Из чего состоит мобильный телефон

Сотовая связь стала неотъемлемой часть жизни современного человека, и сегодня уже практически невозможно представить себе человека, не использующего сотовый телефон вовсе. Несмотря на то что сотовый теперь может заменить нам множество самых обычных вещей, которые раньше использовали в виде отдельных гаджетов, мало кто задумывается о том, а как же устроен мобильный телефон, из чего он состоит. Сегодня расскажем про основные компоненты телефона, и как эти знания могут вам помочь.

Выбор телефона

Неслучайно наш обзор мы начинаем с темы выбора телефона, поскольку даже не вдаваясь в детали телефонного строения, каждый из нас, так или иначе, задумывается, что же находится внутри?
Сегодня уже мало кто при выборе нового телефона оценивает свою будущую покупку исключительно по внешнему виду. Да, внешняя привлекательность важна, и пользователь обращает внимание на то, из каких материалов изготовлен корпус.

Однако также мы часто обращаем внимание на наличие защиты в телефоне, что позволяет не переживать за случайное попадание в него влаги. Ведь иногда достаточно попасть с телефоном под сильный ливень, чтобы в его внутреннюю часть попала жидкость. А вот наличие пыле и влагозащиты уже относится к тому, что скрывается под корпусом телефонного аппарата.

Также выбирая телефон, каждый хочет получить хорошую камеру, позволяющую делать качественные снимки, или вместительный накопитель для хранения большого количества музыки и фотографий.
Не стоит забывать и про стабильную работу устройства, когда все работает плавно, не зависает, и не подтормаживает.

И здесь уже не поможет ни стоимость телефона, ни качество материалов, из которых сделан корпус, чтобы определить устройство с этой точки зрения.

Именно поэтому знание того, из чего состоит ваш телефон, важно. Зная про основные составляющие любого сотового галдежа, вы сможете выбрать телефон, который будет радовать вас не только после вскрытия упаковки, а на протяжении длительного времени использования. А в ряде случаев поможет и сэкономить, не переплачивая за ненужные фишки.

Что внутри телефона

Телефон, фотоаппарат, плеер, радиоприемник, навигатор, электронная книга, и даже полноценный компьютер. Сегодня для современных смартфонов нет практически ничего невозможного, кроме как того, что не имеет прямого отношения к персональной электронике.

Ведь даже отключить свет в квартире, или переключить каналы на телевизоре, можно прямо со своего умного гаджета.
Главное, на что обращает пользователь любого смартфона, дисплей. Именно он сегодня не только отображает информацию, но и является устройством ввода.

Исключение для кнопочных телефонов, где для этого используется физическая клавиатура.

Экран смартфона это сложная конструкция, которая состоит из нескольких частей. То с чем взаимодействует пользователь, является лишь защитным слоем, защищающим дисплей от повреждений. Сам экран может быть выполнен по разной технологии, от чего зависит и наличие других дополнительных компонентов.

Так, под IPS матрицей располагается подсветка, которая и придает кристаллам нужный цвет для отображения.

AMOLED экраны в такой подсветке не нуждаются, поскольку каждый пиксель на таком дисплее и является светодиодом, а при сочетании трех основных (красного, синего, зеленого), мы видим всю полноту цветовой гаммы.

Кроме дисплея в телефоне, устанавливается камера, которая может показаться простым элементом, но на самом деле состоит из трех основных компонентов — сенсор, линза, процессор. Сенсор фиксирует свет (от светосилы зависит качество фотографий), линза концентрирует изображение, процессор обрабатывает полученную информацию.

Для того, чтобы вы имели возможность использовать телефон как средство связи, в нем необходимо наличие модема. Именно от него зависит насколько качественным будет прием сигнала сотовой связи, и насколько быстрым интернет.

Поэтому обратите внимание при выборе смартфона, на какой частоте работает модем, и какие диапазоны поддерживает.
Однако, чтобы модем мог функционировать в вашем телефоне, необходима материнская плата, на которой он размещается.

И на ней находится не только модем, но и процессор, без которого не будет работать ни дисплей, ни камера. Относительно процессора стоит отметить, что в нем также располагается графический процессор, отвечающий за графику. На материнке также установлен контроллер дисплея, и беспроводные адаптеры.

Последние позволяют нам пользоваться интернетом по вай-фай, или подключать к своему смартфону беспроводные наушники, умные часы, фитнес-трекеры, и многие другие гаджеты.
На основной плате установлено множество важных компонентов, но выделить стоит память.

Ведь именно от нее зависит и работа самого смартфона (оперативная), и то сколько приложений, и файлов можно сохранить на устройстве (встроенная). Разумеется, что также в устройстве может быть слот для карт памяти, позволяющих расширить доступный объем внутренней.

А вот без чего не будут работать все перечисленные выше компоненты телефона — аккумулятор. Он может быть выполнен по разной технологии, и быть разного объема, который измеряется в мАч. Однако стоит учитывать, что далеко не всегда большая емкость говорит о длительном времени работы, поскольку многое зависит от оптимизации софта на устройстве.

Выводы

В нашем кратком обзоре мы остановились лишь на малой части того, что находится внутри вашего сотового. Однако именно эти основные компоненты позволяют выбрать оптимальное для себя устройство.

Каждый из его компонентов важен, и вместе они делают использование вашего телефона комфортным.

Поэтому при покупке мобильного телефона обращайте внимание не только на его визуальное восприятие, но и то, из чего состоит и не только цифры в значениях, чтобы использование своего телефонного номера вы могли оценить на 5 с плюсом.

Источник: https://vologda.topnomer.ru/blog/telefon-iz-chego-sostoit.html

Что такое смартфон: функции, кто придумал, принцип работы, виды

Словом «смартфон» удивить сегодня кого-то будет сложно. Даже если человек им не пользовался, то уж точно слышал. От знакомых, из рекламы и еще из множества источников. Сегодня разбираемся — что такое смартфон, чем он отличается от мобильного телефона, а также как устроена эта крайне необходимая для современного человека техника.

Происхождение термина и функции смартфона

Смартфон – это составное слово из двух английских «Smart» и «Phone», то есть в буквальном переводе слово смартфон означает «умный телефон». Эта характеристика точно отображает, что же представляет собой смартфон.

По сути, смартфон – это уменьшенный компьютер, который умеет выполнять аналогичные функции, если не больше. Достаточно часто смартфон именуют телефоном или коммутатором.

В определенном роде это правильно, но все же отличия есть.

Телефон в классическом понимании – это не сенсорное устройство, которое не обладает той производительностью, что рассматриваемый гаджет.

Можно сказать, что основная задача телефона — звонить, плюс на нем можно слушать музыку, играть в простейшие игры, отправлять картинки через ммс.

Функции смартфона гораздо обширнее – здесь доступен скоростной выход в интернет, работа с файлами, серьезные игры, звонки, отправка фотографий и других данных множеством способов, можно делать очень качественные фото.

На заметку! Коммуникатор и смартфон – это очень близкие понятия. Если углубиться в историю создания, то можно увидеть, что из коммуникаторов появились смартфоны. Можно утверждать, что смартфон – это обычный телефон, интегрированный в коммуникатор.

Как был создан смартфон: основные вехи

Идея создать телефон с функционалом ПК витала в воздухе очень давно, если говорить точно, то об этом задумались после выпуска первых КПК (1990е годы).

Первый смартфон появился в 1992 году — IBM Simon. Справедливости ради стоит отметить, что это лишь прототип, но далеко не полноценный вариант в нынешнем его состоянии.

Через два года он стал продаваться по цене 1000$.  Возможностями смартфона IBM Simon были помимо звонков — отправка факсов, органайзер, почта, игры. Управление устройством осуществлялось сенсором.

Большой вес в 1 кг не дал телефону стать популярным.

Вторая попытка — 1996 год. Детище компаний HP и Nokia — HP 700LX. В данном случае аппарат состоял из двух частей – КПК от HP с возможностью подключить мобильный аппарат Nokia 2110.

Программное обеспечение было переписано таким образом, чтобы устройства могли работать друг с другом.

Конечно, модель не является смартфоном в классическом понимании и выступает скорее симбиозом двух отдельных устройств, хотя ее можно представить, как прототип современного гаджета.

Позже выходит Nokia 900 Commutator. Здесь оба девайса интегрировали в один корпус. В закрытом формате внешний вид увеличенного телефона, в открытом становилась доступна клавиатура. ОС — GEOS, минусом которой являлось отсутствие поддержки сторонних программ.

В 1997 году на Тайване появляется компания HTC. Цель – создание смартфонов и коммутаторов.

1998 год – это появление суббренда Symbian для создания единой ОС для смартфонов.

Все это предпосылки, а первое устройство, которое официально получило имя смартфон, появилось в 2000 году – это Ericsson R380s. Модель почти смартфон — сенсорный ввод, небольшой размер, ОС — Symbian 5.1. Единственный минус — закрытая операционная система.

2001 год — появляется Nokia 9210 с открытой ОС, которая считается первым полноценным смартфоном.

2003 год — появление мобильной ОС от Microsoft.

2007 год — свой смартфон создал ныне самый популярный бренд APPLE. Девайс не имел широкого набора функций, но полностью лишился клавиатуры, а управление осуществляется сенсором с поддержкой функции мульти-тач.

Это было невиданно для пользователя и за счет очень агрессивной рекламной компании девайсы стали хитами продаж.

Собственная ОС не имела возможности для работы в ней программистов со стороны, и отдельную среду для них создали в 2008 году.

Источник: https://tehnika.expert/cifrovaya/smartfon/chto-eto-takoe.html

Как работает мобильный телефон — краткий понятный ликбез

Общаться на расстоянии люди научились довольно давно. В древние времена с вестями посылали гонцов, немного позже активно стали писать письма. Сейчас, чтобы поговорить с далёким собеседником, достаточно позвонить по телефону.

Но главным условием такого звонка является наличие мобильного устройства у абонента и его потенциального собеседника.

Но вот интересно, посредством чего происходит связь, если между телефонами нет проводов? В этой статье подробно рассмотрим, как же работает мобильный телефон.

Мобильный телефон – это своеобразный приёмо-передатчик, который работает на одной из частот диапазона 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц и 1900МГц. При этом передача и приём сигнала разнесена по разным частотам. Вся система под названием GSM включает три основных компонента.

• Подсистема базовых станций;
• Подсистема коммуникации;
• Центр управления и обслуживания.

Если объяснять это простыми словами, то принцип работы такой. Мобильное устройство взаимодействует с сетью мобильных вышек или базовых станций. Такие вышки чаще всего устанавливают на специальных наземных вышках, крышах жилых домов, а также других арендованных зданий. Также они могут располагаться на промышленных трубах и трубах котельных.

Телефон сразу после включения и даже в выключенном состоянии , но с вставленным аккумулятором, постоянно сканирует эфир, в писках сигнала своей базовой станции.

Этот сигнал определяется по особому идентификатору, который задаётся вставленной сим-картой.

Если какие-то сигналы в радиусе действия есть, то мобильником выбирается максимально сильный, после чего базовой станции посылается запрос на регистрацию в сети. Этот процесс считается авторизацией в системе.

Каждая сим-карта, вставленная в мобильное устройство, наделена своими уникальными идентификаторами  IMSI. При регистрации мобильника в сети данные передаются на базовую станцию, а именно в центр идентификации.

Далее этот центр передаёт на телефон некое секретное число, которое является своеобразным кодом и нужно для вычислений по особому алгоритму.

Такие вычисления проводятся одновременно на мобильнике и в центре идентификации, если данные совпадают, то телефон присоединяется к сети.

Для мобильных телефонов идентификатором является уникальный номер  IMEI, состоящий из 15 цифр в десятичном формате.

IMEI хранится в памяти мобильного аппарата. Стоит знать, что в устаревших моделях мобильников этот номер нетрудно изменить при помощи специальной программы, в современных смартфонах эти данные дублируются. Один экземпляр хранится в памяти, которую можно изменять, а вот дубликат находится в памяти ОТР, которую перепрограммировать невозможно.

По IMEI любое мобильное устройство легко отследить в сети. Это очень полезная функция, так как при краже мобильного устройства его можно отследить и изъять у злоумышленника. Если же номер изменили, то шансы найти мобильник почти равны нулю.

Стоит знать, что IMEI может быть повреждён в случае сбоя программного обеспечения или неправильного обновления программы. В этом случае устройство становится непригодным для работы. Вот тут нужна помощь специалистов, чтобы восстановить всю информацию и вернуть работоспособность мобильнику.

Чтобы сотовый телефон работал, в него следует вставить сим-карту. После этого телефон начинает проверять доступность частот, которых около 160. Из них выбирается 6 наиболее мощных сигналов, и данные записываются на сим-карту.

После того, как абонент кому-то позвонил, мобильник передаёт информацию на базовую станцию с самым сильным сигналом. Оператор распознаёт симку и автоматически находит свободный канал для связи. Всё это занимает всего лишь несколько секунд.

Схематическое исполнение мобильных телефонов

Схема каждого мобильного телефона очень сложная. Так простому обывателю даже трудно представить, как можно на одном миллиметре процессора разместить миллионы транзисторов, пусть и миниатюрного размера. Так мало того, все эти детали должны обеспечит слаженную работу мобильного устройства.

Рассмотрим основные составляющие мобильных устройств и их предназначение.

1. Процессор. На схемах он обозначен аббревиатурой CPU или RAPIDO. Именно эта деталь и является мозговым центром любого мобильника.
2. Флешка. Это не что иное, как карта памяти. В схемах обозначается словом flash, но могут быть обозначения mem, memory. Чаще всего она прямоугольной формы, в зависимости от модели мобильного устройства может иметь разные габариты и объём памяти.
3. Контролёр питания. Он может быть отмечен на схеме как betty, retu, tahvo или UEM. Это миниатюрные микросхемы квадратной формы.
4. Передатчик и приёмник сигнала. Помечается на схеме как RF chip & GSM FEM. Такие передатчики могут быть похожи между собой, но у них отличаются последние цифры в маркировке.
5. У некоторых мобильников предусмотрен терморезистор и предохранитель.

Большая часть современных мобильных телефонов может работать в различных стандартах. Это позволяет без проблем пользоваться услугами роуминга в сетях разных мобильных операторов.

Как только абонент пересекает границу, на его мобильном устройстве высвечивается уведомление, что он находится в роуминге. Стоит помнить, что за эту услугу чаще всего взимается довольно большая сумма.

Что такое базовая станция и как она работает

Базовой станцией называется комплекс специальной радиопередающей аппаратуры, к которой относятся пе6редатчики, приёмники и ретрансляторы, которые осуществляют связь с мобильным устройством абонента.

Каждая базовая станция стандарта GSM рассчитана на 12 передатчиков, каждый из которых может поддерживать связь между 8 разговаривающими абонентами.

Комплекс таких станций, расположенных рядом, образует так называемую соту.

Базовые станции соединяются со специальным коммутатором посредством контроллёра базовых станций. Коммутатор и контролёр устанавливаются в одном помещении и соединяются прямой оптической линией. Подключение проводится через транспортную сеть, которая работает на базе радиорелейных, медных и волоконно-оптических линий.

В ряде стран мобильные вышки оригинально маскируют под деревья и иную растительность, что позволяет не нарушать общий пейзаж.

Зона покрытия каждой отдельно взятой базовой станции напрямую зависит от высоты установки антенны, рельефа населённого пункта и различных препятствий на пути к мобильному устройству абонента.

В результате постепенного роста абонентской базы максимальной пропускной способности базовой станции может не хватать, в таком случае при попытке позвонить абонент видит на экране уведомление, что сеть занята.

если такие случаи возникают часто, то оператор может принять решение, установить дополнительные мобильные вышки в местах повышенной нагрузки.

В городских условиях иногда встречаются такие участки, где телекоммуникационной компании требуется локально подключить определённый объект с большим количеством трафика.

Сюда относятся станции метро, крупные городские улицы и крупные торговые комплексы. В таком случае используется оборудование малой мощности, такое как микросоты и пикосоты.

Когда необходимо обеспечить качественное покрытие внутри закрытых зданий, используются небольшие пикосотовые базовые станции.

Как происходит сам разговор

Сам телефонный разговор – это довольно сложный процесс. При разговоре голос абонента разбивается на небольшие отрезки продолжительностью 20 миллисекунд, а потом преобразовывается в особый цифровой сигнал. После этого данные кодируются при помощи особой системы. После этого зашифрованные сигналы подвергаются обработке повторно, это необходимо для устранения постороннего шума.

У многих сотовых операторов есть ограничение по длительности разговоров. Чаще всего общаться можно не больше 30 минут, после чего разговор автоматически прерывается и требуется перезванивать.

Современные мобильные телефоны служат не только для общения абонентов между собой. В этом небольшом устройстве есть встроенные часы, калькулятор, будильник, календарь и фонарик.

Помимо этого смартфоны имеют фотоаппарат, с высоким разрешением камеры, выход в интернет, а также музыкальный плеер.

При помощи современного смартфона можно не только общаться, но и вести переписку в электронной почте, смотреть любимые фильмы и слушать музыку.

Источник: https://tarifkin.ru/mobilnye-os/kak-rabotaet-sotovyj-telefon

Из чего состоит аппаратная часть телефона

 

Мобильный телефон является многофункциональным устройством, главная задача которого – обеспечение сотовой связи.

На современном этапе производители оснастили его большим количеством функций, что приближает изделия данного типа к смартфонам.

В результате сотовый телефон сегодня обеспечивает пользователя необходимыми инструментами, без которых многие уже не могут обойтись. Среди них видеокамеры, плееры, редакторы и серфинг в Интернете.

Соответственно, такой маленький портативный помощник, «под капотом» которого собраны различные возможности – незаменимое устройство в любом путешествии. С его помощью можно:

• Выйти на связь
• Отправить электронную почту.
• Записать видео и аудио.
• Решить вопросы с помощью органайзера.

• Сделать фото и т.п.

Но даже устройства в защищенном исполнении, могут выходить из строя. В таком случае для приобретения пришедших в негодность компонентов потребуется посетить интернет магазин запчастей для сотовых телефонов. Чтобы лучше понимать, какие запчасти потребуются для ремонта туристического телефона во время путешествия, рассмотрим его аппаратный функционал подробнее.

Основные детали телефона

Важнейшей деталью любого дэвайса является его материнская плата. Сегодня она выглядит как небольшая пластина, часто расположенная по всей внутренней длине и ширине изделия с учетом наличия аккумулятора и дисплея. Большинство других компонентов крепится непосредственно к ней, а интерфейсы и прочие детали и модули имеют с платой непосредственное соединение. Это основа телефона.

На втором месте после «материнки» по важности идет микропроцессор. Это «двигатель» устройства, его основная вычислительная мощность, с которой связана оперативная память. Оперативная (системная) память отвечает за одновременное использование (активацию) различных предустановленных программных возможностей.

Не менее важный компонент – встроенная память (ПЗУ). Если в устройстве нет ПЗУ, то оно не имеет возможности обрабатывать информацию, выводить ее на дисплей и т.п. – потому что данных просто нет.

Все программные компоненты сосредоточены на постоянной памяти.

Прочие компоненты смартфона

• Модуль сотовой связи. Отвечает за соединение через вышки сотовых операторов.
• Вибромотор. Передает сигнал пользователю посредством вибрации смартфона.
• Аудиомодуль. Обычно представлен внешним и внутренним динамиками.
• Дисплей. Позволяет получать визуальную информацию и легко ориентироваться в программной составляющей.

• Внешние защитные элементы (заглушки, пленки, прокладки, закаленные стекла и т.п.).
• Компоненты камер. Это датчики, вспышки и т.п.
• Микрофон. Отвечает за передачу аудио в телефон.
• Клавиатура. Механическая часть управления функционалом.
• Вспомогательные модули – акселерометр, гигрометр и т.п.
• Беспроводные модули.

Позволяют синхронизироваться с другими устройствами «по воздуху».
• Модули ГНСС.
• АКБ.

• Коаксильные кабели, всевозможные шлейфы и т.п.

Помимо этого существуют дополнительные детали для телефонов с расширенным функционалом. Например, для ремонта телефона с рацией понадобится соответствующий радиомодуль и разъем для внешней антенны. Так же есть большое количество мелких, но не менее значимых компонентов – внешних коннекторов, болтов для защитных корпусов и т.п.

Как становится понятно, современный сотовый телефон – сложное электронное и электротехническое устройство, совмещающее в себе мощный функционал и имеющее огромный потенциал для дальнейшего развития.

Поэтому умение ориентироваться в его устройстве хотя бы поверхностно пригодится любому путешественнику.

Это позволит быстро сориентироваться и приобрести нужную деталь, тем более что опытные туристы могут заменять многие компоненты самостоятельно.

Источник: www.mobipukka.ru

— Внимание! Перед покупкой товаров или услуг внимательно читайте отзывы! — Производители могут изменять их без уведомления! — Поэтому характеристики верны на момент публикации материала (см. дату статьи).

 

МЫ ВКОНТАКТЕ:

Источник: http://www.mobipukka.ru/2015/10/02/iz-chego-sostoit-apparatnaya-chast-telefona/

Словарь терминов: Мобильные телефоны

Тип Устройство мобильной связи может представлять собой обычный телефон, либо смартфон/коммуниктор. Cмартфоны/коммуникаторы представляют собой уменьшенный вариант компьютера. Такие модели отличаются от обычных телефонов наличием установленной операционной системы (см. «Платформа», «Операционная система»), благодаря чему функциональные возможности значительно расширяются.

Если для вас телефон — это прежде всего средство связи, то вам больше подойдут обычные телефоны. Они также могут обладать немалым функционалом (mp3-плеер, интернет браузер, файловый менеджер и др.) Преимуществом такого типа аппаратов является сравнительно низкая стоимость и небольшие габаритные размеры.

Стандарт

LTE LTE (3GPP Long Term Evolution) представляет собой технологию передачи данных четвертого поколения и является продолжением технологий третьего поколения CDMA и UMTS, обладая увеличенной скоростью передачи данных в сетях LTE (173 Мбит/с на прием и 58 Мбит/с на передачу).

3G (UMTS) Данная функция позволяет использовать телефон для связи в сетях третьего поколения — 3G. Сети 3G надстраиваются над существующими сетями GSM. При этом сети работают параллельно: старые пользователи сети используют сеть GSM, а новые в зависимости от ситуации — GSM либо 3G.

Абонентский терминал автоматически переключается между сетями, причем возможно переключение с одной сети на другую без обрыва связи. В качестве способа передачи данных через воздушное пространство используется технология W-CDMA.

Главное преимущество 3G перед GSM – это высокая скорость передачи данных — теоретически до 2 Мбит/с, реально достижимая 384 Кбит/с (для сравнения максимальная теоретически достижимая скорость GPRS 115 Кбит/с, расчетная 64 Кбит/с, а практически достижимая 48 Кбит/с).

Кроме того, возможна мобильная видеотелефонная связь и загрузка полноценных аудио и видеофайлов на мобильный терминал. Поддержка 3G вашим телефоном значительно скажется на его стоимости. На сегодняшний день сети третьего поколения работают в тестовом режиме на ограниченной территории.

GSM 900 GSM 900 — цифровой стандарт мобильной связи использует диапазон частот 890 — 960 МГц. Он используется в Европе, Азии, России. Однако лучше, если наряду с GSM 900 телефон поддерживает и стандарт GSM 1800. При наличии помех на частоте 900 МГц, телефон сможет переключиться на частоту 1800 МГц.

GSM 1800 GSM 1800 — цифровой стандарт мобильной связи, который использует диапазон частот 1710-1880 МГц. Данный стандарт используется в Европе, России, Австралии, в Тихоокеанских странах Азии.

При включении они сами настраиваются на нужный диапазон.

GSM 1900 GSM 1900 — цифровой стандарт мобильной связи, который использует частоту 1900 МГц. Данный стандарт используется в США и Канаде.

CDMA 450 CDMA (Code Division Multiple Access) — система множественного доступа с кодовым разделением. Данный стандарт встречается в Северной и Латинской Америке, Европе (менее широко), странах Ближнего Востока.

CDMA 450 характеризуется отличным качеством звука, низким уровнем фоновых шумов и повышенной емкостью системы (в 3-5 раз больше, чем у GSM). Также применяется механизм контроля мощности и речевой активности, в результате чего не происходит блокировка вызовов во время наибольшей нагрузки на сеть.

Стандарт CDMA характеризуется малой излучаемой мощностью, что позволяет использовать телефон более длительное время без подзарядки, и использованием уникального кода для каждого вызова.

Телефоны стандарта CDMA 450 работают на частоте 450 МГц.

CDMA 800 При работе телефона на стандарте CDMA 800 используется частота 800 МГц. Для действия данного стандарта необходима поддержка оператора сотовой связи.

CDMA 1900 При работе телефона на стандарте CDMA 1900 используется частота 1900 МГц. Для действия данного стандарта необходима поддержка оператора сотовой связи.

Платформа

Источник: https://phone.1k.by/mobile-terms/

Мобильник изнутри: особенности строения и специфика использования

ТелефоныМы привыкли судить о содержании по форме. Яркий, разноцветный и завлекающий дизайн современного мобильника скрывает интересные особенности внутреннего строения.

Например, почему нельзя слушать радио без подключённой гарнитуры или насколько существенно влияние цветного экрана на время автономной работы? О подобных мелочах и более значимых тонкостях строения GSM-телефона мы и расскажем в этой статье под чутким наблюдением комментатора-эксперта из сервис-центра.

Современному человеку сложно представить свою жизнь как минимум без одного коммуникационного устройства – мобильного телефона.

И вряд ли счастливых обладателей этого чуда рубежа двух веков хотя бы раз в жизни не посещал сакральный вопрос: «А как же это всё работает? И что там внутри?!» Этот человеческий неугасаемый интерес, пожалуй, касается любого хай-тек-устройства, будь то плеер, ноутбук, КПК или вот хотя бы сотовый телефон.

Другое дело, что неквалифицированное вмешательство во внутренний мир любого такого устройства может обойтись его владельцу в кругленькую сумму, тогда как Ferra.ru совершенно бескорыстно готова поведать вам, что же всё-таки кроется за разноцветными пластмассовыми накладками и красочными маркетинговыми кампаниями телефонных вендоров.

Nokia 888: прототип на день грядущий 1

А кроется там, спешим вас уверить, не так уж и мало. Несмотря на порядочную миниатюризацию мобильных трубок, которая произошла за последние 10 лет, технология изготовления ещё не дошла в своём качественном развитии до такого уровня, когда стало бы возможно изготовление phone-on-chip.

В общем смысле слово «миниатюризация» относительно мобильного «железа» не настолько уж и актуально. Всё дело в том, что концептуально мобильный форм-фактор всех ультрасовременных моделей сводится к описательным чертам вроде «клавиши», «экран», «корпус», которые были актуальны ещё на заре сотовой связи.

Самый маленький серийный массовый телефон Panasonic GD55 в конечном итоге так и не нашёл себе последователей на большом рынке – даже для изящных женских рук эта малютка чересчур мала. Тут стремление к совершенству заключается не в уменьшении физических размеров, а скорее в совершенно ином подходе к самому образу мобильного телефона.

Отличным примером могут служить известные в широких кругах инновационные практики Nokia с её экстраординарным Nokia SURV1 и космическим Nokia 888.

Что касается долговечности корпуса, то основным моментом тут является способ окраски пластика, если эта деталь всё же пластмассовая. Если краска наносится поверх пластика другого цвета, то можно с полной уверенностью утверждать, что при контакте с более твёрдыми предметами возможно повреждение верхнего слоя.

К слову, окраска пластика сегодня почти не используется, разве что некоторые китайские корпусные панели могут изготавливаться по такому принципу. Кстати говоря, на корпус современного телефона приходится порядка 5-20% от конечной стоимости трубки.

Совершенно ясно, что оригинальный корпус для телефона ценой порядка $300 не может стоить всего $3-5 (средняя цена китайской noname-панели на рынке), а от использования подобного рода комплектующих удовольствия можно получить крайне мало из-за чрезвычайно низкого качества.

Последнее время производители довольно часто обращаются к необычным материалам для изготовления корпусов. Это касается в первую очередь имиджевых телефонов и так называемых «женских» серий. К примеру, корпус Nokia 8800 выполнен из чистой стали, а экран защищает стекло с сапфировым напылением.

Серия Nokia L'Amour (7373, 7380 и 7390) отличается оригинальным сочетанием обычного пластика, тонко выделанной кожи, металлических гравюрных вставок и текстильных fashion-элементов. К слову, финским бизнес-телефонам металл отнюдь не чужд: в Eseries активно применяется лёгкий алюминиевый сплав.

Ну и авиационный алюминий Motorola RAZR V3, собственно, вне конкуренции. Список можно долго продолжать.

По некоторым насущным вопросам, которые требуют определённых навыков и наличия соответствующего опыта, мы обратились к специалисту. Просвещает Олег Котелев (Oleg_Kotelev@tut.by), мастер по ремонту GSM-телефонов.

Ferra.ru: На самом ли деле модели с пыле-, влаго-, ударопрочными корпусами отличаются исключительной надёжностью?

О.К.: Возьмём, к примеру, линейку защищённых телефонов Siemens. Эпохальный МЕ45 в оригинальном (заводском) корпусе со всеми заглушками действительно является максимально пыле-, влаго-, ударопрочным телефоном.

Что касается серии 65 и 75, то на счёт ударопрочности я могу уверенно сказать, что её фактически нет. Наиболее частая неисправность – повреждение контактов печатной платы при ударе.

Ferra.ru: Какие вы можете привести примеры, демонстрирующие нецелесообразность экономии на корпусе в пользу третьесортной продукции?

О.К.: Иногда приходится отговаривать клиентов (в основном владельцев различного рода «раскладушек») от замены корпуса. Как показывает опыт, срок службы «раскладушки» с «неродным» корпусом весьма недолог – из-за плохой подгонки подвижных частей происходит быстрый износ шлейфа.

Ferra.ru: Порекомендуйте, как лучше всего, к примеру, избавляться от царапин.

О.К.: Устранение царапин зависит от их вида и глубины. Некоторые неглубокие, поверхностные повреждения можно устранить, прогрев пластмассу до температуры 150-200 градусов Цельсия строительным феном или другим подходящим устройством.

При такой температуре происходит размягчение пластика, и он возвращается в исходное состояние. Царапины на защитном стекле LCD можно устранить мелкодисперсной пастой ГОИ или Displex (стоит порядка $5), это потребует немного времени и терпения.

Внимательно читайте инструкцию по применению во избежание порчи телефона.

Перейдём наконец к самому интересному. Что же всё-таки внутри?! В зависимости от модели телефона в аппарате можно обнаружить от одной до трёх разнообразных печатных плат.

Чаще всего моноблок строится на базе всего одной платы (за исключением телефонов Siemens, в которых контактная площадка клавиатурного блока размещается на отдельной плате), в «раскладушке» или слайдере плат чаще всего две: одна из них содержит контроллер дисплея (если таковой не встроен в сам процессор) и крепления для самой LCD-панели, а вторая – радиочасть, модуль памяти, процессор и прочее.

Siemens С65 со снятой панелью 1

Siemens С65 со снятой клавиатурной платой 1

К слову, единственный параметр, по которому можно различить печатные платы мобильных телефонов разных производителей, это топология отдельных элементов, тогда как ни сами платы, ни элементы практически ничем не отличаются от аналогичных решений конкурентов. Мы рассмотрим схему размещения компонентов платы на примере Siemens A55.

• Основной процессор (CPU). Управляет всеми остальными компонентами телефона. Именно он формирует то изображение, которое мы видим на LCD-дисплее телефона, производит сканирование клавиатуры на предмет наличия нажатых клавиш, управляет работой высокочастотного тракта телефона и т.п.

• ЭСППЗУ (электрически стираемое перепрограммируемое запоминающее устройство) – основная микросхема памяти телефона. В настоящее время широко используется флэш-память типа NAND и NOR с временем доступа до 7-12 мс. В ПЗУ (ROM), помимо пользовательских данных (мультимедийного контента, записной книги, напоминаний, SMS и т.д.), хранится основная программа (операционная система).
• Контроллер управления питанием (Power IC). Обеспечивает необходимые напряжения для работы телефона (напряжение питания процессора, микросхем памяти и т.д.). Кроме этого, через ключ зарядки контроллер управляет зарядкой батареи телефона. А то, что обычно называется «зарядным устройством для телефона», – есть не что иное, как вторичный источник постоянного (или импульсного) напряжения.
• Процессор, управляющий работой высокочастотной части (RF-CPU). Он занимается формированием GSM-сигнала, обработкой получаемых от базовых станций данных, синхронизирует работу ВЧ-части телефона.
• Усилитель мощности (Power Amplifier). Усиливает сигнал, формируемый ВЧ-частью телефона. Усилитель мощности – один из элементов, определяющий «чувствительность» телефона.

Фактически мобильный телефон – это компьютер в миниатюре не только по выполняемым функциям, но и по аппаратному наполнению. Рассмотренная схема, конечно, значительно упрощена, потому как кроме упомянутых элементов обычно на печатной плате располагается множество других функциональных элементов.

Возьмём, к примеру, полную элементарную схему QWERTY-смартфона Nokia E61, основанного на процессоре TI OMAP 1710.

Ferra.ru: Олег, расскажите, пожалуйста, поподробнее об особенностях монтажа элементов на печатной плате.

Выводы микросхем расположены под самой микросхемой (BGA — Ball grid array, или телефонный вариант microBGA) и представляют собой шарики из припоя, верхняя часть которых касается площадок микросхемы, нижняя – площадок самой платы.

Такой способ монтажа обеспечивает точное позиционирование интегральной микросхемы на плате и устойчивость к деформациям платы (в некоторых пределах, конечно) при большом количестве выводов (для примера, на процессоре Siemens А55 208 выводов).

Ferra.ru: Как и где чаще всего крепятся антенны и какие они бывают?

О.К.: Антенны по видам условно можно разделить на внутренние и внешние. Внешние располагаются в выступах корпуса и представляют собой спиральные проводники. Внутренние антенны обычно располагают на тыльной части корпуса.

Внутренние антенны представляют собой площадки специальной формы, обеспечивающие резонанс на нужных частотах. Предвижу вопрос: «Что лучше, наружная или внутренняя антенна?» С полной уверенностью могу утверждать, что они одинаковы по своим характеристикам.

А так как GSM – это цифровой вид связи, то дальность определяется временн ы ми параметрами и настройкой высокочастотной части аппарата.

Ferra.ru: Можно ли в телефоне разместить внутреннюю антенну для приёма FM или ТВ-сигнала? Если нет, то почему?

О.К.: Думаю, что на данном этапе развития технологий – нет, так как излучаемый телефоном сигнал имеет широкий спектр частот (гармоник) в различных диапазонах, именно поэтому антенны для встроенных приёмников обычно выполняют в виде проводов для гарнитур.

Siemens С65: внутренняя антенна 1

Ferra.ru: Как влияют различные условия (стены, мощные источники ЭМИ, преграды из плотных материалов типа железа, бетона, свинца и т.д) на силу приёма сигнала?

Эволюцию встроенных мобильных аудиоустройств можно охарактеризовать как относительно несущественную. В конечном итоге от простеньких пьезоэлементов промышленность перешла к старым электромагнитным системам.

Несмотря на то что некоторые производители спешат оборудовать свои решения полноценной акустической стереосистемой, с практической точки зрения такой подход не совсем оправдан.

Из-за миниатюрных размеров и ограниченного веса магнитные сердечники так же малы, как и защита внутреннего аудиоусилителя от посторонних наводок, несмотря даже на неплохое экранирование всех излучающих элементов.

Вместе с тем для создания полноценного стереоэффекта необходимо значительное расстояние между динамиками и достаточно точное расположение слушателя относительно источника звука, что пока не представляется возможным, потому единственный путь к качественному звуку – это использование стереогарнитуры.

Источник: https://www.ferra.ru/review/mobile/s26816.htm

Устройство мобильного телефона стандарта GSM

В этой статье мы расскажем Вам, из чего состоит мобильный телефон, и вы сможете понять, почему цена его — оправдана. Условно, структурную схему мобильного телефона можно разделить на несколько функциональных блоков. Стоит отметить, что их содержание не всегда соответствуют распределению компонентов на печатной плате.

В результате прогресса технологий в области микроэлектроники, происходит повышение степени интеграции элементов и увеличение числа функций, выполняемых интегральными схемами. Несмотря на это, при производстве мобильного телефона, производители используют от 300 до 600 компонентов (пассивных и активных).

Условно, чтобы показать устройство мобильного телефона, в структурной схеме мобильного телефона можно выделить несколько функциональных блоков:

• Радиоблок,
• Аудиоблок,
• Блок логики,
• SIM-карта сотового телефона,
• Блок питания,
• Антенна,
• Вибратор.

Радиоблок.

Радиоблок выполняет функции приема и передачи и управляется блоком логики. Радиоблок имеет важное значение, при его производстве требуется тщательное исполнение, несмотря на это он является не самой сложной частью мобильного телефона. В основном он состоит из фильтров, малошумящих усилителей, управляемых генераторов, схем демодуляции и модуляции.

Радиоблок должен использовать все возможности антенны, размеры которой максимально уменьшены. Как ожидается, со временем антенны мобильных телефонов станут компонентом поверхностного монтажа. К задачам радиоблока также относят высокую эффективность использования энергии, для обеспечения работы мобильного телефона в течение нескольких часов в режиме передачи от батареи средней емкости.

Передающий блок работает только во время связи. Им передаются пакеты данных, при переходе мобильного телефона из одной соты в другую или по запросу сети. Аналогичные процессы происходят и во время звонка (так как перед началом звонка мобильный телефон подтверждает свое нахождение в сети).

Радиоблоки различных моделей мобильных телефонов имеют различные технические характеристики. На территориях с неустойчивой связью некоторые модели мобильных телефонов, обслуживающиеся одним оператором сотовой связи, работают устойчиво, другие нет.

Нередко модели телефонов, имеющих хорошие показатели автономной работы, имеют небольшой радиус действия в «сложный условиях». Устройство многодиапазонных мобильных телефонов допускает компромиссы, определенные их концепцией.

Производители располагают радиоблок на печатной плате как можно ближе к антенне. В отношении радиоблока принимаются строгие меры предосторожности относительно электромагнитной совместимости. Объясняется это тем, что он расположен рядом со схемами, обладающими большой чувствительностью.

Аудиоблок.

В состав аудиоблока (блок обработки сигнала основной полосы) за исключением собственных схем входят также микротелефон, микрофон, а при оснащении мобильного телефона комплектом hands free (громкоговоритель) еще и динамик.

На сегодняшний день этот блок практически всегда выполнен на базе цифрового процессора сигналов DSP. Мощность обработки сигналов оказывается достаточной для внедрения таких функций как распознавание речи.

Между аудио и радиоблоком расположен квадратурный I/Q-модулятор, изменяющий фазы передаваемых битов на 90°, и демодулятор, который выполняет обратное преобразование.

Блок логики.

Микропроцессор является «сердцем» любого мобильного телефона. Им выполняются сложные логические операции, которые запрограммированы в памяти. Все функциональные особенности конкретной модели мобильного телефона заложены в программе микропроцессора.

• Кроме дисплея и клавиатуры, которые согласно стандарту GSM определяются как интерфейс «машина-человек», блоком логики управляется зуммер, который выполняет роль звонка, устройство вибрации, блоки радио и аудио, устройство для считывания данных с SIM-карт и устройство для заряда аккумуляторных батарей.
• Помимо этих периферийных устройств в состав блока логики входит энергонезависимая защищенная память, в которой находятся «конфиденциальные данные» (IMEI – идентификационный номер мобильного телефона, коды «отпирания»).
• SIM-карта сотового телефона.

SIM-карта является ключом аутентификации и идентификации владельца мобильного телефона. Она устанавливается в соединительное устройство, которое связано с блоком логики с помощью схем сопряжения.

SIM-карта является асинхронной чип-картой, соответствующей стандартам GSM 11.11 и ISO 7816.

SIM-карта оснащена мощным микропроцессором, способным с помощью соответствующих команд «общаться» с микропроцессором телефона.

На данный момент процессор карты начинает конкурировать с микропроцессором телефона.

Помимо управления к доступу данных, SIM-картой осуществляется добавление собственных меню (технология SIM Toolkit) или выполнение приложений (электронный кошелек, навигатор Internet).

В будущем, вне всякого сомнения, мобильные телефоны будут производиться с двойным разъемом (dual-slot). Второе устройство для считывания будет способно работать не только с SIM, но и банковской картой.

Блок питания.

На данный момент в мобильных телефонах используются литиево-ионные (Li-ion), никель-металлогидридные (Ni-MH) и никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторные батареи. Эти батареи обеспечивают достаточный уровень автономной работы.

Часто блок питания состоит из нескольких стабилизаторов (импульсных или линейных).

Как правило в мобильных телефонах используются аккумуляторные батареи 3,6 В (три каскада по 1,2 В). Она обеспечивает питание каскадов радиоблока (напряжение 3,0 В), другие части радиоблока (2,8 В) и схемы обработки сигналов основной полосы (2,0 В).

SIM-карта и блок логики обычной используют напряжение 3 В или, при использовании повышающего импульсного трансформатора, 5 В.

Другой функцией блока питания является управление аккумуляторной батареей. Для этого используются схемы заряда и схемы, использующиеся для индикации состояния заряда/разряда батареи.

Антенны.

В мобильных телефонах применяются четвертьволновые штыревые антенны. Длина антенн составляет 8 см для GSM 900 и 4 см для GSM 1800, в соответствии с используемыми частотами.

Часто применяются миниатюрные антенны, припаянные к печатной плате мобильного телефона. Так же стоит отметить, что со временем антенны мобильных телефонов превратятся в элементы поверхностного монтажа.

Вибраторы.

Вибраторы, которыми оснащены мобильные телефоны, заменяют звонок в случаях, когда необходимо соблюсти конфиденциальность.

Вибраторы, применяемые в мобильных телефонах, работают на электромагнитном принципе. Входящих в их состав микродвигатель приводит в движение элемент типа эксцентрика. Вращение этого элемента (довольно массивного) вызывает сильную вибрацию, хорошо ощутимую и бесшумную.

1.02.2013

Источник: http://www.apt-telecom.ru/smartfony/ustroystvo-mobilnogo-telefona-standarta-gsm.html