最近盆友圈子里谈中美毛衣战，谈华为，谈5G，好像砖家比较多，专家比较少，如果老盆友信得过我，我就来当一回专家吧，同时有机会请转发给您们的盆友圈，以正视听，谢谢

如果对华为啦，5G啦没兴趣，那么还是请您务必看第一章，对您养生有好处。

第一章：电磁波基本常识（关心健康的领导们美女们一定要看，第二章不一定要看）

我们呼吸的空气里几乎全是电磁波，红外线、紫外线、太阳光、电灯光、wifi信号、手机信号、电脑辐射、核辐射，等等。只要是波，就逃不过三个参数：波速、波长、振幅。电磁波的速度是恒定的光速（=波长*频率=每秒30万公里），因此只需考虑：波长(或频率)、振幅，其中频率对于电磁波来说，尤为重要。

频率越高，信息量就越大（请看appendix）对应着电磁波的波长越短，能量越高，衰减越快，穿透性越差，散射越少，对人体伤害越大（请看后面的解释-爱因斯坦发现的，不是我说的）。

波长到了1米~1厘米，也就是频率到了GHz（0.3G到30G）级别，能携带满足移动通讯（包括上网，看视频）的信息，所以这个波段是通信的焦点，什么1G2G3G4G5G，什么卫星通信雷达通信，全在这，统称微波通信。华为选的波段是改造费用最小的所谓sub6G，确切的说：

三家中国运营商5G中频段资源划分情况

1中国电信：获得3.4G-3.5G共100MHz带宽的5G试验频率资源

2中国移动:获得2.515-2.675、4.8-4.9频段的5G试验频率资源，

3中国联通：获得3.5-3.6共100MHz带宽的5G试验频率资源

 

到了毫米级（也就是米国的的24G到300G，目前选定的两个波段是28,37G），电磁波就跑不了多远了，虽然毫米波不太发散，但很容易被周边物质吸收或反射，几乎没啥穿透性，用来通信很鸡肋，那你会问世界第一大国怎么会犯这种低级错误呢？

这是米国被逼着用30G左右的原因。缺点是要铺设大量小型基站（因为穿透力太差，真的是一个block一个），造价惊人，居民也一定反对（电磁辐射，破坏市容）这个在部署时肯定碰到大问题。

继续往下数，来到微米级。毫无疑问，能携带的信息量继续倍增，但波长0.7微米（700nm纳米的波就已经是可见光）别说穿墙了，一张纸都够呛。到了这个波段，就只能用光纤走光通信（去年过世的诺贝尔奖得主高琨老师就是光纤的发明者），可以一口气跑80公里，然后信号已经衰减与变形了，然后再放大与整形（这个设备叫做optical amplifier，全名erbium doped fiber amplifier EDFA，哦BTW erbium-铒 是稀土元素，也就是说，没有稀土，internet也没法扩展啦），这是为何光通信可以连接全球的原因（顺便一提光放大是印度大师CV Raman（1930得诺奖）发明的，所以Raman和高老师才是internet的祖师爷，没有这两位大神，哪有全球internet）。光源用的是laser(台湾叫雷射，大陆叫激光)， 发射端和接收端必须瞄得准准的，所以中间必须用光纤做波导。今天光通讯用的是1310nm以及1550nm两个波长（不可见光）

波长到了0.3微米，也就是300纳米，这玩意儿就是我们熟知的紫外线，终于对人体有明显伤害害了（爱美的领导们都知道）。太阳光里的紫外线大约占了4%，

接下来就和通信无关了，波长到了纳米级就成了X光。

最后，波长短到了0.01纳米以下，这就是闻之色变的伽马射线，来自核辐射。

讲到这里，很清楚了-波长越短（频率越高），对人体越有害（尤其是人体内含胆固醇高的组织-脑，脊髓，生殖系统，还有血液），所以如果用30G的频段，满地（或是公寓，写字楼的屋顶）都是基站。。。。。。。。。。。

基本原理是这样的（有史以来最伟大的科学家爱因斯坦发现的）一句话就明白了---光的能量与频率成正比

爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光子。光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少与波长相关, 波长越短，频率当然越高（因为波长X频率是光速，而光速是恒定常数）, 能量就越高

其能量为普朗克常数和电磁辐射频率的乘积，ε=hv
（普朗克常量 h=6.63x10^-34j.s v=光的频率）
还有光的强度与振幅的平方成正比。振幅表示电场和磁场的强度。好，聊到这里，我必须和大家说为何要远离高压线。

什么是高压，那当然是电压高（几万几十万伏特），电流也高（几百几千安培）。这个高压必然产生电场与磁场，这是电磁波的能源。在这里用简单初高中物理公式说明一下就行了。

电场强度-作为一个消费者，您只要知道电场强度与电荷量成正比，与距离平方成反比（距离十公尺，强度比距离一公尺少一百倍，我这样说会更吓人-距离一公尺杀伤力是距离十公尺的100倍）：

这个公式也很好，更进一步说明电场强度E与电压V成正比

好，再来说磁场强度（与电流成正比，距离成反比）：

 

好看明白了，电压产生电场，电流产生磁场，所以您的豪宅，在目视距离以内，不要有高架高压线（埋在地里就没事儿，泥巴是很好的绝缘体，电磁波的渗透力很差）。

第二章，5G以及移动通信

 

现在回到主题5G（以及移动通讯的基本描述）。其实5G还是1G2G3G4G的延伸，差别在信息量更大，时延更小，频道与4G不同，编码技术更强大-这里牵涉到的标准以及spec有几千页，不啰嗦了，就用下面一张图解释-

 

 

所以5G会有它专用的手机，基站，以及后端（当然是用云端 Cloud，但这不是谁都可以用的AWS或微软Azure， Google GCP，这是给电信服务提供者例如AT&T， Verizon专用的云端。这个云端有一个专有名词叫做NFV）

 

这些大module 的物料当然离不开IC，光通信，软件（台湾叫软体），以及显示技术。我再往下讲。

 

IC有四，五大类：

 

软体：

显示以及摄像技术（手机端为主）：

 

好，这些IC，软件，显示都要有供应商，我现在描述一下：

IC有四，五大类：

软体：

显示以及摄像技术（手机端为主）：

 

写到这里，各位应该看出：

 

各位也看出三星东一块西一块，所以高丽棒子还是有雄心以及execution的能力。

 

再顺便提一下，做IC有两个大环节，一是设计，一是制造，以及一个小环节-封装（把小小的IC加上引线以及塑料或陶瓷外壳，才能粘在线路板上），测试。下面这张图都是您常见的封装过的IC（必须封装，否则一片IC只有铅笔尖大小，无法连线与组装）。

 

IC厂的专家懂原理，但把原理变成IC必须有设计软件EDA。EDA三大-Synopsys, Cadence, Mentor Graphics前两家米国，后一家原来是米国，最近被德国Siemens收购。IC生产设备全球五家，美国Applied Materials, KLA Tencor, Lam Research, 荷兰ASML， 一本 Tokyo Electron，最大客户当然是台积电。封测技术相对简单，厂家太多了（而且收购来收购去，乱的很，所以我说的不详尽）-米国Amkor（在Phoenix），台湾有日月光(ASE)（收购矽品科技SPIL），大陆有江苏长电（收购了新加坡星科金朋），一本原来有J-devices（几年前被Amkor收购），新加坡优特半导体（UTAC）等等。好了有了IC，然后IC封装好了，接着就要组装设备了。组装通信，IT设备的工具机多半是一本货，当然开模还要模具。这些组装设备的最大用户用左脚去猜都猜得出来-郭董（有希望变成台湾郭总）领军的鸿海精密（富士康）-鸿海就是靠做模具起家的. 大家从这一段话也看出来了台湾在全球ICT ecosystem里面扮演的角色啦。

 

 

在这里列出三张3rd party做的的清单让各位更了解高科技的全球面向中国的ecosystem

 

好啦，李老师今天讲课就到这里，欢迎问问题

Appendix

 

为什么频率越高，能携带的信息就越多？以数字信号为例，信息就是一串串的1和0，所以先搞清楚怎样用电磁波表示1和0。

第一种方法叫“调幅”AM，基本思路是调整电磁波的振幅，振幅大的表示1，振幅小的表示0，如下图。我们还是小盆友的时候收音机的AM就是调幅，缺点颇多，早淘汰了。

第二种方法叫“调频” FM，基本思路是调整频率来表示1和0，比如，用密集的波形表示1，疏松的波形表示0。收音机的FM就是调频，优点多多的。

很显然，在单位时间内，发出的波越多，能表示的1和0就越多，换句话说，频率越高能携带的信息就越多（但也不能太高，太高了会要消费者的命，原因见第一章）。移动通信当然用的都是基于调频的技术延伸，很复杂，搞电信工程的才需要知道细节。

   最近盆友圈子里谈中美毛衣战，谈华为，谈5G，好像砖家比较多，专家比较少，如果老盆友信得过我，我就来当一回专家吧，同时有机会请转发给您们的盆友圈，以正视听，谢谢

如果对华为啦，5G啦没兴趣，那么还是请您务必看第一章，对您养生有好处。

第一章：电磁波基本常识（关心健康的领导们美女们一定要看，第二章不一定要看）

我们呼吸的空气里几乎全是电磁波，红外线、紫外线、太阳光、电灯光、wifi信号、手机信号、电脑辐射、核辐射，等等。只要是波，就逃不过三个参数：波速、波长、振幅。电磁波的速度是恒定的光速（=波长*频率=每秒30万公里），因此只需考虑：波长(或频率)、振幅，其中频率对于电磁波来说，尤为重要。

频率越高，信息量就越大（请看appendix）对应着电磁波的波长越短，能量越高，衰减越快，穿透性越差，散射越少，对人体伤害越大（请看后面的解释-爱因斯坦发现的，不是我说的）。

波长到了1米~1厘米，也就是频率到了GHz（0.3G到30G）级别，能携带满足移动通讯（包括上网，看视频）的信息，所以这个波段是通信的焦点，什么1G2G3G4G5G，什么卫星通信雷达通信，全在这，统称微波通信。华为选的波段是改造费用最小的所谓sub6G，确切的说：

三家中国运营商5G中频段资源划分情况

1中国电信：获得3.4G-3.5G共100MHz带宽的5G试验频率资源

2中国移动:获得2.515-2.675、4.8-4.9频段的5G试验频率资源，

3中国联通：获得3.5-3.6共100MHz带宽的5G试验频率资源

 

到了毫米级（也就是米国的的24G到300G，目前选定的两个波段是28,37G），电磁波就跑不了多远了，虽然毫米波不太发散，但很容易被周边物质吸收或反射，几乎没啥穿透性，用来通信很鸡肋，那你会问世界第一大国怎么会犯这种低级错误呢？

这是米国被逼着用30G左右的原因。缺点是要铺设大量小型基站（因为穿透力太差，真的是一个block一个），造价惊人，居民也一定反对（电磁辐射，破坏市容）这个在部署时肯定碰到大问题。

继续往下数，来到微米级。毫无疑问，能携带的信息量继续倍增，但波长0.7微米（700nm纳米的波就已经是可见光）别说穿墙了，一张纸都够呛。到了这个波段，就只能用光纤走光通信（去年过世的诺贝尔奖得主高琨老师就是光纤的发明者），可以一口气跑80公里，然后信号已经衰减与变形了，然后再放大与整形（这个设备叫做optical amplifier，全名erbium doped fiber amplifier EDFA，哦BTW erbium-铒 是稀土元素，也就是说，没有稀土，internet也没法扩展啦），这是为何光通信可以连接全球的原因（顺便一提光放大是印度大师CV Raman（1930得诺奖）发明的，所以Raman和高老师才是internet的祖师爷，没有这两位大神，哪有全球internet）。光源用的是laser(台湾叫雷射，大陆叫激光)， 发射端和接收端必须瞄得准准的，所以中间必须用光纤做波导。今天光通讯用的是1310nm以及1550nm两个波长（不可见光）

波长到了0.3微米，也就是300纳米，这玩意儿就是我们熟知的紫外线，终于对人体有明显伤害害了（爱美的领导们都知道）。太阳光里的紫外线大约占了4%，

接下来就和通信无关了，波长到了纳米级就成了X光。

最后，波长短到了0.01纳米以下，这就是闻之色变的伽马射线，来自核辐射。

讲到这里，很清楚了-波长越短（频率越高），对人体越有害（尤其是人体内含胆固醇高的组织-脑，脊髓，生殖系统，还有血液），所以如果用30G的频段，满地（或是公寓，写字楼的屋顶）都是基站。。。。。。。。。。。

基本原理是这样的（有史以来最伟大的科学家爱因斯坦发现的）一句话就明白了---光的能量与频率成正比

爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光子。光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少与波长相关, 波长越短，频率当然越高（因为波长X频率是光速，而光速是恒定常数）, 能量就越高

其能量为普朗克常数和电磁辐射频率的乘积，ε=hv
（普朗克常量 h=6.63x10^-34j.s v=光的频率）
还有光的强度与振幅的平方成正比。振幅表示电场和磁场的强度。好，聊到这里，我必须和大家说为何要远离高压线。

什么是高压，那当然是电压高（几万几十万伏特），电流也高（几百几千安培）。这个高压必然产生电场与磁场，这是电磁波的能源。在这里用简单初高中物理公式说明一下就行了。

电场强度-作为一个消费者，您只要知道电场强度与电荷量成正比，与距离平方成反比（距离十公尺，强度比距离一公尺少一百倍，我这样说会更吓人-距离一公尺杀伤力是距离十公尺的100倍）：

这个公式也很好，更进一步说明电场强度E与电压V成正比

好，再来说磁场强度（与电流成正比，距离成反比）：

 

好看明白了，电压产生电场，电流产生磁场，所以您的豪宅，在目视距离以内，不要有高架高压线（埋在地里就没事儿，泥巴是很好的绝缘体，电磁波的渗透力很差）。

第二章，5G以及移动通信

 

现在回到主题5G（以及移动通讯的基本描述）。其实5G还是1G2G3G4G的延伸，差别在信息量更大，时延更小，频道与4G不同，编码技术更强大-这里牵涉到的标准以及spec有几千页，不啰嗦了，就用下面一张图解释-

 

 

所以5G会有它专用的手机，基站，以及后端（当然是用云端 Cloud，但这不是谁都可以用的AWS或微软Azure， Google GCP，这是给电信服务提供者例如AT&T， Verizon专用的云端。这个云端有一个专有名词叫做NFV）

 

这些大module 的物料当然离不开IC，光通信，软件（台湾叫软体），以及显示技术。我再往下讲。

 

IC有四，五大类：

 

软体：

显示以及摄像技术（手机端为主）：

 

好，这些IC，软件，显示都要有供应商，我现在描述一下：

IC有四，五大类：

软体：

显示以及摄像技术（手机端为主）：

 

写到这里，各位应该看出：

 

各位也看出三星东一块西一块，所以高丽棒子还是有雄心以及execution的能力。

 

再顺便提一下，做IC有两个大环节，一是设计，一是制造，以及一个小环节-封装（把小小的IC加上引线以及塑料或陶瓷外壳，才能粘在线路板上），测试。下面这张图都是您常见的封装过的IC（必须封装，否则一片IC只有铅笔尖大小，无法连线与组装）。

 

IC厂的专家懂原理，但把原理变成IC必须有设计软件EDA。EDA三大-Synopsys, Cadence, Mentor Graphics前两家米国，后一家原来是米国，最近被德国Siemens收购。IC生产设备全球五家，美国Applied Materials, KLA Tencor, Lam Research, 荷兰ASML， 一本 Tokyo Electron，最大客户当然是台积电。封测技术相对简单，厂家太多了（而且收购来收购去，乱的很，所以我说的不详尽）-米国Amkor（在Phoenix），台湾有日月光(ASE)（收购矽品科技SPIL），大陆有江苏长电（收购了新加坡星科金朋），一本原来有J-devices（几年前被Amkor收购），新加坡优特半导体（UTAC）等等。好了有了IC，然后IC封装好了，接着就要组装设备了。组装通信，IT设备的工具机多半是一本货，当然开模还要模具。这些组装设备的最大用户用左脚去猜都猜得出来-郭董（有希望变成台湾郭总）领军的鸿海精密（富士康）-鸿海就是靠做模具起家的. 大家从这一段话也看出来了台湾在全球ICT ecosystem里面扮演的角色啦。

 

 

在这里列出三张3rd party做的的清单让各位更了解高科技的全球面向中国的ecosystem

 

好啦，李老师今天讲课就到这里，欢迎问问题

Appendix

 

为什么频率越高，能携带的信息就越多？以数字信号为例，信息就是一串串的1和0，所以先搞清楚怎样用电磁波表示1和0。

第一种方法叫“调幅”AM，基本思路是调整电磁波的振幅，振幅大的表示1，振幅小的表示0，如下图。我们还是小盆友的时候收音机的AM就是调幅，缺点颇多，早淘汰了。

第二种方法叫“调频” FM，基本思路是调整频率来表示1和0，比如，用密集的波形表示1，疏松的波形表示0。收音机的FM就是调频，优点多多的。

很显然，在单位时间内，发出的波越多，能表示的1和0就越多，换句话说，频率越高能携带的信息就越多（但也不能太高，太高了会要消费者的命，原因见第一章）。移动通信当然用的都是基于调频的技术延伸，很复杂，搞电信工程的才需要知道细节。