第十章 弄潮2.4GHz
进入新世纪之前，全世界是航模遥控器所使用的遥控频率都是在35MHz/40MHz/72MHz之间选择。这样的频率属于超短波。因为频率确定了，波长就确定了，通常天线需要波长的四分之一，所以使用的遥控器天线都在一米以上。而且那时的遥控器都发射的是模拟信号。这种信号在今天看来就是落后的象征。它抗干扰差，可容纳的频点少，申一根长天线也使用不方便。
也就在新世纪前后，国际上已经出现工作频率为2.4GHz的蓝牙通讯技术。这是一种先进的短距离数字通讯技术。写到这里又忽然使我想起，在阿尔舍电子控制技术有限公司成立之前的一段不长的时间里，我曾去重庆蓝牙技术研究所做过兼职技术顾问。这家研究所的所长就是刚从美国回来的曾经从重庆大学走出去的金博士，他在美国就是专攻蓝牙技术的。
我在蓝牙蓝牙技术研究所做兼职技术顾问的主要工作就是给金博士手下的一大群研究生、本科生做一些专题技术讲座或者叫技术报告，大概每周一次。并提供一些实际技术指导和技术咨询。但在蓝牙技术研究所做了几个月的技术顾问，我应有的报酬最终居然没有全拿到，这是怎么回事呢？是我不称职，报告没有作好还是指导无方？非也！下面还是让我从去蓝牙技术研究所做第一次技术报告说起吧。
记得第一次去蓝牙技术研究所做技术报告是在重庆高新区的科园路路边的一栋大楼里。也是蓝牙技术研究所的所在地。记得在二楼的一间普通教室大小的会议室里，座无虚席。在我准备开讲前，我看见金博士招呼一个年轻人到他面前儿语几句后，他便转身微笑着告诉我，也是告诉在场所有的人： “朱老师，我们这里平时不允许抽烟，但您例外，我已经叫小张给你去拿烟缸了。你随便抽。好好熏陶熏陶他们。”金博士用眼光扫了一下台下的人。引得台下一阵笑声。那个叫小张的年轻人不一会就拿来一个硕大的晶莹剔透的玻璃烟缸。台下又是一阵笑声。
其实来听我做技术讲座的不光是金博士手下的研究所、本科生，还有重大和邮电学院的一些老师，也是金博士的朋友或同事。我尊便不如从命。点上一支烟，开讲了。
我讲的题目是：现代无线通讯与传统无线通讯的本质区别
于是我简要的回顾了无线通讯的发展历程，从莫尔斯发报机到中波、短波及长波电台；从调幅收发报装置到调频信号再到单边带通讯。最后从集群通讯的大区制到蜂窝网络的小区制把传统无线通讯技术的发展自然又必然的引向了现代无线通讯技术。并用“大哥大”移动电话为例，从原理、构成、到软件功能等比较详细的剖析了现代通讯的典型特征，最后我的结论是：
现代无线通讯技术包含了传统无线通讯技术的所有金华，而现代无线通讯技术之所以叫现代无线通讯技术就是在传统无线通讯技术的基础上，增加了完备而复杂的通讯协议。并通过技术进步实现了从模拟信号到数字信号的跨越，从而为小区制的网络技术发展奠定了更为广阔的发展基础。
讲毕。掌声，持续的掌声。
我赢得了金博士和在座所有人的掌声。
后来我大约隔一周就会去给蓝牙研究所的年轻人讲一课，其实那时我也算年轻人，只是听我讲的人有更多的比我更年轻。
不光是去做技术报告，我也抽时间去给蓝牙研究所的年轻人做一些具体指导。印象深刻的是示范和教他们手工拆焊BGA封装结构的集成电路芯片。当时研究所的人正开发一些蓝牙模块实验板，板上就需要更换BGA封装的集成电路芯片。这里得先科普一下什么是BGA封装。然后接着往下讲。
上世纪90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，硅单芯片集成度
不断提高，对 HYPERLINK "https://wapbaike.baidu.com/item/%E9%9B%86%E6%88%90%E7%94%B5%E8%B7%AF" 集成电路封装要求更加严格，I/ O引脚数急剧增加，功耗也随之增大。为满足发
展的需要，在原有封装品种基础上，又增添了新的品种—— HYPERLINK "https://wapbaike.baidu.com/item/%E7%90%83%E6%A0%85%E9%98%B5%E5%88%97" 球栅阵列封装，简称 HYPERLINK "https://wapbaike.baidu.com/item/BGA" BGA(Ball Grid
Array Package)。你可以这样来想象，在一本放在桌上比较精美的杂志上，整齐均匀的布满了许许多多粒小豌豆。每颗豌豆靠得很近，但又互不接触，这就是 HYPERLINK "https://wapbaike.baidu.com/item/%E7%90%83%E6%A0%85%E9%98%B5%E5%88%97" 球栅阵列。通俗地说，就是传统集成电路如许多条腿一样的引脚都在芯片周边往外申出的，而BGA集成电路的引脚却在芯片肚皮下面。并且是微小颗粒一样的球栅阵列。这样的引脚传统的普通电烙铁是肯定无法对其拆焊的。其实现在人们家里的电脑、手机的主芯片，存储器什么的差不多都采用的是BGA封装技术.
与传统TSOP相比，具有更小的体积，更好的散热性能和电性能。 HYPERLINK "https://wapbaike.baidu.com/item/BGA%E5%B0%81%E8%A3%85%E6%8A%80%E6%9C%AF" BGA封装技术使每平
方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有 HYPERLINK "https://wapbaike.baidu.com/item/TSOP%E5%B0%81%E8%A3%85" TSOP封装的三分之一；另外，与TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。采用BGA技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍。
BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率；虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能；厚度和重量都较以前的封装技术有所减少；寄生参数(电流大幅度变化时，引起输出电压扰动)减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高；组装可用共面焊接，可靠性高。
说了这么多BGA封装集成电路芯片的优点，但前提是要把它从电路板上焊接或拆下来都自然是要用自动焊接机来完成的。就连金博士也没听说过，BGA封装集成电路芯片可以用人工手工把它拆下或焊接到电路板上去！当金博士听说我可以做到都惊讶不已。他手下一大群年轻人恐怕也开始疑惑，不会是朱家林说大话吹牛吧。于是第二天我从家里那拿来了我的手工装备，一台便携式热风焊台，还有就是一块薄薄的不锈钢模板。再有就是少许的锡膏。我现场给金博士他们一大群人进行了演示拆卸和焊接BGA封装集成电路芯片。
将BGA封装集成电路芯片拆焊下来其实不算什么。在场的人只见我选了一只合适芯片大小的吹风头套在热风焊台的热风枪上，调好合适的温度，将热风头适当的靠近芯片热吹片刻，就用镊子轻松把BGA芯片从电路板上取下来了。我知道在场的人更想知道我是怎么可以把一只BGA封装集成电路芯片再焊到电路板上去。
我告诉在场的人，要把一只新的BGA芯片焊上电路板，得先在电路板上“植锡球”。就是对电路板上对应芯片的秘密麻麻的焊点（也称焊盘）进行上锡工艺处理。焊盘上锡以后，看上去就是一颗颗小锡球，所以称“植锡球”。人们只见我先用清洗液对电路板进行了清洗，然后见我用不锈钢模版对准电路板对应DGB芯片的位置用手压实，然后用一个薄塑料片像勺子一样挑起少许的锡膏，然后往模版上像抹石灰一样来回抹动几下然后掀开模版，只见灰扑扑的锡膏就星星点点的对应上了电路板的BGA焊点，然后见我用热风焊台稍事加热，电路板上的锡膏转眼间变成了星星点点闪亮的锡珠。我告诉在场的人，“锡球”植好了。接下来需要的是精细焊接。只见我把同样清洗干净的BGA芯片用镊子小心的夹放在那一群锡球上，仔细反复的对齐BGA芯片精确的位置，然后用热风枪加热，不一会，BGA芯片像是在一片锡球上细微的下塌了就那么不易察觉的一点点，我宣告焊接完成了.通电一试OK!蓝牙研究所的人个个惊讶不已，这是他们包括金博士第一次看见人工焊接BGA集成电路芯片。而这对于我来说其实是轻车熟路，很平常，因为我维修过不计其数的“大哥大”手机，维修中就常常会这样处理BGA芯片。
兼职技术顾问几个月后的某一天，又到该领兼职工资的时候了，那时还没有微信、电子支付什么的。去到蓝牙技术研究所，突然才发现，研究所发工资的人都不见了。原来研究所内部股东间发生矛盾，研究所解体了。金博士虽是研究所的所长，但不是出资的法人。金博士建议我找劳动局仲裁讨回应得的报酬。并表示坚决支持我。我想，这不成了农民工讨工资了吗，我也不差这点饭钱，还是自认倒霉算了吧。金博士也在蓝牙研究所解体的同时去和别的出资人组建了另一家叫“金瓯”的公司。后来金博士又找我，希望我去他那家公司做技术总监。并说：“虚位以待，就等我来。”我说：“算了吧。我可能更适合走自己的路。”我婉拒了他。
在做技术顾问的几个月里，我拜读了金博士给我看的一本他写的关于蓝牙技术的专著，我记得是三十二开的，厚厚的有几百页。估计那应该是他写的博士论文了。那本专著从蓝牙技术的起源、发展、构成，以及蓝牙通讯协议的方方面面和硬软件技术的现状与展望都着了详细梳理与论述。这大概也是某种天意。上天见你在某方面失去点什么，总会在另一方面给与你弥补。我突然发现基于2.4GHz蓝牙硬件技术，增加射频功率，并根据遥控需要自定义通讯协议，就可以构成具有现代通讯技术属性的崭新的数字航模遥控系统。它比传统的基于模拟电子技术的航模遥控系统那真是先进和优越太多了。于是设计打造属于中国人自己的2.4GHz航模遥控系统由此拉开序幕。这时的开发已经不是我一个人的打拼，而是由我率领的开发团队分进合击了。毕竟有了阿尔舍公司这个平台，虽然开发团队其实也只有几个人而已。随后产品开发成功了，并成为阿尔舍公司许多年的主打产品畅销欧美许多国家和地区。在此全文收录2007年全国最著名的航模专业网站5IMX的记者采写的一篇题目就叫《专访ASSAN 2.4G遥控设备研发总工朱家林》的报道，或许它能更客观的呈现那段历史的脉络。现收录如下：
作者: HeliBEST Jack
当你听到2.4G这个名词首先想到的是什么？是高科技？是微波炉？还是微波视频传输？如果今天我们要告诉你的是，2.4G技术已经被应用到了遥控模型领域，你又会提出哪些疑问呢？
作为国内知名R/C电子设备制造商，ASSAN（阿尔舍）公司紧跟国际潮流成功研发出了X8系列2.4G遥控装置，尽管离这套采用最新技术的产品上市还要再等待漫长的1个月左右，但它的许多先进特性已经让人按耐不住了。试想，从此你可以不再受到同频干扰、也不用更换晶体、还有许多传统设备办不到的功能…… HYPERLINK "http://www.helibest.net/rc/vh-viewarticle.asp?id=318" \t "https://h5.qzone.qq.com/proxy/domain/b.qzone.qq.com/cgi-bin/blognew/_blank" 2.4G的RC超级大革命，正在走近中国，走近我们，走近所有模友。
提到ASSAN这么一家以技术起家的公司，不得不提到它的核心人物，现任ASSAN研发部总工程师的朱家林先生。从获悉ASSAN在研发2.4G设备开始，我就一直关注着整个研发的进展，当然其间也向他打探到一些暂时不便公布的机秘。每当我好奇地问到有关2.4G的情况时，朱家林先生的脸上总是洋溢着喜悦的神情，他说：用过2.4G后你就再也不会想再用传统的72MHz设备了，不管它是PPM还是PCM，在2.4G的辉映下都暗淡无光！真有这么神奇吗？在看过国外的有关资料后，我发现借助2.4G技术，确实可以让我们的很多想象变成现实，而在2007年年中，它的序幕已经在国内拉开了。2.4G技术将为RC业界的所有参与者提供一个更大的舞台空间，更丰富和有趣的玩法将不断出现……这就是我这个技术门外汗对2.4G技术的预言。身为专业人士的朱家林先生是否认同我的观点呢？他还有其他从未透露过的设想吗？ 今天我们就请到了ASSAN的技术核心人物朱家林先生，让他和我们一起聊聊2.4G技术在RC领域的一些发展现况。
Jack：大部分模友都关心同频和距离两大问题，在这方面2.4G技术有什么优势吗？
朱家林：是的，很多人都关心这两个问题。这两个问题在传统设备中显得尤为突出，一方面是来自于低频率的带宽不够和控制信息以模拟方式传输而带来同频干扰可能性的增大，第二方面是品质低劣的遥控设备充斥着国内市场，使很多玩家对国产设备失去信心。采用先进的展频技术与先进的数字编码技术，使有限的频率带宽得以充分利用。ASSAN公司很快推出的X8系列2.4GHz遥控系统从理论上讲可以让上百人在同一场地同时遥控自己的模型而不会相互干扰，同频干扰的情况并不能说绝对不存在，其概率仅为：1/18,446,744,073,709,552,000。
在遥控距离方面，2.4G技术较传统设备的优势更明显。2.4GHz遥控系统的另一大特点就是功耗极低，通常它的功率仅仅在100mw以下，这就可大大延长遥控器电池一次充电后的使用时间。而它的遥控距离却比传统遥控器有过之而无不及。比如传遥控设备规定发射功率为750mW（这是国家无委会的规定），通常可达1公里遥控空距；而2.4G设备，只要100mW发射功能，就可以轻松达到1公里以上的遥控空距。国外炙手可热的XPS全称Xtreme Power Systems其旗舰产品最远接收距离，官方声称可以达到惊人的5英里（约8公里），因为就算有这么大的遥控距离，发射功率都不会超过相关部门的规定。
Jack：除了同频和距离两方面均有优势之外，2.4G技术还有哪些特点呢？
朱家林：通过这几年我的研究整理，我把2.4G技术的特点总结成了以下几点，当然更重要的还包括上述的在同频干扰和遥控距离方面的特点。
1．采用高度集成的频率合成技术，在微处理器的支持下自动规划和设定工作频点。所以使用2.4GHz遥控系统，再没有用户换晶体设置频率的概念。2．具有双向传输特性，使得数据在遥控器和接收机之间可双重传输、确认等，由此使许多扩展功能成为可能。3．由于2.4GHz遥控系统采用全新智能化的数字技术，因此具有响应速度快、精度高和不抖舵的特点。4．无线系统的天线长度通常是使用频率波长的1/4，2.4GHz设备由于频率高，波长当然就短，所以天线自然就特别短，因此使用2.4GHz遥控系统当然就再不需要传统遥控器那样长长的拉杆天线了。
Jack：说了这么多2.4G技术的好处，那么它是不是十全十美没有缺点呢？
朱家林：不可否认，任何新技术在拥有其先进性的同时，也存在或多或少的缺点。就2.4G技术而言，它也存在缺点——这就是2.4GHz作为微波，与所有微波一样，它具有视距传播的属性。所谓视距传播，简单地说就是无遮挡的直线传播，即这种电波的绕射性比较差。需要说明的是视距传播本身并不说明传播的远近，比如当我们目视月球，这时我们与月球之间就是视距。了解了2.4G设备的这些特性后，你在使用2.4G遥控系统时，就应该避免建筑物等影响视距的物体，使你的遥控模型始终在你的视距内。
听了朱家林先生的介绍，是否已经解答了您的疑问？
如果您还有关于2.4G技术的其它方面的疑问，欢迎写信给我们( HYPERLINK "mailto:info@helibest.com" \t "https://h5.qzone.qq.com/proxy/domain/b.qzone.qq.com/cgi-bin/blognew/_blank" info@helibest.com)，我们将邀请有关技术权威为您答疑解惑。
这篇专访报道就像一部照相机一样记录下了2.4G航模遥控技术在中国的兴起与发端。尔后国内陆续出现了“天地飞”、华科尔等多家品牌的2.4G 航模遥控系统。到今天国内外所有航模遥控系统都早已无一例外的采用了2.4G遥控技术。倒是传统的72、35兆等模拟信号遥控器已经难觅踪迹
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