一、突破性的毫米波系统设计

iPhone 12系列的5G毫米波系统堪称前所未有的工程壮举。根据拆解分析，该芯片组包含多种器件：调制解调器、中频(IF)集成电路、前端模块(FEM)、两个天线阵列以及封装内天线(AiP)。与传统设计截然不同的是，毫米波收发器首次与天线阵列分离，这一创新布局为整体设计带来了更大的灵活性。

最引人注目的是，为了保障人体安全，苹果在这一系统中集成了一颗工作在24GHz频段的ISM雷达。这套雷达系统能够检测附近是否有人体，并据此动态调整5G毫米波通信系统的辐射量。这种对人体安全的关注体现在射频前端设计的每个环节。

二、天线设计：16元件无源天线阵列

iPhone 12的后置5G毫米波天线系统是一个由16个无源天线组成的精密网络，所有这些天线都构建在8层PCB基板上。这种复杂的设计确保了毫米波信号的最佳传输和接收。

在手机侧面，传统的AiP(封装天线)被集成到框架中，负责侧面通信。值得注意的是，这款AiP与高通在其他5G毫米波产品中使用的QTM525和QTM535器件非常相似，但苹果通过USI或村田(Murata)的先进封装技术，成功将宽度降低了12个点，长度降低了7个点，同时保持了相同的Z轴高度(与高通最新的QTM535相比)。

这种小型化努力在空间极其宝贵的智能手机中显得尤为珍贵。从射频前端的整体来看，iPhone 12大量采用了系统级封装模组。苹果在设计上大量采用系统级封装模组，适应了5G手机内部元件及结构设计与4G手机的巨大不同。日月光投控凭借与苹果在SiP技术上的多年合作，成为这一技术变革的主要受益者。

三、射频前端模组的深度解析

在iPhone 12的射频前端中，Broadcom的AFEM-8200扮演着关键角色。这是一款中高频段(MB和HB)长期演进(LTE)和5G FEM。对于这一特殊版本，Broadcom在多个方面进行了创新：双面成型BGA技术提高了封装密度；银线键合的新型隔间屏蔽技术降低了包装成本；Flip芯片配置的GaAs PA技术减少了模块中的PA数量。

尽管5G增加了系统复杂性，Broadcom仍通过这些创新成功实现了小型化封装。iPhone 12的毫米波射频前端采用了一种天线在封装(Antenna in Package)设计。这些封装结合了射频芯片和天线在同一个单元，使射频芯片更接近天线，以增强信号，并将系统中的损耗降到最低。AiP技术带来了多重优势：封装尺寸更小、发射接收损耗降低(从而提高发射效率并改善接收机性能)、降低整个系统成本，同时缩短手机研发周期。

四、去高通化：苹果的自主之路

尽管iPhone 12中仍然使用了高通的组件，但拆解显示苹果已经在积极布局自有射频技术。通过收购英特尔手机数据机部门并在慕尼黑建立芯片设计中心，苹果专注于5G无线技术开发，旨在减少对高通的依赖。美版iPhone 12和2021年版iPad Pro的拆解显示，它们的5G毫米波天线模组已采用苹果自研产品，而非高通的解决方案。这一转变对供应链产生了直接影响：QTM525或QTM535的供应链中曾涉及SPIL和Amkor，而在苹果自主设计的模组中，这些公司已被USI和村田(Murata)取代——这两家公司一直是苹果的封装供应商。

iPhone 12的射频前端拆解揭示了一个精心设计的毫米波生态系统，它不仅追求性能的极致，更兼顾了人体安全考量。从16元件天线阵列到24GHz雷达安全系统，从双面成型BGA封装到自主设计的AiP模组，苹果在这款设备中展示了其在射频工程领域的深厚积累和创新能力。

随着5G技术的不断发展，iPhone 12的射频前端设计无疑将成为后续产品的基石，也为整个行业设立了新的技术标杆。在这个看不见的射频世界里，苹果正在进行的是一场静默而深远的技术革命。