设计难度减少；

LCP薄膜因其具备低吸湿、耐化性佳、高阻气性以及低介电常数/介电耗损因子(Dk/Df)等特性受到业内人士的关注。一个明显的例子就是，iPhone X的手机天线价值高达到5美元，其采用了多层LCP天线。多层技术、设计技术和Primatec 独有的LCP 薄膜相结合而诞生的新型树脂多层基板，具有优越的高频特性，具备可挠性，可按照使用需求弯折成多种形状，非常适用于内部空间持续缩小的智能手机，使薄且形状自由的电路设计成为可能。

不由固体直接转移至液体，而经由被称之为液晶的中间状态，转移至通常液体。在某一温度范围内具液体和结晶双方性的物质，被称为液晶。LCP，Liquid Crystal Polymer的缩写。

液晶高分子与传统高分子加热过后分子链

根据耐热性可以分为三种类型：

从有关资料介绍来看，目前用于生产薄膜的主要是第二种类型。