《Apple裝置配件設計指南》,你遵循了嗎?

隨著蘋果公司每年發布最新產品時,各大品牌也紛紛推出相應的配件產品。除了吸睛的外觀設計外,配件的功能性、安全性和可靠性更是關鍵。對此,Apple在其蘋果開發者(Apple Developer)網站上提供了一份詳盡的《Apple裝置配件設計指南》(Accessory Design Guidelines for Apple Devices),這份指南為所有計畫開發Apple周邊產品的廠商提供了明確的設計規範。雖然該指南並非MFi認證的必要條件,但當中提到的設計細節,是所有周邊產品開發者都應該嚴格遵循的。以下為指南重點摘要,讓你迅速掌握指南核心內容:

重點一無論是iPad的保護殼、充電線、螢幕保護貼,還是iPhone的充電變壓器、耳機,或是Apple Watch的錶帶等都囊括在規範範圍內。

重點二:指南強調,周邊產品在與Apple裝置搭配使用時,不得影響裝置原本的結構完整性、無線連接效能、電氣特性、散熱能力等造成任何負面影響,以確保產品的安全性、可靠性和相容性。

重點三:隨著無線技術的日益成熟,iPad周邊產品也朝向無線化,如無線充電鍵盤、無線觸控筆等,這類無線產品在設計上,更需要仔細遵循指南規範,尤其是在無線傳輸協議干擾抑制電源管理等方面,以確保與iPad的穩定連接和最佳使用體驗。

iPad Pro周邊配件無線效能實例分享 — 鍵盤保護套

總輻射功率(TRP)和接收靈敏度(TIS)測試

百佳泰從Apple官方網站購買了Logitech的鍵盤周邊產品,並選購了一款非Apple官方網站販售的鍵盤周邊產品,進行了 iPad Pro 的無線效能測試,旨在檢查這些產品是否符合指南文件中的規範。我們使用Apple Pencil進行iPad Pro Wi-Fi的總輻射功率(Total Radiated Power, TRP)和總接收靈敏度(Total Isotropic Sensitivity, TIS)測試。

首先,我們首先帶你了解,Apple 指南中針對配件設計的幾項重要要求:

  1. 周邊產品材質
  • 避免金屬材質
  • 避免導電材質或塗層
  • 材質擁有高介電係數
  1. 上述材質應該避免天線禁區(如圖一)

圖一 Pad Pro天線禁區 (圖片來源: Apple Developer)

3. 上述材質應該避免天線禁區(如圖一)

量測結果分析

Apple官網販售周邊配件

儘管指南僅要求測試EIS,百佳泰為求測試結果更為全面,在本研究額外進行了TIS測試。我們使用 Logitech 鍵盤與 Apple Pencil,並依據圖二的實驗配置,對 iPad Pro 的無線效能進行測試,以更深入地了解這些配件對無線傳輸的影響。

圖二 iPad搭配Logitech品牌鍵盤與Apple Pencil圖

圖三展示了iPad Pro在搭配Logitech Combo Touch鍵盤保護套的不同配置下,於各Wi-Fi頻段上的TRP與TIS的量測結果:

  • 2.4 GHz頻段:不論是否搭配配件,iPad Pro在Channel 6上的TRP與TIS數值幾乎沒有顯著差異。這表示在2.4 GHz頻段上,Combo Touch的存在對iPad Pro的Wi-Fi效能影響甚微。
  • 5 GHz頻段:與2.4 GHz相比,5 GHz頻段在搭配配件後,TRP和TIS的數值略有下降,但整體落差小於1 dB,可以認為是微小的差異。
  • 6 GHz頻段:6 GHz頻段的情況與5 GHz頻段相似,搭配配件後TRP和TIS數值也略有下降,但整體影響不大。

總結:搭配Logitech Combo Touch鍵盤保護套並不會對iPad Pro的Wi-Fi效能造成明顯的影響。無論是2.4 GHz、5 GHz還是6 GHz頻段,iPad Pro的TRP和TIS數值都維持在一個相對穩定的範圍內。這說明Combo Touch的材質(塑膠)符合相關規範,並未對iPad Pro的無線傳輸產生過多的干擾。

圖三 Logitech Combo Touch 各頻道TRP/TIS比較圖

非Apple官網販售周邊

接著,我們針對一款來自非Apple官方網站購入的鍵盤保護套(Sample A)進行相同測試。測試結果顯示,該產品應該未嚴格遵守指南要求。

圖四展示了iPad Pro在搭配Sample A鍵盤保護套的配置下,於各Wi-Fi頻段的TRP和TIS量測結果:

  • 2.4 GHz頻段:搭配Sample A後,iPad Pro在Channel 6上的TRP與TIS數值顯著下降。這表示在2.4 GHz頻段上,Samples A對iPad Pro的Wi-Fi效能有明顯影響。
  • 5 GHz頻段:與2.4 GHz相比,5 GHz頻段在搭配Sample A後,TRP和TIS的數值也大幅下降,表明配件對5 GHz頻段的Wi-Fi效能影響同樣顯著。
  • 6 GHz頻段:6 GHz頻段的情況與5 GHz頻段相似,搭配Sample A後TRP和TIS數值也大幅下降,整體Wi-Fi效能影響深遠。

總結:搭配Sample A鍵盤保護套會對iPad Pro的Wi-Fi效能造成明顯的影響。無論是2.4 GHz、5 GHz還是6 GHz頻段,iPad Pro的TRP和TIS數值都呈現大幅的下滑。這說明Samples A的設計不符合相關規範,對iPad Pro的無線傳輸產生額外的干擾。

圖四 Sample A各頻道TRP/TIS比較圖

除了使用TRP和TIS數值來量化無線效能外,透過3D場型圖可以直觀地觀察裝置在空間中的輻射分布。iPad Pro在搭配Sample A後,其TRP和TIS數值顯著低於未搭配配件的情況。

問題解決與效能提升

百佳泰隨後將此問題反映給 Sample A 的開發廠商,該公司是我們的經常合作客戶。在收到我們的分析與改善建議後,他們對產品進行了調整。根據圖五的場型圖,我們可以看到效能有了明顯改善。

改善後的場型分析:

透過3D場型圖,我們可以看到整體而言,改善前的整體輻射場型效能很低,大約只有-5~-10dBm的能量水準。經過改善後,Sample A的輻射能量大幅提高並且主要集中在左右兩側(即+X軸和-X軸方向),而上下和前後方向的輻射能量相對較弱。這種輻射特性符合一般電子產品的設計規範,可以有效降低對使用者和周圍環境的電磁輻射影響。

圖五 iPad Pro搭配Sample A配件的場型改善前後比較圖

結論

本文透過實驗數據驗證了只要配件製造商嚴格遵循Apple所制定的《Apple裝置配件設計指南》,就能有效地確保iPad Pro的無線效能不受影響。

儘管眾多配件製造商不斷推出創新設計,以提升搭配Apple產品的使用體驗,但複雜的材質和結構設計也為產品的合規性帶來挑戰。能夠委託專業的第三方實驗室,以驗證產品是否符合Apple的設計規範,成為重要關鍵。

百佳泰深入了解Apple裝置配件設計指南的精神和目的,不僅能提供常規的測試服務,還可以根據客戶的產品特性和測試需求,量身定制測試方案,提供快速且精準的效能檢測,或進行深入的測試分析。若測試結果顯示產品不符合規範,我們也能提供改進建議,協助客戶縮短產品上市時間,並提高取得MFi認證的機率。

總結來說,百佳泰能為配件製造商提供以下服務:

  • 符合規範建議根據Apple設計指南,提供改進建議,協助客戶提升產品品質
  • 客製化測試方案根據客戶產品特性,設計最適合的測試項目和條件。
  • 快速效能檢測提供快速且精準的測試結果,協助客戶快速迭代產品。
  • 深入測試分析提供詳細的測試報告,分析產品效能優劣,並找出潛在問題。

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百佳泰顧問團隊憑藉多年無線效能驗證經驗,能精準找出產品無線效能問題,並提供客製化解決方案。我們能模擬真實使用情境,結合不同無線產品與協定,打造專屬的無線測試環境。不論您處於產品開發的任何階段,百佳泰都能提供快速、準確的測試服務,協助您提升產品品質,降低上市風險。我們一站式的服務,從無線效能驗證,問題定位、解決方案建議,都能協助客戶完成。百佳泰專業的團隊、先進的設備和豐富的經驗,能為您量身打造符合需求的無線解決方案。

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百佳泰在RF和無線測試領域擁有專業經驗,並與多家知名品牌長期合作無線效能及RF干擾等測試專案。我們能協助迅速發現並解決產品上市過程中遇到的問題,加速縮短產品開發與除錯週期。

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