手機訊號意義與天線設計 (轉載)

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轉載自 當代科技

iPhone 4 發生的問題, 手機收訊不良, 訊號格數計算錯誤等等, 由此被大幅報導, 也由這些新聞學到不少知識 ...

iPhone 4 相關新聞
下述內容摘錄此兩篇文章, 再將重點做些整理, 文章可見:

• 從「iPhone 4話訊風波」漫談天線設計
• FAQ：瞭解手機五格訊號的意義 (不限 iPhone 4) – 唐慧文譯

基地台

• 樓頂有放基地台，各位看到白色條狀物，就是基地台的收發天線，有時可以看到同時樹立了3根，其實那是有方位性的（方位天線），可能1根負責120度，3根各朝不同向，則可以達到360度的全向覆蓋。另也有1根60度，這樣要6根才能圓形全覆，否則就是扇狀覆蓋。

PIFA 天線
蘋果為了讓外型美觀，使用了PIFA天線，埋在機殼內側, PIFA 的優點及缺點如何?

• 優點: 可以讓天線小型化，並鑲嵌於產品殼內，讓產品外型設計更便利
• 缺點: 天線的收發效率沒有棒狀天線好
• 註1: iPhone4 將各類天線(GSM、UMTS、Bluetooth、Wi-Fi、GPS)埋佈於iPhone外圍的不鏽鋼邊框內
• 註2: 各位可能不知道，在只有1格訊號的地方講電話，耗電是3格訊號位置的3倍，甚或更多，因為信號能量不夠，只好加抽手機內的電池電力，來增強信號能量….所以電力不夠時，選好訊號位置再來講長時間電話吧！

手機五格訊號的意義
五格無線訊號(wireless signal bars)，代表什麼意思?

• 訊號格是顯示出手機與無線網路連線的能力，這是手機收到無線電信訊號有多強而定。這五格測量從無線塔台接收訊號的分貝 (decibels)強度。

訊號格數的多寡代表什麼意義?

• 你的所在位置愈是接近無線塔台，或從無線塔台收到的訊號愈強，手機上顯示的訊號強度可能就愈強，也就是格數就愈多。

訊號強弱各應該是怎麼樣的數字?

• 弱: 分貝數113左右
• 強: 分貝數50左右(顯示出更多的訊號格數)
• 分貝測量數字愈接近零，訊號就愈強

蘋果發現自己用來計算該顯示多少訊號格的公式竟然出錯, 原因是?

• iPhone上的第五格代表40dB，但第四格只代表大約 10dB，第三格代表2dB，第二格代表4dB，第一格代表6dB的差距。

手機顯示訊號是五格全滿的，就表示手機運作應該是無懈可擊嗎?

• 未必是如此。即使訊號強度顯示是滿格的，但若是網路大量壅塞，仍難以維持良好的連線品質。這種狀況比較常發生在人口稠密、許多人同時在使用網路的地區，例如大城市裡，或是體育賽事舉行的地點，諸如此類。