经典重庆

　当你身处沙漠腹地，尽管手机没有地面通信信号，仍然可以与数千公里外的家人传输图片分享美景，还能进行语音通话，其“秘密武器”就藏在手机内部一颗绿豆大小的“重庆芯”里。

　　这颗“重庆芯”源自“面向手机应用场景研发的卫星通信三模芯片项目”，由中电科芯片技术股份有限公司（以下简称电科芯片）牵头研制，目前已完成全流程研发测试与指标联调，实现小批量试制。

　　从沙漠到海洋，从雪山到极地，这颗小小的芯片，正在努力让手机信号盲区成为历史。

　　近日，记者走进电科芯片，探寻其中的奥秘。

　　把北斗“装进”智能手机

　　平日里，我们的手机通信依靠的是地面基站，要将信号直接连接到万里高空的卫星，必须依靠一款“魔法”芯片，这便是电科芯片正努力的方向。

　　时间回到2020年。“能不能把北斗‘装进’智能手机里？”彼时，一个想法在电科芯片工程师李家祎的脑中浮现。

　　想法的产生，源于北斗卫星导航系统即将完成全球组网，并面向全球服务。与此同时，国外头部手机厂商已经在布局“手机直连卫星”这一新赛道。

　　从何处着手？

　　与GPS等卫星导航系统相比，短报文是北斗的“独门绝技”。它可以让用户在没有地面通信网络的情况下，通过卫星收发短信。关键时刻，这能救命。

　　但那之前，北斗短报文的终端是像大哥大一样的“砖头”，携带累赘，且价格昂贵。如何能让智能手机也用上短报文？关键在于芯片。

　　基于以往面向行业应用打下的技术基础，2020年，电科芯片面向智能手机的北斗短报文射频基带一体化芯片项目正式立项，由李家祎担任项目负责人。

　　但是，相比过去的“砖头”，应用于智能手机的芯片，对体积、成本、灵敏度和功耗控制要求更为苛刻，对于芯片设计而言，其难度呈几何倍数增长。

　　灵敏度是横亘在面前最难的一道关。李家祎介绍，北斗卫星处在3.6万公里的地球同步轨道，当卫星信号穿越这段“天路”抵达地面时，会衰减达188分贝，变得极其微弱。要捕捉到这个信号，相当于在城市车流、人声、风声等各种噪音里，精准分辨出千里之外蚊鸣的声音，难度可想而知。

　　相比专用北斗终端，智能手机的信号接收能力更弱。为此，项目团队倾注了巨大心血——项目团队对芯片的系统架构、电路结构等进行了颠覆性重构，让芯片的灵敏度提高了8分贝。

　　“可别小看这8分贝，这相当于把手机与卫星的距离拉近约2万公里。”李家祎说，这意味着手机能在3秒左右找到卫星信号。

　　灵敏度的提升，是这场技术“长征”的关键一步。但要想把北斗“装”进日趋轻薄化、长续航的手机里，小型化、低功耗则是摆在团队面前的另一个棘手难题。

　　于是，在实验室的冷白光下，工程师们与一根根晶体管、一条条电路展开了“毫米级较量”。最终，经过持续的攻关，他们把芯片尺寸做到了1.8毫米×1.8毫米，功耗仅有传统北斗终端芯片方案的5%。

　　实验室的研制完成，并不代表成功。

　　科研团队还将这颗小小的芯片，放在最严酷的自然环境下，接受“地狱般”挑战，以验证其可靠性——

　　北至零下30℃的漠河，南达潮湿炎热的三亚，西抵信号覆盖边缘的喀什、拉萨……在一年多的时间里，团队联合相关终端厂商，足迹遍及中国版图。在反复测试中，他们持续优化软硬件方案，迭代了几十个版本。

　　2022年，历时两年多的攻关，国内首颗智能手机北斗短报文射频基带一体化芯片正式发布，手机不换卡、不换号，即可直连卫星，发出短信。

　　让手机能直连卫星通话

　　首颗北斗短报文芯片成果商用后，李家祎和团队将目光投向了更远的目标——让手机能直连卫星通话。

　　目标的背后，是坚实的国家基础设施支撑——随着我国自主研制建设的卫星移动通信系统“天通一号”3颗卫星组网完成，一张覆盖我国全境、周边区域以及中东、非洲、太平洋、印度洋等大片海域的卫星移动通信网已经织就。

　　然而，从“一条短信”到“一通电话”，绝非简单的功能叠加。

　　“这需要手机不仅能收发信号，还需要信号保持连续稳定。”他坦言，这对信号的抗干扰、抗衰减能力再次提出指数级增长的严苛要求，意味着芯片的电路架构和核心单元设计要进行重构。

　　最终，2025年，双模语音卫星通信射频基带一体化SoC芯片流片成功。今年初，其搭载某手机品牌旗舰机正式面市，并实现批量供货。

　　令外界惊叹的是，在保证优异性能的同时，团队在小型化、低功耗上完成了“不可能的任务”——他们将芯片尺寸精密控制在4.7毫米×4.7毫米，如同一颗绿豆大小，比市面上同类产品足足缩小了近20%；其低功耗的特性，支持手机待机时长可达170个小时。

　　几乎在双模芯片完成研发的同时，电科芯片于2025年启动了“三模合一”芯片的研发，力争将北斗、天通、低轨卫星通信能力“三模合一”，即打造支持北斗短报文、天通卫星和低轨卫星通信三种模式的芯片。

　　“这又是一次从0到1的挑战！”李家祎解释，“三模合一”对卫星通信芯片的兼容性、稳定性提出了更高要求，目前市面上还没有同类产品。

　　如今，团队已成功实现交互测试关键技术等突破性跨越，在消费级卫星通信终端芯片领域再次迈出关键一步。

　　一条产业链加速聚合

　　就在前不久，又一个令人振奋的消息传来——

　　在西昌卫星发射中心，长征二号丁运载火箭一飞冲天，成功把卫星互联网技术试验卫星送入预定轨道。它的核心任务之一，就是开展手机宽带直连卫星、天地网络融合等技术试验验证。

　　“地面网络永远做不到百分百全覆盖。”李家祎说，海洋、沙漠、雪山、原始森林等人迹罕至的区域，铺设基站成本极高、维护难度极大，性价比几乎为零。卫星互联网则能摆脱基站的限制，消除信号盲区，让那些还无法上网的人口，共享数字红利。

　　“国家正在快步迈入卫星互联网新时代，我们也要做好技术布局和产品开发，支撑卫星互联网的应用场景不断拓展。”李家祎表示。

　　业内人士表示，一次次芯片技术的突破，不仅是技术上的极限挑战，更是国家战略的精准“卡位”，是产业棋局的关键“落子”。

　　在这场国家级的产业冲刺中，重庆已是积极的布局者与赋能者。一幅清晰的蓝图已然绘就：到2027年，成功创建卫星互联网产业创新中心，全面建成北斗和卫星互联网综合应用先行区。到2030年，全面建成卫星互联网综合应用示范区。目标是构建一个以卫星互联网为引领的千亿级空天信息产业集群。

　　这张蓝图，为像电科芯片这样的科技领军企业，提供了丰沃的发展土壤。电科芯片所在的西部科学城重庆高新区，一个以高端芯片设计为核心牵引，覆盖上游制造、封测，下游终端应用、运营服务的卫星通信产业生态链，正在政策的牵引下加速聚合、拔节生长。

　　“未来，我们希望跟更多本地产业链企业合作，共同将‘重庆设计’的芯片，在‘重庆制造’的生产线上流片，并赋能‘重庆智造’的汽车、终端，去拓展更广阔的市场，努力为本地产业高质量发展注入更多‘芯’动能。”李家祎说。