一“線”天機

一個差點被解散的團隊，在一塊差點被砍掉的業務上，創造了奇跡

2010年8月，我被任命為天饋業務部部長，當時真是“壓力山大”。

天線業務已經連續三年因網上質量問題而發生大規模整改，客戶滿意度很低，市場一線甚至私下調侃說“珍愛生命，遠離天線”，因為賣出去的天線一旦出了問題，不僅給他們帶來額外的工作，還會影響其他產品的品牌。在一次業務決策會議上，公司領導嚴厲地說：最后再給你們三年時間，如果還沒有根本改變，就解散天饋業務和團隊。

我們只能背水一戰：要么不做，要么就做最好。我們必須證明自己。

決定做single天線

我們意識到，天線已經錯過了3G，不能再錯過4G。2010年，LTE開始起步，友商正在為LTE儲備三頻天線技術，我們該如何彎道超車？跟隨永遠無法超越，必須要通過創新提升產品競爭力。

恰在此時，無線基站產品提出“五頻三模”的SingleRAN方案。相應的，未來的天線也必須把原來的多面單頻天線集成到一面天線中，實現一面天線支持多頻的功能。于是我們提出在2013年一面天線要支持五頻三制式，即支持800MHz/900MHz/1800MHz/2100MHz/2600MHz 五個頻段，GSM/UMTS/LTE三種通信制式，取名為Single天線。

阿姆斯特丹上空的華為Single天線

“決不做茍且方案”

2011年9月，公司正式啟動Single多頻天線的開發。如果說單頻天線是長江上游的支流，那么Single多頻天線是就長江，奔騰的支流江水（信號）匯入長江，最后奔向茫茫大海。

Single多頻天線與單頻天線相比，其開發難度呈指數級上升，產品架構的設計是第一個攔路虎。最初我們提出兩個架構方案：一是把多個頻段上下堆疊。這個方案技術難度低，開發速度快，但是性能相比單頻天線總和變差；二是把多個頻段左右延伸。這個方案技術難度也不大，性能與單頻天線總和相當，但是天線尺寸大部署困難。我對這兩個方案都不滿意，因為它們滿足不了客戶需求，客戶普遍要求Single多頻天線性能不下降、部署難度不增加。最后大家達成共識：決不做茍且方案。我們必須有一個更好的架構，確保Single多頻天線：擴頻不降性能，增頻不增尺寸，加端口不加重量。

設計團隊重新梳理思路，最后提出一個SBS（肩并肩）方案，類似于三峽大壩，分多個出水口，彼此之間隔離，提升水流速度。這是一個非常大膽的設計。

2011年11月，我們發起集結號，由現架設部部長“老”肖擔任小組長，在3個月內論證SBS方案的可行性。

做單頻天線開發，因為有經驗可借鑒，可以直接做樣機開發。但做多頻天線，必須先做網絡仿真再做樣機。于是“老”肖找到性能部專家張博士和Nix，張博團隊在上海，Nix團隊在西安。當時深圳還沒有大型仿真設備，需要深圳團隊根據天線架構輸出天線參數，傳給上海和西安，作為網絡仿真的輸入。一個網絡模型仿真一次需要一周時間。為保證仿真結果的準確性，任何參數的調整都要重來一遍仿真，工作量非常大，因此每一個人都非常有耐心，把每一個細節都要討論透。“老”肖更是把一周分成幾段，上海兩天、西安兩天、深圳兩天，利用晚上時間趕乘飛機。三個月之后，10份完整的仿真數據呈現在大伙面前，上海團隊與西安團隊的仿真結果完全一致，SBS架構完全可行，其性能比上下堆疊方案提升15%以上，寬度及重量不增加部署難度。前方的路終于被照亮！

客戶與華為天線專家深入研討設計細節

“偏偏不信邪”

天線對無源互調的要求非常高，無源互調的輸出要求小到如兩個地球相碰撞，卻只能產生不超過黃豆粒那么大的碎片。而NASA在上世紀發現，在衛星通信中，在射頻通道的任何一個金屬連接界面上，不同的金屬材料、不同的鍍層、甚至氧化程度和粗糙度的微小差異，在不同的接觸壓力下、不同的電流密度和不同的頻率下產生的互調響應都是不同的。溫度、濕度等各種非人力因素也會影響到天線無源互調指標。

無源互調被業界普遍認為是天線行業的門檻，也是國外友商長期占據的技術制高點。由于Single多頻天線內部連接點比單頻天線多，裝配更復雜，可能引起傳輸非線性的互調源更多，任何一個微小的非線性干擾源都可能產生互調信號。我們必須解決無源互調問題。

負責挑戰這個問題的是老郭。他做的第一件事情，就是把故障天線拉出來反復敲打，開展海量測試和試驗，收集了很多數據，但只是找出了規律，卻找不到問題根因，所以無法給出解決方案。老郭一次在閱讀一本關于衛星通信互調的書籍時，突然意識到書里有很多基礎理論的闡述對項目有用，于是專程飛到西班牙VOLENCIA大學和作者進行了一天的交流。這次交流為后續攻關奠定了重要的理論基礎。

夜以繼日的攻關開始了。螺釘是影響互調指標的一個關鍵部件，在天線上，螺釘不僅僅是一個緊固件，更是射頻通道的一個功能件。在研究螺釘的緊固力矩過程中，我們遭遇了一系列問題：緊固力矩過大是否會造成連接件和緊固系統本身的塑性變形甚至是蠕變？如何在整個產品的設計生命周期內穩定保持這個壓力？什么樣的緊固工具可以滿足這樣苛刻的力矩輸出要求？不同的金屬連接界面的交叉類型很多，無源互調響應如何測試？沒有商品化的標準件測試工具，怎么辦？……

很多人質疑華為能不能解決好無源互調問題，但老郭偏偏不信邪。為解決這些問題，他帶領技術團隊自制了大量的測試工具，產生了大量專利和特有技術秘密。但這樣還是遠遠不能滿足產品開發和交付的進度要求。為了趕進度，我們不能單打獨斗，必須“一杯咖啡吸取宇宙的能量”，與業界專家、研究PIM的國際機構、上下游的材料和測試技術公司開展廣泛的技術合作，從設計、材料選擇、測試、工藝等多個方向努力，一步步地取得了突破。為解決焊接對無源互調的影響，我們聘請國際知名的焊接專家Armin Rahn博士連續3年指導我們進行焊接技術攻關。每一個微小的技術難點都不放過，2000多個日日夜夜，我們攜手跨越了無數個技術難關。

研發團隊全神貫注分析問題

千錘百煉只為一根線

如果說單頻天線是一條平靜的小河，多頻天線就是多條河流交匯，流向錯綜復雜，暗流涌動。一條小船在小河中可以安全航行，在暗流涌動的大河中就很容易翻船。

以前在單頻天線中使用良好的電纜，在Single多頻天線中，對天線內部電磁環境形成了強烈的電磁干擾，把電纜動一動、彎一下就會導致用戶電話噪音、掉線等異常。

天線電纜的電磁干擾是一門電纜和電磁的交叉學科，業界沒有太多成熟研究。電纜專家與電磁屏蔽相關專家專門針對天線內部電磁場進行仿真分析，并把電纜詳細解剖，最后認為必須改善屏蔽層結構。為了重新設計電纜的屏蔽層結構，反復驗證了二層屏蔽、三層屏蔽和多層屏蔽，持續了幾個月，結果還是存在信號干擾，都沒有理想的結果。

有一次，部門正在開生日會吃蛋糕，電纜連接器專家小方發現水果奶油蛋糕是一層一層疊加后沾在一起的，又有蛋糕又有奶油又有水果復合在一起。他突然聯想到電纜的多層屏結構，為什么不把多層的屏蔽結構復合在一起，做成薄薄的一整層呢？放下蛋糕叫了人趕緊跑到供應商現場，開展設計、試制和測試，樣品測試結果出乎意料的好。于是安排量產，等把生產出來的電纜裝入到天線中后，居然有一半的天線由于電纜問題導致指標不達標。小方連夜趕到現場開展分析，發現復合屏蔽層的電纜在量產過程中因切面不平整產生屏蔽層散開，直接影響性能指標。

就要過年了，大家一頭扎進供應商生產線，和產線工人一起對每道工序逐一改進：為解決復合屏蔽層剝線時產生的散開情況，我們幫供應商設計了專用的切割工具；為了避免金屬粉塵混入電纜，與供應商討論重新設計規劃了生產線和工位安排。兩個月之后，電纜導致的多頻天線電磁干擾問題降低為0。

前后歷時9個多月的攻關，迭代驗證了8種電纜結構方案，修改優化了18個版本，制定、完善14道加工工序，申請了2項發明專利、2項實用新型專利。

為客戶講解華為天線產品

堅持比別人多前進一步

2012年初，看到網上返回的天線外部模塊的噴涂層有輕微起泡，我就去找在材料領域做了30多年的胡博士。胡博士說涂層有輕微起泡，在天線使用壽命內鋁合金盒子也不會被“攻破”，不會影響模塊里面的器件正常工作。但是為了增強產品的品質感和健壯性，打消客戶疑慮，胡博士認為還是要解決這個問題。

為了讓產品有更健壯的“體格”，找到一種適應各種氣候和使用場景的方案，材料實驗室的科學家們，一直在潛心研究腐蝕相關的材料工藝和應用場景。從2010年開始，專家們開展實地勘測，調查產品應用場景和腐蝕現狀：從極寒的俄羅斯、芬蘭，到極熱的蘇丹、尼日利亞；從高濕度的新加坡、馬來西亞，到沙塵漫天的埃及、科威特；從高鹽份的秘魯、斯里蘭卡等海島國家，到高硫份的阿拉伯石油國家。兩年下來累計去了30多個國家，總計2000多個典型站點。分析凝結的露水、堆積的雪、空調外機的水汽、化工廠的煙塵和污水腐蝕速度的影響和原理，甚至分析了海鳥的糞便、螞蟻的唾液。我們還在海南專門找了一個鹽份最重的地方開辟了一個觀測站，放了很多樣品，定期去查看腐蝕情況。

針對鋁合金腐蝕的問題，專家們通過近三個月的檢測、分析和討論，初步判斷如果改善材料中微量元素X、Y的含量比例，會較好提升防腐蝕能力，但是合金中各種元素的配比，對材料的防腐蝕性能、加工成型性能、散熱性能、機械強度等都有著交錯的影響。現有的材料配比經過長期改良，目前已經是行業標準材料。沒有十全十美的材料，但如何合理平衡配比，取其所長就異常困難。

專家組居于分析，提出了優化的合金配方。胡博士和供應商的工藝工程師李師傅進行了合作。胡博士和李師傅一頭扎進鑄造車間，進行改模、試模。深圳的夏天，室外溫度有30多度，車間里面接近50度，一進車間如蒸桑拿，胡博士和李師傅連續三個多月在現場不斷實驗和改進。配比驗證的過程很艱辛，腐蝕性能提升了，散熱又差了；散熱解決了強度不過關，就是找不到平衡點。三個月后，終于驗證了優化后的配方能使防腐性能提升4倍，但材料流動性尚顯不佳，零件粘在模具里，不容易脫出來。胡博建議，在優化模具設計的同時建議改變A、B元素比例，以改善脫模性并提升金屬液的流動性。李師傅認為這個方案與傳統壓鑄工藝很不一樣。但礙于胡博士的面子，李師傅還是去試了。試了一次后發現，脫模現象真的有明顯改觀，再調整了幾次，接近完美。李師傅很是興奮。

為了新配方新工藝能夠應用到不同類型的產品，又歷時11個月，在不同產品做了200多次壓鑄及驗證，最終固化了性能和材料配比上的平衡點；把抗腐蝕性能提升4倍，散熱能力提升30%，成型能力也更好，真正創造了一種新型鋁合金材料。

給天線瘦身整容

2012年，我們定下了AAU減體積、降重量的目標：天線罩重量減少1/3，天線厚度降低1/3，為此成立了兩個攻關組，天線罩減重攻關組由結構專家張博負責，天線厚度降低攻關組由徳國研究所外籍專家Stefan負責。

把天線厚度降低1/3，就好比“國字臉”整成“錐子臉”，是一個大整容手術。Stefan接到這個任務后，一直苦思冥想解決之道，一杯接一杯地喝咖啡。在一次方案研討時，Stefan問大家，為什么電視機能越來越薄？大家回答說是因為顯示屏從CRT變成了液晶。這時大家意識到，要把天線厚度降低1/3，僅僅靠結構布局的優化是很難實現的，必須啟用新的技術。解決思路越來越清晰了，Stefan團隊把影響天線厚度的關鍵因素識別出來，創新性地提出了把天線輻射單元高度降低1/3的低剖面架構。這次的探索是在“無人區”，沒有任何指引，唯有一點一滴的自己摸索。

按照新思路做出了樣機，但測試效果非常差，Stefan等外籍專家沒有放棄，堅信方向是對的，于是重頭再來，把仿真模型與實物一點一點對比，經過近五個月的對比分析，終于找到了根因。

天線的外罩是天線的“盔甲”，要保護天線在大風、暴雨、暴曬、低溫等極端環境下安然無恙，同時不能影響天線的信號，保障良好的電磁性能。傳統天線罩是玻璃鋼制成的，防護性能和電性能都很好，但是偏重。我們需要找到一種強度、電性能和玻璃鋼一樣好，但是重量更輕的材料。黎工是高分子材料的技術帶頭人，他先將目前所有的塑膠原料性能與我們的要求進行對比，發現沒有一種材料能夠滿足我們設想的輕型天線罩材料的要求。黎工拜訪了幾家國內外領先的高分子材料研究機構和裝備廠家，通過交流和評估，一致認為可以以一種原料為基礎，調制出新的材料實現輕型天線罩，但要解決很多專業問題才行。于是2012實驗室決定與幾個合作伙伴聯合開發這種輕型天線罩材料和工藝。在達成合作意向后，黎工與各領域的專家馬上投入開發。在材料實驗室反復研究材料和加工性能，以一種原材料為基礎，通過調整塑膠原料和各種添加劑配比，改善性能和加工特性，不斷進行測試和優化。這個過程很像家里“和面”，不斷調整面粉、酵母、水、油、鹽的配比，努力做出一碗大家都喜歡的面。

經過一年半，這種輕質新型天線罩原材料被研發出來了，但要把新材料做成天線罩又是一個挑戰。

在試模的過程中，天線罩生產不是很順暢，花了兩個星期才完成初樣。樣品一到手，張博就把半圓形的天線罩放在地上，直接踩踏上去，天線罩瞬間被碾平，起身后立馬回彈，天線罩沒有任何損壞。大家很是振奮。測試部針對樣品進行了大量專業試驗，卻發現在低溫沖擊試驗時存在問題，還需要改善加工工藝。張博和黎工專門跑到廠家現場。廠家的李博士反饋說，大量產品有凹凸、暗線和填充不足的問題。張博和黎工馬上在現場進行了分析，確定了冷卻、退火、修模等一系列措施，并駐守在機器旁落實改進，一直盯著模具出口處，希望天線罩能順利擠出。令人興奮的是，外觀良好尺寸合格的輕質新型天線罩正如大家期盼的效果一樣呈現出來。經過一周持續擠出驗證，可以達到穩定生產的狀態，同時重新產出的天線罩在低溫沖擊試驗中性能顯著提升，完全滿足產品使用要求。

天下無難事，只怕有心人。華為AAU持續減重、縮小體積，產品能力已獲得客戶廣泛認可，全球已規模部署，2015年累計發貨超過10萬件。

一個人就能輕松舉起的天線-Easy Macro

更長久地活下去

經歷過，才能深刻理解活下去的含義。圍繞客戶需求，堅持創新，提供高品質產品和解決方案，持續給客戶創造價值，是我們能夠活下來的原因：

2011年，提出single多頻天線，圍繞網絡性能設計天線；
2012年，推出全系列Single天線解決方案和業界首個Beamforming AAU；
2013年，率先推出EasyRET解決方案和SBS天線架構，引領天線行業；
2013年，率先推出800/900MHz分頻5頻天線，增頻不增尺寸，突破LTE部署的天面瓶頸；
2013年，率先推出FA/D 3D電調天線商用產品，突破TD-LTE網絡部署的天面瓶頸；
2014年，率先推出全球首款超寬頻劈裂天線，開啟了6扇區大規模商用時代；
2015年，率先發布G/D/P系列平臺和AAU3961，突破4.5G網絡部署的天面瓶頸；
2015年，無源天線實現行業第一的歷史超越; AAU發貨過10萬，開啟規模商用時代；
2016年，率先推出實現9扇區劈裂天線、六頻4.5G天線的商用；
2016年，率先完成Massive MIMO外場測試，開啟5G技術；
2014-2016年，憑借在天線領域創新，連續4次獲得全球通信商業(GTB)大獎。

第四屆全球天線暨AAU峰會，意大利羅馬

華為聯合沃達豐、德電、法電、西班牙電信發布“天線2020”白皮書

這6年，我們沒有辜負期望活了下來，我們還要更長久地活下去。

天饋業務部2015年年中全員宣講暨跨越雙十攻關表彰大會