Die Antenne des iPhone 4 10.7.2010

Auch unser letztes Club iPhone Treffen hatte ein Thema: die Probleme des iPhone 4

Im Club iPhone waren auch Hochfrequenz-erfahrene Elektroniker die mit Antennen Erfahrungen haben. Tenor: "ein Wunder, daß die Handies mit diesen kleinen,schlechten,versteckten Antennen überhaupt funktionieren". Die Erfahrung mit Hochfrequenzen, bei UMTS eher Höchstfrequenzen, beweist, daß diese Technologie eher Kunst oder Voodoo,als Wissenschaft ist. Antennen sind schlecht berechenbar - probieren geht über studieren.

Ich habe vor 10 Jahren ein Projekt mit allen großen Handy-Herstellern gemacht und war in den abgeschirmten Test-Räumen, in denen ein Handy, das noch keine Zulassung hat, ausprobiert werden kann. Praxisnah sind diese Tests nicht. Aber ohne Zulassung ist der Betrieb eines Handies unter freiem Himmel eine Straftat; nach der Zulassung wird ausgeliefert und verkauft, nicht mehr getestet.

Mein persönliches erstes Bauchgefühl zum iPhone 4 und seinem Metallrahmen war: ob das gut geht?

Vorahnungen!

Es gibt mehrere Phänomene mit dem iPhone 4:

Einige Besitzer sind verunsichert, weil die Anzeige des iPhone 4 ins Bodenlose abstürzt, wenn das iPhone an der falschen Stelle berührt wird. Die nächste Frage ist: ist nur die Anzeige falsch, oder die Funkverbindung abgebrochen.

Es dürfte ganz unterschiedlichste Erfahrungen geben:

• Das iPhone zeigt keine Balken mehr an, aber das Gespräch oder der Datentransfer bleibt erhalten.
• Das Gespräch und der Datentransfer brechen ab.
• Wenn die Verbindung gut ist, ist das iPhone 4 so schnell im Up- und Download wie kein Vorgänger.

Die Balken der Handy-Anzeigen sind keine Messung sondern gerade noch eine Schätzung.

Man kann erkennen, ob ein Signal ankommt, aber nicht ob es gestört ist. Und garnicht, ob mein Signal zurück zum Handymasten gelangt. Wir haben alle schon telefoniert, haben unser Gegenüber gut gehört, aber dieses hat sich beschwert, daß wir abgehackt und unverständlich sind. Die Anzeige sagt kaum etwas aus. Die Balken sind keine Messwerte sondern eher eine Ausrede oder Beruhigung: "Es ist alles im grünen Bereich" oder "Hier kann es nicht funktionieren, sorry, aber das Handy ist nicht schuld. Bitte verlasse den Tunnel...".

Apple hat gehofft, daß die falsche Anzeige des Empfanges nur ein kosmetisches Problem ist.

Das stimmt in vielen Fällen.
Jedes Handy hat schlechteren Empfang, wenn man es angreift und noch viel schlechteren, wenn man es an sein Ohr hält. Damit der Benutzer das nicht merkt, schummeln die Balken immer und überall.

Die Balken zeigen nur den Empfang an, wer sagt, daß das Antennenproblem nicht beim Senden auftritt?

Die Antennen des Handies sind viel schlechter im Vergleicht zu den großen, optimierten Antennen des Sendemastes. Und Senden und Empfangen sind zwei verschieden paar Schuhe.

Aber: in vielen Fällen hat das iPhone 4 ein echtes Funk-Problem, wenn man es "falsch" anfasst.

Der A-Punkt (Abbruch-Punkt) des iPhone 4 ist links unten wo sich die Handy (GSM/UMTS) Antenne und die WLAN/BlueTooth Antenne fast berühren und nur durch einen Millimenter-Bruchteil schmalen Steg getrennt sind. Legt man einen Finger oder den Daumen-Ballen an die Trennstelle und verbindet die beiden Antennen verschwinden die Balken am Bildschirm dramatisch, manchmal bricht das Gespräch ab.
Es bleiben viele Fragen offen: passiert das

• bei GSM oder UMTS?
• bei US-Amerikanischen oder Internationalen Frequenzen?
• bei welchem Provider?

Handies sprechen sich mit den Sendemasten der Mobiltelephon-Anbieter ständig ab, um die Sendeleistung des Handies zu optimieren, im Stile von: "hörst mich?" - "Red' lauter / schrei nicht so!". Der Sender fordert vom Handy, wie viel Energie das Handy in die Antenne senden soll. Der UMTS Sendemast sendet immer mit der selben Leistung. Diese Sendeleistung verteilt sich auf die gesamte übertragene Datenmenge. Viele Handies, die nur telefonieren, oder wenige, die Daten schnell übertragen, benötigen die selbe Energie. Wenn die Sendeleistung bei UMTS nicht ausreicht, werden die Handies, die am weitesten entfernt sind, zuerst mit weniger Daten versorgt und dann "rausgeworfen" - wenn möglich zu einen anderen, näheren Masten geschickt. Die Größe der UMTS-Zellen, die ein Mast versorgen kann, ist nicht starr, UMTS-Masten "atmen".
UMTS-Sendemasten müssen auf die Nutzung (telefonieren, geringe Datenrate: eMail, hohe Datenrate: Musik/Video-Streaming) angepasst werden. Handies haben Kontakt zu mehreren Sendemasten, je nach Auslastung der Masten und der übertragenen Datenmenge und werden hin- und hergereicht. Diese Abstimmung müssen die Mobiltelephon-Anbieter machen - und ändern, wenn sich das Nutzungsverhalten der Kunden ändert.
Die Sender gehen auf einzelne Handies und Hersteller nicht ein (anders als ich dachte), sondern auf die Ansprüche der Benutzer. Ein funkelnagelneues Handy kann bei Markantritt UMTS anders nutzen als bisher, die Sendemasten müssen anders abgestimmt, oder sogar ergänzt werden, um die Service-Qualität für die neue Nutzung wieder zu erhöhen.
Ist dieser Aufwand für das iPhone von den Apple-Vertragspartnern noch nicht beendet?

Handies in den USA:

Apple hat in den USA als exklusiven Mobiltelephon-Partner AT&T. AT&T ist für sein schlechtes Handy-Netz verrufen, hatte Probleme mit der (europäischen) GSM-Technologie, hatte Probleme mit dem internationalen UMTS (das erste iPhone war noch ohne UMTS, das zweite iPhone 3G für Europa natürlich mit UMTS), hatte keine Erfahrung mit SMS, hatte schwere Probleme mit MMS (erst das dritte iPhone konnte, was jedes 0-Euro Handy in Europa längst kann), hatte Probleme mit den Tarifen, ... ein Trauerspiel.

Die Konkurrenz in den USA würde Apple gerne überreden, ein eigenes iPhone mit den US-UMTS-Frequenzen zu bauen.

Die USA haben in ihrem Protektionismus entschieden, die internationale UMTS-Frequenz von Europa, Asien, Afrika, Australien und Teilen Südamerikas (bisher) nicht zuzulassen, sondern eine inkompatible Frequenz zu verwenden. Das war wohl einst gegen Nokia, Ericsson, Siemens und andere Europäische und Asiatische Hersteller gedacht, inzwischen sind die Karten neu gemischt.
AT&T hat gar keine US-UMTS-Frequenzen, sondern verwendet GSM-Frequenzen für (langsameres) UMTS, diese Frequenzen kann jedes teurere Europäische Handy seit 10 Jahren enpfangen.
Apple müßte für andere US-Mobiltelephon-Anbieter ein spezielles Gerät mit der US-Frequenz anbieten, das man dann international nicht verwenden kann, oder das iPhone mit teureren Chips und Antennen versehen, die zusätzlich die US-Frequenzen bedienen können, dann müsste der Rest der Welt ein teureres Gerät bezahlen, das einem ausschließlich in US-Aufenthalten bei einigen Anbietern (immerhin T-Mobile) zu gute kommen kann.
Regelmäßig versuchen Pressemeldungen und Artikel Apple die Notwendigkeit einzureden, statt dem weltweit benutzten und internationalen GSM und UMTS das nationale US-Telephonsystem zu unterstützen. Das käme nicht nur den US-Mobiltelephon-Anbietern zu gute, die lieber ihr altes System weiter verwenden wollen statt auf UMTS umzusteigen, sondern auch den weit abgeschlagenen US-Ausrüstern, die mit dem Zugpferd iPhone dann Entwicklungsländer zu dem US-System überreden könnten - ohne internationales Roaming, ohne SIM, ohne SMS, ohne MMS, ohne Bluetooth, ohne Europäischen Einfluß.

Hinter den Kulissen toben Wirtschaftskriege, es ist noch schwer zu entscheiden, ob Apple ein Fauxpas beim Design des iPhone passiert ist, oder ob Andere den Ruf des iPhone und Apples im Visier haben.

Die Gerüchteküche tobt:

• Apple schenkt jedem iPhone 4 Besitzer einen Schutzband über den Metallrahmen. Dann wäre das schöne neue Design aber bim Teufel, ein Reinfall.
• Apple schenkt jedem iPhone 4 Besitzer ein Tixo: wenn man den Spalt links unten isoliert ist das Problem weg.
• Apple macht nur ein SoftWare-Update und die Welt ist wieder in Ordnung - Wunschdenken.
• Apple hat schon begonnen, ein geheimes Austauschprogramm zu starten: angeblich kann man sein iPhone 4 mit den fadenscheinigsten Problemen in Apple Store begutachten lassen und es wird angeblich IMMER ausgetauscht. Das neue ist dann etwas anders, matter, und hat keine Probleme mehr, und...
• Apple muß wirklich ALLE iPhone 4 austauschen - das kostet ein einiges Geld, aber wenn sie es gut machen, können sie es in einen Beweis für Kunden-Service umdrehen statt an Renommee zu verlieren. Das sie die Logistik im Griff haben, hatten sie schon beim Austausch der iBook-Akkus bewiesen, dieses Service war sensationell.
• Vertuschen lassen sich die Probleme nicht mehr.
• Unter dem Namen von Steve Jobs kursieren schnippische Antworten auf Anfragen - der Stil ist schlechter, als man es einem Geschäftsführer einer der weltweit erfolgreichsten Computerfirmen zutrauen kann.
• Apple will keine Fehler zugehen, weil die Anwälte der Sammelklagen sonst leichtes Spiel hätten.
• Angeblich wollen's einige vorher gewußt und gewarnt haben.
• Apple hat das iPhone in unauffällige Gehäuse verpackt und damit getestet, die Antennen waren aber so verdeckt, das Problem tauchte nicht auf.
• Steve Jobs ist schuld, weil er kompromisslos auf ein schönes Design bestanden hat.
• ...

Apple hat eine gefüllte Kriegskasse mit zig Milliarden Dollar Bargeld, es war nur eine Frage der Zeit, bis ein Angriff oder ein selbstverschuldeter Fehlgriff riesige Rücklagen notwendig machen.