手機保護殼 讓手機訊號變更差?

Allion Labs / Doyen Tsou

手機單價越來越尊貴,大家為了呵護好手機,會為手機添購保護殼。但手機保護殼為了滿足消費者的多元要求,需要具備設計感,防塵,耐摔,重量輕,價格還要實惠,因此在材質、設計上,就會添加許多元素來達到這些要求;這華麗外表的背後,隱藏了對手機通訊效能造成影響的可能。我們就針對幾款手機殼做實測,來看看手機保護殼是否讓無線效能真的變差了。

我們先針對兩款性能較好的高階手機:「Apple iPhone Xs」與「Samsung S10」,挑選不同特性材質的保護殼;針對手機搭配不同的保護殼,來與沒有安裝保護殼的狀態,測試比較無線效能表現。.

下表是這次測試挑選的保護殼與其材質特性分類:

這次選用的測試方法有兩種,一個是LTE的OTA測試,另一個是Wi-Fi的Throughput測試,去做不同無線技術的通訊效能實測比較。

OTA測試是在電波隔離室中,量測手機整體LTE通訊的效能好壞,測試的指標有「Total Radiated Power (TRP)」和「Total Isotropic Sensitivity (TIS)」,藉由TRP可以了解傳輸的效能,TIS可以分析接收的效能。

OTA測試示意圖

下表是兩支手機分別搭配不同手機保護殼的OTA測試結果,從測試結果來看iPhone Xs搭配Telephant Cover和Samsung S10搭配Botye Cover這兩款邊框含金屬成分的手機殼(Metal composition around frame),會造成傳輸和接收效能較大的衰減。

LTE OTA Test Result

TRP Result Analysis

從兩支手機的TRP結果分析,金屬成分在背板上的手機殼(Metal composition in the back side)比較沒有影響或影響較小,但金屬邊框的手機殼(Metal composition around frame),皆會造成傳輸上明顯的效能下降。

TIS Result Analysis


從兩支手機的TIS結果分析,含有金屬成分邊框(Metal composition around frame)的手機殼,會造成接收感度上明顯的效能差異,甚至會造成4~5db的劣化,這會讓通訊距離縮短至僅剩原本效能的1/4。

WiFi Throuhput Test Result

WiFi Throughput 的測試結果上,看到Samsung S10搭配Botye Cover,其為金屬邊框成分的手機殼(Metal composition around frame),會造成2.4G Wi-Fi Throughput測試在傳送(Tx)和接收(Rx)效能上都有明顯的下降,但在5G並沒有特別的影響。

Samsung S10 Throughput Test – Tx

Samsung S10 Throughput Test – Rx

Samsung S10在不同角度的Throughput測試,除了手機本身設計的影響在135˚的未裝手機殼的Throughput就已得到較差的結果外,可以觀察的到金屬邊框成分的手機殼(Metal composition around frame)在不同角度,皆會發生無線效能較差的現象。

Samsung S10 Throughput Test with Angle

那iPhone Xs手機殼的結果如何呢?

同樣也看到金屬邊框成分的手機殼(Metal composition around frame),會造成5G Wi-Fi Rx Throughput測試在傳送和接收效能上都有明顯的下降,但在2.4G並沒有顯著的影響。

Apple iPhone Xs Throughput Test – Tx

Apple iphone Xs Throughput Test – Rx

iPhone在不同角度的Throughput測試,也可以觀察的到金屬邊框成分的手機殼(Metal composition around frame)在0˚和45˚,會發生無線效能較差的現象。

Apple iPhone Xs Throughput Test with Angle

當通訊不好時,手機得提供更大的通訊能量才能維持好的通話品質,相對的人體也會需要承受更大能量的無線電波影響。

從這些測試中,我們發現手機殼的設計的確會直接影響收機的通訊效能,因此當在選擇華麗或酷炫的手機殼時,要考慮手機殼本身的材質與設計,避免選擇帶有金屬邊框或背板的手機殼,因為金屬的特性會遮蔽無線訊號的通訊,進而影響手機無線通訊品質,產品開發或消費者都不能不注意。