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:
iPhone Xs | S10 | ||
Cover | Material | Cover | Material |
Telephant Cover |
Metal composition around frame |
Botye Cover |
Metal composition around frame |
UAG Cover |
Metal composition in the back side |
Samsung LED Cover |
Metal composition in the back side |
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
iPhone Xs | S10 | |||
TRP | TIS | TRP | TIS | |
No Cover |
12.7 | -96.45 | 16.3 | -99.31 |
Metal composition around frame | Telephant | Botye | ||
4.54 | -91.29 | 12.53 | -94.8 | |
Delta | -8.16 | -5.16 | -3.77 | -4.51 |
Metal composition in the back side | UAG | Samsung Led Cover | ||
12.69 | -96.35 | 14.26 | -96.96 | |
Delta | -0.01 | -0.1 | -2.04 | -2.35 |
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?我們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。