小米13 Ultra通信信号非常强，从硬件设计、软件功能到场景优化都有专门设计。为了解释其中的原理，小米专门出了一篇技术文章。
总结文章，为了保证信号，小米13 Ultra通过「双翼天线组」，使得信号辐射面积提升200%；配合小米首次推出的双5G数据并发，在各种场景下保证发挥手机的通信性能；新增的5G智慧出行模式，在三大场景定向优化。
「双翼天线组」与延伸至机身背面的中框设计配合，辐射面积相比上代提升200%，带来58%的辐射效率提升——这意味着在弱信号环境下可以增加2dB的信号接收能力。
小米13 Ultra还在圆形摄像头区域下方隐藏了一支专用LDS天线——这是专门为5G N78频段设计的，可以满足专业创作者在外高速回传大量影像素材的需求。
小米13 Ultra可以同时使用两张卡的5G数据——加上双5GHz Wi-Fi，最高可实现「双5G+双5GHz」的四网并发。
像应用更新等需要更高吞吐的场景，升级支持双5G数据并发后，下载速度最高可提升30%，在线视频播放流畅度提升20%；而像在线游戏等需要更低延迟的场景下，双5G竞速的能力，可以永远帮你选择最快的一路网络——实测游戏场景弱网环境延迟降低20%。
小米13 Ultra提供「机场模式」，针对70余个国内外机场进行专属信号优化，提升驻网速度，更支持100余个国家和地区的5G快速漫游。
「郊野模式」支持国内一线城市山区感知，当你到达郊野区域后就会智能调度网络资源：检测到当前处于弱网环境，「郊野模式」就会自动开启信号增强模式，全力保持在线；当确认环境无网络覆盖时，会自动减少搜网频率，相比功能开启前可省电60%，将有限的电量用在更有用的地方，避免找到信号手机却没有电的尴尬。
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