《Apple装置配件设计指南》,你遵循了吗?

随着苹果公司每年发布最新产品时,各大品牌也纷纷推出相应的配件产品。除了吸睛的外观设计外,配件的功能性、安全性和可靠性更是关键。对此,Apple在其苹果开发者(Apple Developer)网站上提供了一份详尽的《Apple装置配件设计指南》(Accessory Design Guidelines for Apple Devices),这份指南为所有计划开发Apple周边产品的厂商提供了明确的设计规范。虽然该指南并非MFi认证的必要条件,但当中提到的设计细节,是所有周边产品开发者都应该严格遵循的。以下为指南重点摘要,让你迅速掌握指南核心内容:

重点一无论是iPad的保护壳、充电线、屏幕保护贴,还是iPhone的充电变压器、耳机,或是Apple Watch的表带等都囊括在规范范围内。

重点二指南强调,周边产品在与Apple装置搭配使用时,不得影响装置原本的结构完整性、无线连接效能、电气特性、散热能力等造成任何负面影响,以确保产品的安全性、可靠性和兼容性。

重点三随着无线技术的日益成熟,iPad周边产品也朝向无线化,如无线充电键盘、无线触控笔等,这类无线产品在设计上,更需要仔细遵循指南规范,尤其是在无线传输协议、干扰抑制、电源管理等方面,以确保与iPad的稳定连接和良好使用体验。

iPad Pro周边配件无线效能实例分享 键盘保护套

总辐射功率(TRP)和接收灵敏度(TIS)测试

百佳泰从Apple官方网站购买了Logitech的键盘周边产品,并选购了一款非Apple官方网站贩卖的键盘周边产品,进行了 iPad Pro 的无线效能测试,旨在检查这些产品是否符合指南文件中的规范。我们使用Apple Pencil进行iPad Pro Wi-Fi的总辐射功率(Total Radiated Power, TRP)和总接收灵敏度(Total Isotropic Sensitivity, TIS)测试。

首先,我们首先带你了解,Apple 指南中针对配件设计的几项重要要求:

1.周边产品材质

  • 避免金属材质
  • 避免导电材质或涂层
  • 材质拥有高介电系数

2.上述材质应该避免天线禁区(如图一)

图一 iPad Pro天线禁区 (图片来源: Apple Developer)

3.搭配配件之TRP与有效同向性灵敏度(Effective Isotropic Sensitivity, EIS)效能,不得与未搭配配件之效能差异太大。

量测结果分析

 Apple官网贩卖周边配件 

尽管指南仅要求测试EIS,百佳泰为求测试结果更为全面,在本研究额外进行了TIS测试。我们使用 Logitech 键盘与 Apple Pencil,并依据图二的实验配置,对 iPad Pro 的无线效能进行测试,以更深入地了解这些配件对无线传输的影响。

图二 iPad搭配Logitech品牌键盘与Apple Pencil图

图三展示了iPad Pro在搭配Logitech Combo Touch键盘保护套的不同配置下,于各Wi-Fi频段上的TRP与TIS的量测结果:

  • 2.4 GHz频段:不论是否搭配配件,iPad Pro在Channel 6上的TRP与TIS数值几乎没有显著差异。这表示在2.4 GHz频段上,Combo Touch的存在对iPad Pro的Wi-Fi效能影响甚微。
  • 5 GHz频段:与2.4 GHz相比,5 GHz频段在搭配配件后,TRP和TIS的数值略有下降,但整体落差小于1 dB,可以认为是微小的差异。
  • 6 GHz频段:6 GHz频段的情况与5 GHz频段相似,搭配配件后TRP和TIS数值也略有下降,但整体影响不大。

总结:搭配Logitech Combo Touch键盘保护套并不会对iPad Pro的Wi-Fi效能造成明显的影响。无论是2.4 GHz、5 GHz还是6 GHz频段,iPad Pro的TRP和TIS数值都维持在一个相对稳定的范围内。这说明Combo Touch的材质(塑料)符合相关规范,并未对iPad Pro的无线传输产生过多的干扰。

图三 Logitech Combo Touch 各频道TRP/TIS比较图

 非Apple官网贩卖周边 

接着,我们针对一款来自非Apple官方网站购入的键盘保护套(Sample A)进行相同测试。测试结果显示,该产品应该未严格遵守指南要求。

图四展示了iPad Pro在搭配Sample A键盘保护套的配置下,于各Wi-Fi频段的TRP和TIS量测结果:

  • 2.4 GHz频段:搭配Sample A后,iPad Pro在Channel 6上的TRP与TIS数值显著下降。这表示在2.4 GHz频段上,Samples A对iPad Pro的Wi-Fi效能有明显影响。
  • 5 GHz频段:与2.4 GHz相比,5 GHz频段在搭配Sample A后,TRP和TIS的数值也大幅下降,表明配件对5 GHz频段的Wi-Fi效能影响同样显著。
  • 6 GHz频段:6 GHz频段的情况与5 GHz频段相似,搭配Sample A后TRP和TIS数值也大幅下降,整体Wi-Fi效能影响深远。

总结:搭配Sample A键盘保护套会对iPad Pro的Wi-Fi效能造成明显的影响。无论是2.4 GHz、5 GHz还是6 GHz频段,iPad Pro的TRP和TIS数值都呈现大幅的下滑。这说明Samples A的设计不符合相关规范,对iPad Pro的无线传输产生额外的干扰。

图四 Sample A各频道TRP/TIS比较图

除了使用TRP和TIS数值来量化无线效能外,透过3D场型图可以直观地观察装置在空间中的辐射分布。iPad Pro在搭配Sample A后,其TRP和TIS数值显著低于未搭配配件的情况。

问题解决与效能提升

百佳泰随后将此问题反映给 Sample A 的开发厂商,该公司是我们的经常合作客户。在收到我们的分析与改善建议后,他们对产品进行了调整。根据图五的场型图,我们可以看到效能有了明显改善。

改善后的场型分析:

透过3D场型图,我们可以看到整体而言,改善前的整体辐射场型效能很低,大约只有-5~-10dBm的能量水平。经过改善后,Sample A的辐射能量大幅提高并且主要集中在左右两侧(即+X轴和-X轴方向),而上下和前后方向的辐射能量相对较弱。

这种辐射特性符合一般电子产品的设计规范,可以有效降低对使用者和周围环境的电磁辐射影响。

图五iPad Pro搭配Sample A配件的场型改善前后比较图

结论

本文透过实验数据验证了只要配件制造商严格遵循Apple所制定的《Apple装置配件设计指南》,就能有效地确保iPad Pro的无线效能不受影响。

尽管众多配件制造商不断推出创新设计,以提升搭配Apple产品的使用体验,但复杂的材质和结构设计也为产品的合规性带来挑战。能够委托专业的第三方实验室,以验证产品是否符合Apple的设计规范,成为重要关键。

百佳泰深入了解Apple装置配件设计指南的精神和目的,不仅能提供常规的测试服务,还可以根据客户的产品特性和测试需求,量身定制测试方案,提供快速且准确的效能检测,或进行深入的测试分析。若测试结果显示产品不符合规范,我们也能提供改进建议,协助客户缩短产品上市时间,并提高取得MFi认证的机率。

总结来说,百佳泰能为配件制造商提供以下服务:

  • 符合规范建议:根据Apple设计指南,提供改进建议,协助客户提升产品质量
  • 客制化测试方案:根据客户产品特性,设计适合的测试项目和条件。
  • 快速效能检测:提供快速且准确的测试结果,协助客户快速迭代产品。
  • 深入测试分析:提供详细的测试报告,分析产品效能优劣,并找出潜在问题。

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百佳泰顾问团队凭借多年无线效能验证经验,能准确找出产品无线效能问题,并提供客制化解决方案。我们能模拟真实使用情境,结合不同无线产品与协议,打造专属的无线测试环境。不论您处于产品开发的任何阶段,百佳泰都能提供快速、准确的测试服务,协助您提升产品质量,降低上市风险。我们一站式的服务,从无线效能验证,问题定位、解决方案建议,都能协助客户完成。百佳泰专业的团队、先进的设备和丰富的经验,能为您量身打造符合需求的无线解决方案。

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