Ny undersøgelse: Antenner i smartphones er gået fra dårlige til chokerende ringe

Ny undersøgelse: Antenner i smartphones er gået fra dårlige til chokerende ringe

Mobiltelefonernes antenner bliver dårligere og dårligere, konstaterer Aalborg-professor efter at have haft dem på testbænken. Det betyder manglende dækning og kraftigere dræn af batteriet.

Hvis du ikke kan få et ordentligt signal på din smartphone, er det ikke nødvendigvis, fordi der er noget galt med mobildækningen i området. En undersøgelse af antenneegenskaberne i en række populære smartphones viser nemlig, at det står grelt til med telefonernes antenner - og dermed deres evne til at få forbindelse til mobilnettet.

Undersøgelsen er gennemført af professor Gert Frølund Pedersen fra Institut for Elektroniske Systemer ved Aalborg Universitet, bl.a. i forbindelse med Erhvervsstyrelsens kortlægning af mobildækningen i Danmark.

Gert Frølund Pedersen har tidligere været ude med riven efter kvaliteten af antenner i smartphones, som han mener er for ringe, men alligevel er han overrasket over resultaterne af den seneste undersøgelse:

Læs også: Her er antennedommen over ni populære mobiltelefoner

»Jeg var så chokeret over resultaterne, at jeg fik dem bekræftet med flere målinger. Telefonernes antenner bliver dårligere og dårligere,« fortæller han.

Der er ikke alene større risiko for at opleve manglende dækning, hvis telefonens antenne er dårlig. En dårlig antenne betyder også, at telefonen bruger mere batteri, fordi den skruer op for sendestyrken. Endelig bevirker de dårlige antenner i telefonerne, at mobiloperatørerne må opstille flere master for at sikre dækning til telefonerne, påpeger Gert Frølund Pedersen.

Store producenter klarer sig skidt

Undersøgelsen omfatter ni populære telefoner fra 2011 og 2012, som blandt andet er fundet ud fra teleoperatørernes salgstal. Særligt Apple og Samsung er stærkt repræsenteret på listen med henholdsvis iPhone 4, 4s og 5 og Galaxy S2 og S3.

Ingen af producenternes telefoner klarer sig dog videre godt ved de lavere frekvensbånd i testen. Undersøgelsen viser, at både iPhone 5 og Galaxy S3 har sværere ved at få forbindelse til GSM900-nettet end deres forgængere iPhone 4s og Galaxy S2.

»Der sidder to på markedet, som er rigtig store, nemlig Samsung og Apple. Når man kigger på telefonerne fra dem, er det blevet rigtig grelt. Det er blevet accepteret, at der ikke længere bliver gjort så meget ud af antennen,« siger Gert Frølund Pedersen.

Kvaliteten af telefonens antenne er målt ved en standardiseret test, som hans gruppe har udviklet på Aalborg Universitet, og som bliver brugt som standardtest over hele verden.

Testen involverer, at telefonen bliver placeret i en kunstig hånd ved et kunstigt hoved, der skal simulere tilsvarende dele på et menneske. Det er væsentligt at simulere hånd og hoved, når telefonernes antenneegenskaber skal testes, da det kan have stor indvirkning på netop telefonernes antenner, hvordan de bliver holdt.

Læs også: TDC vil ikke afsløre dårlige smartphones

Undersøgelsen fra Aalborg Universitet viser, hvor svagt et signal fra mobilmasten telefonen kan klare sig med for at få en taleforbindelse til mobilnettet. Det måles i dBm, som er en logaritmisk skala, hvor 0 dBm svarer til en milliwatt, 3 dBm svarer til omkring 2 milliwatt og -3 dBm svarer til 0,5 milliwatt.

Gert Frølund Pedersen forklarer, at GSM-standarden foreskriver, at telefonen skal kunne opfange et signal på mindst -102 dBm ved 900 MHz. Det bliver vel at mærke målt uden antenne, men ved at sætte en standardiseret kabelforbindelse direkte mellem telefonens receiver og en basestation.

Når først der kommer antenne på telefonerne, og de skal opfange radiobølgerne fra luften, er de milevidt fra -102 dBm, viser testen. Galaxy S2 kunne i Aalborg-undersøgelsen præstere -93,2 dBm ved GSM900, mens S3 ligger på -89,9 dBm.

Sidstnævnte telefon skal altså have et signal fra mobilmasten, der er over dobbelt så kraftigt som S2, for at få en GSM-taleforbindelse. Hvad Apples telefoner angår, viser testen, at en iPhone 4s ligger på -93,3 dBm, mens den nye iPhone 5 ligger helt oppe på -88,8 dBm ved GSM900. Igen skal den nye model altså have et væsentligt kraftigere signal fra mobilmasten end den tidligere.

Selv om andre faktorer end antennedesignet kan have indflydelse på, hvor godt eller dårligt telefonerne modtager et signal, så er Gert Frølund Pedersen ikke i tvivl om, at telefonernes antenner er det primære problem.

Professoren påpeger, at der desuden er ganske få producenter på verdensplan, der producerer den del af telefonernes indmad, som ellers kunne forklare de dårlige modtageforhold:

»Så det er de samme chip, der sidder i telefonerne, og dem er der styr på,« siger han.

Bedre dækning i byen

Aalborg-undersøgelsen viser desuden, at der er stor forskel på, hvor godt telefonerne kobler på de forskellige frekvensbånd. Generelt har apparaterne noget lettere ved at få forbindelse til de højere frekvenser, hvor blandt andet 3G ligger, end til de lavere frekvenser, som typisk anvendes til mobildækning i landområderne.

Ifølge Gert Frølund Pedersen hænger det formentlig sammen med, at producenterne først og fremmest har fokuseret på at sikre dækning i bymiljøerne, hvor masterne står tættere, og frekvenserne ligger højere, mens der har været mindre fokus på at fange eksempelvis et godt GSM900-signal, som blandt andet anvendes til dækning uden for byerne. I den forbindelse påpeger Gert Frølund Pedersen, at de lavere frekvenser desuden er sværest at lave gode antenner til.

»Men selv om man bor i byen og er glad for dækningen dér, så bevæger de fleste sig jo også uden for byerne en gang imellem, hvor der også gerne skulle være dækning,« siger han.

En af telefonerne i testen klarer sig bemærkelsesværdigt godt. Det drejer sig om Apples iPhone 4. Og det vil måske overraske flere, eftersom netop denne telefon tidligere har fået på puklen for netop at have en dårlig antenne, ikke mindst af Gert Frølund Pedersen.

Når telefonen alligevel klarer sig godt, skyldes det den standardiserede test. Den kunstige hånd, som holder telefonerne, har nemlig et fast mellemrum mellem fingrene, som gør, at iPhone 4-antennen klarer sig betydeligt bedre i testsammenhæng end i virkeligheden, forklarer Aalborg-professoren.

Læs også: Antennefix gjorde iPhone elendig i byen, men fin på landet

Rapporten omfatter kun telefonernes ydeevne i talesammenhæng. Den siger som udgangspunkt ikke noget om antennerne i forbindelse med datatrafik. Testmetoden er nemlig anderledes for datatraffik, hvor det ikke længere bliver simuleret, at telefonen holdes op mod et hoved. Og det kan betyde, at telefonen har lettere ved at få forbindelse til mobilnettet, fortæller Gert Frølund Pedersen.

Han tør dog godt gætte på, at der generelt vil være en sammenhæng mellem tale- og datatesten. Så de telefoner, der har klaret sig dårligt i forbindelse med tale, også vil klare sig forholdsvist dårligt, hvad data angår.

Det kan lade sig gøre

Gert Frølund Pedersen medgiver, at det kan være udfordrende at få plads til en god antenne i en moderne mobiltelefon, fordi det bliver stadig mere knapt med pladsen, i takt med at der bliver proppet mere funktionalitet i telefonerne, som samtidig bliver tyndere. Men Aalborg-professoren mener ikke, der som sådan er nogen undskyldning for at putte dårligt designede antenner i telefonerne.

Ifølge Gert Frølund Pedersen er det et spørgsmål om prioritering. Han mener, at mobilproducenterne først og fremmest har fokus på sådan noget som megapixel i kameraet, skærmens opløsning og ikke mindst telefonens design frem for en god antenne, som er mindre synlig for forbrugeren. Og i den forbindelse kan blandt andet telefonens fysiske design gøre det særligt udfordrende også at få plads til gode antenner.

»De to ting udelukker bestemt ikke hinanden. Men det kræver nogle flere ingeniørtimer og eventuelt noget lidt dyrere stumper at sikre, at antennen også fungerer godt sammen med designet,« siger han.

Der bliver lavet målinger af, hvor god antennen er i de enkelte smartphones. Det sker på teleoperatørernes foranledning, blandt andet så de kan dimensionere deres mobilnet til at fungere med de forskellige telefoner, fortæller Gert Frølund Pedersen. Resultatet af disse målinger er dog ikke offentligt tilgængelige, da hverken operatører eller producenter ønsker at lægge dem frem.

Læs også: Professor: Mobiltelefoner bør udstyres med antennemærke

Gert Frølund Pedersen mener, dataene bør gøres offentlige, så forbrugerne kan købe telefonerne på et oplyst grundlag.

»Dataene ligger der allerede. Og når hverken producenterne eller operatørerne vil lægge dem frem, så må politikerne i EU kræve det, så forbrugerne har mulighed for at vælge en telefon, der passer bedst til deres behov, også hvad antennen angår,« siger professoren og tilføjer:

»Hvis dataene bliver lagt frem, så er jeg heller ikke i tvivl om, at producenterne vil begynde at forbedre antennerne betydeligt. Jeg tror ikke, at folk vil acceptere telefoner med dårlige antenner, og det er nok også derfor, tallene ikke bliver lagt frem i dag.«

Dokumentation

AAU undersøgelsen: Limit values for Downlink Mobile Telephony in Denmark

Kommentarer (36)

Hej,

Jeg har forsøgt mig at udregne hvor mange miliwatt -102dbM svarer til, og kom frem til 5.8208e-011mW. (102dB er 34 halveringer á 3dB, så 0,5^34)

Hvor lang afstand fra en mast svarer det til? Altså i luft linie.

  • 0
  • 0

Til Uffe: Du skal bruge 6 dBm mere, hver gang du vil fordoble rækkevidden. Du skal også bruge 6 dBm mere, hvis du f.eks. går fra 900 MHz til 1800 MHz, for af få den samme rækkevidde.

En modtagerfølsomhed (vel målt incl. antennens gain) på -88,8 dB er godt nok ringe. Afstanden ned til -102 betyder, at der mangler 13,2 dB, hvilke i min verden betyder er ruduktion i rækkevidden på 75% - altså, hvis den optimale telefon kan række 4 km, så kan en IPhone5 kun række 1 km.
Ret mig, hvis jeg ikke fulgte med i timen i dB undervisning :-)

  • 1
  • 0

@ Søren - det lyder meget rigtigt med dit regnestykke.

Når vi så taler om producenter, så mener jeg at have hørt / læst / erfaret at bla. Nokia var rigtig gode til radioforbindelser (de har også rigtig mange patenter). Motorola (som nu er en del af Google) skulle også være gode.

Det er klart, at nye spillere som HTC, Samsung og Apple, der ikke har haft radioforbindelse som en del af bagagen, ikke forstår at der er lidt voodoo over at få en stabil og god radioforbindelse.

  • 1
  • 0