關于iPhone 4手機信號問題的探討

陳南亦

（華中師范大學，湖北 武漢 430079）

0 引言

移動網絡服務趨于多樣化[1]，iPhone 4從去年6月份上市至今，受到全世界消費者瘋狂的購買，其全新外觀設計讓人愛不釋手，iPhone 4厚度僅有 9.3毫米，相對于 iPhone 3GS12.3毫米的厚度，變薄了24%，這使得iPhone 4成為不折不扣的全球最薄智能手機。iPhone變成了無線鍵盤和無線鼠標，可以打字，還可以控制電腦[2]。然而，幾乎是從上市開始，人們就對它的信號衰減問題提出異議。無線信道由于傳播介質的多徑效應產生了頻率選擇性衰落特性，嚴重影響了通信的性能，使接收信號的信噪比惡化，誤碼率增加[3]。碼間干擾也是尤為重要的一個因素[4]，然而造成信號衰減的原因有和很多方面，下面就介紹主要原因。

1 “創新”的設計導致問題出現

一些iPhone 4用戶投訴，手握手機外圍金屬條左下角的缺口時，信號顯示強度會迅速下降4至5格。一些消費者把這個缺口戲稱為“死亡地帶”[5]。

作為導體的人體，對于電磁波的干擾肯定是會有的。手持狀態下信號衰減問題也是普遍存在的。信噪比越大，隨著天線數增多，性能提高越多[6]。只是近年來大多數手機已經將天線隱藏在了手機內部的底端或頂端，用戶在普通持握方式下對其造成影響比較小，也就很少引起注意。然而iPhone4除了本身設計的天線以外，四周的不銹鋼邊框還起到了天線作用，并且分為兩段[7]。左半段為藍牙、無線保真（WiFi，Wireless Fidelity）、全球定位系統（GPS，Global Position System）天線，右半段則為3G/2G手機網絡天線。手機左側的黑色“縫隙”就是兩段天線的分界點。問題就出在這里，當手持iPhone 4，尤其是左手持握時，人體會充當導體，將兩段天線導通，從而形成干擾，影響手機信號接收。

2 信號強度表示出現問題

信號強度表示出現問題，給用戶造成錯覺。幾乎所有的手機都使用由低到高柱狀條的形式來顯示信號強度，也就是“幾格信號”，但是每一格信號的定義是不同的。蘋果發言人稱，以格度顯示信號強度的一項公式差錯，導致這種現象。測試者拿著iPhone 4和能夠準確顯示信號強度的3.1.3版固件iPhone 3GS，在同樣信號環境下進行反復測試，最終給出了iPhone 4信號柱狀條背后意義的較準確數字。如圖1所示。

圖1 iphone4信號測試結果

從UMTS 3G網絡信號的極限-51 dBm，一直到-91 dBm，iPhone 4都會顯示為五格信號。 而此后間距就會很小了，-91～-103 dBm為四格，-103～-107 dBm為兩格，-107～-113 dBm為一格。如果信號低于-113 dBm，通話和數據連接肯定將會被中斷。也就是說每一格代表的信號強度差距是不同。根據測試，緊握iPhone 4會導致信號最多下降24 dB。問題來了，同樣是24 dB的下降，在用戶體驗上會出現兩種截然不同的效果：當你處在3G基站附近，信號良好在-67～-51 dBm之間時，即使下降24 dB，也依然在-91 dBm以上，手機仍舊顯示為五格信號，通話、上網也幾乎不可能受到影響。而如果你此時的信號為-89 dBm，雖然顯示的也是五格滿信號，但如果手持后下降24 dB，將會一下子低于-113 dBm的底線，出現斷線現象。本身已是四格信號的情況就更不用說了。而由于手機顯示信號格有 10秒左右的延遲，你會在屏幕上看到信號從五格一次次下降直到失去連接。

3 SIM卡的問題

最近又有用戶提出了新的看法，iPhone 4的信號問題可能不止和手持方式有關，還與用戶身份模塊（SIM，Subscriber Identity Module）卡有聯系。相關人士稱iPhone 4出現信號問題是因為 SIM 卡觸點與卡托的金屬框架出現了連接。據稱，此用戶最初同樣出現了手持后信號衰減甚至斷線的麻煩。在咨詢蘋果客服時，他將手機SIM卡取出，不久后重新裝上，問題居然就解決了。在反復思考后，他發現問題出現在SIM卡身上。SIM卡的觸點和卡托框架相連，進而與邊框天線連通，可能就是出現信號問題的原因。

由于iPhone 4使用MicroSIM卡，很多用戶需要自行剪卡才能使用。而在剪卡時的細微誤差，可能就導致了這種問題。這也解釋了為什么信號問題僅出現在一部分用戶身上，而其他用戶即使左手緊握手機，也絲毫沒有出現信號下降的現象。

4 改進措施

蘋果公司在聲明中為“給消費者帶來焦慮”道歉。iPhone在美國的獨家運營商美國電話電報公司已向蘋果公司推薦一項公式修正方案。用戶可在數周內經由互聯網下載免費軟件，彌補缺陷[8]。

另外，要想徹底平息用戶的抱怨，蘋果要么需要在制造工藝中為iPhone 4邊框增加一層絕緣膜，要么就需要大幅降低Bumpers膠套（現售29美元）的價格，甚至直接贈送。

5 結語

科技的進步是在不斷的嘗試當中得以發展的。iPhone 4的問世，無疑給人們的生活帶來了更多驚喜，但是其存在的問題也是不能忽視的，蘋果公司為解決小問題而付出的代價也是很大的。所以，研發人員在開發一種新的產品的時候，還是要全方面的考慮。這里全面分析了導致信號問題原因的多個方面，旨在揭示該產品的不足。衡量一中科技產品的好壞的標準應當是實用性與美觀性相結合的，其中實用性是最重要的，如果基本的性能不能達到，即使外觀如何的吸引人，也不可能有很大的發展潛力。至于手機信號下降的比例與環境因素之間定量的研究還有待于深入鉆研。

[1]尹志忠,陳靜毅,周賢偉. 美軍衛星通信系統的發展及其技術研究[J]. 通信技術, 2009,42(11):55-58.

[2]黃三犇. 走向全能的iPhone[J]. 新知客, 2010(08): 84.

[3]歐陽存,李濤東. 頻率選擇性衰落的時域頻域研究[J]. 大眾科技,2008(03):14-15.

[4]伍建輝. 無線通信系統的碼間干擾抑制方法研究[J].通信技術,2007,40(12):123-125.

[5]Chris Buerger. 成功開發Android設備致勝之道——從iPhone 4“天線門”所學到的一課[J].CompoTech China, 2010(10):64-65.

[6]祁淑慧,岳殿武. 頻率選擇性衰落信道中的空時分組編碼系統性能研究[J].通信技術,2007,40(12):102-104.

[7]彭小波. 從 iPhone手機看蘋果公司的創新[J].航天工業管理,2010(12):27-30.

[8]李曉明. iPhone成功之道[J]. 信息網絡, 2010(Z1): 87-88.