Allion Labs / Doyen Tsou
手机单价越来越尊贵，大家为了呵护好手机，会为手机添购保护壳。但手机保护壳为了满足消费者的多元要求，需要具备设计感，防尘，耐摔，重量轻，价格还要实惠，因此在材质、设计上，就会添加许多元素来达到这些要求；这华丽外表的背后，隐藏了对手机通信品质造成影响的可能。我们就针对几款手机壳做实测，来看看手机保护壳是否让无线性能真的变差了。
我们先针对两款性能较好的高阶手机：「Apple iPhone Xs」与「Samsung S10」，挑选不同特性材质的保护壳；针对手机搭配不同的保护壳，来与没有安装保护壳的状态，测试比较无线性能表现。.
下表是这次测试挑选的保护壳与其材质特性分类：
| iPhone Xs | S10 | ||
| 手机保护壳品牌 | 材质 | 手机保护壳品牌 | 材质 |
| Telephant /太乐芬 | 
手机壳的框架周围有金属部分 |
Botye /铂态 | 
手机壳的框架周围有金属部分 |
| UAG Cover | 
手机壳的背面有金属部分 |
三星 LED | 
手机壳的背面有金属部分 |
这次选用的测试方法有两种，一个是LTE的OTA测试，另一个是Wi-Fi的吞吐量测试，去做不同无线技术的通信性能实测比较。
OTA测试是在电波隔离室中，量测手机整体LTE通信的性能好坏，测试的指标有总辐射功率「Total Radiated Power (TRP)」和总全向灵敏度「Total Isotropic Sensitivity (TIS)」，藉由TRP可以了解传输的性能，TIS可以分析接收的性能。
OTA测试示意图
下表是两支手机分别搭配不同手机保护壳的OTA测试结果，从测试结果来看iPhone Xs搭配Telephant/太乐芬的手机壳和Samsung S10搭配Botye/铂态的手机壳这两款边框含金属成分 (Metal composition around frame)，会对传输和接收能力造成较大的衰减。
LTE OTA 测试结果
| iPhone Xs | S10 | |||
| TRP | TIS | TRP | TIS | |
|
无手机壳 |
12.7 | -96.45 | 16.3 | -99.31 |
| 手机壳的框架周围有金属部分 | Telephant | Botye | ||
| 4.54 | -91.29 | 12.53 | -94.8 | |
| 变化量 | -8.16 | -5.16 | -3.77 | -4.51 |
| 手机壳的背面有金属部分 | UAG | Samsung Led Cover | ||
| 12.69 | -96.35 | 14.26 | -96.96 | |
| 变化量 | -0.01 | -0.1 | -2.04 | -2.35 |
TRP 结果分析
从两支手机的TRP结果分析，金属成分在背面上的手机壳(Metal composition in the back side)比较没有影响或影响较小，但金属边框的手机壳(Metal composition around frame)，皆会造成传输上明显的能力下降。
TIS 结果分析
从两支手机的TIS结果分析，含有金属成分边框(Metal composition around frame)的手机壳，会造成接收感度上明显的性能差异，甚至会造成4~5db的劣化，这会让通信距离缩短至仅剩原本性能的1/4。
WiFi 吞吐量测试结果
Wi-Fi吞吐量的测试结果上，看到Samsung S10搭配Botye/铂态手机壳，其为金属边框成分的手机壳(Metal composition around frame)，会造成2.4G Wi-Fi 吞吐量测试在传送(Tx)和接收(Rx)能力上都有明显的下降，但在5G并没有特别的影响。
Samsung S10 吞吐量测试 – Tx
Samsung S10 吞吐量测试 – Rx
Samsung S10在不同角度的吞吐量测试，除了手机本身设计的影响在135˚的未装手机壳的吞吐量就已得到较差的结果外，可以观察的到金属边框成分的手机壳(Metal composition around frame)在不同角度，皆会发生无线性能较差的现象。
Samsung S10 360度吞吐量测试
那iPhone Xs手机壳的结果如何呢？
同样也看到金属边框成分的手机壳(Metal composition around frame)，会造成5G Wi-Fi Rx 吞吐量测试在传送和接收性能上都有明显的下降，但在2.4G并没有显著的影响。
Apple iPhone Xs 吞吐量测试 – Tx
Apple iphone Xs 吞吐量测试 – Rx
iPhone在不同角度的吞吐量测试，也可以观察的到金属边框成分的手机壳(Metal composition around frame)在0˚和45˚，会发生无线性能较差的现象。
Apple iPhone Xs 360度吞吐量测试
当信号不好时，手机得提供更大的通信能量才能维持好的通话质量，相对的人体也会需要承受更大能量的无线电波影响。
从这些测试中，我们发现手机壳的设计的确会直接影响收机的通信能力，因此当在选择华丽或酷炫的手机壳时，要考虑手机壳本身的材质与设计，避免选择带有金属边框或背板的手机壳，因为金属的特性会遮蔽无线信号的通信，进而影响手机无线通信质量，产品开发或消费者都不能不注意。