Diverse

Ce se află în interiorul unui telefon mobil

Ce se află în interiorul unui telefon mobil

Telefonul mobil sau telefonul mobil, așa cum este adesea numit, este la fel de important pentru rețea în funcționarea rețelei complete de telecomunicații celulare. În ciuda numărului uriaș care se face, acestea încă costă o cantitate semnificativă de fabricare, reducerile fiind oferite utilizatorilor ca stimulente pentru utilizarea unei anumite rețele. Costul lor este o reflectare a complexității electronice a telefonului mobil. Acestea cuprind mai multe domenii diferite ale electronicii, de la frecvența radio (RF) la procesarea semnalului și procesarea generală.

Designul unui telefon mobil este deosebit de provocator. Ei trebuie să ofere niveluri ridicate de performanță, în timp ce se pot încadra într-un spațiu foarte mic și, în plus, circuitele electronice trebuie să consume foarte puțină energie, astfel încât durata de viață dintre încărcări să poată fi menținută.


Conținutul telefonului mobil

Telefoanele mobile conțin o cantitate mare de circuite, fiecare dintre ele fiind atent conceput pentru a-și optimiza performanțele. Telefonul mobil cuprinde electronice analogice, precum și circuite digitale, de la procesoare la afișaj și electronice de la tastatură. Un telefon mobil constă de obicei dintr-o singură placă, dar în cadrul acestuia există o serie de zone funcționale distincte, dar concepute pentru a se integra pentru a deveni un telefon mobil complet:

  • Frecvența radio - receptor și emițător
  • Prelucrarea semnalului digital
  • Conversie analog / digital
  • Procesor de control
  • Cartela SIM sau USIM
  • Controlul puterii și bateria

Elemente de frecvență radio

Secțiunea de frecvență radio a telefonului mobil este una dintre domeniile cruciale ale designului telefonului mobil. Această zonă a telefonului mobil conține toate circuitele emițătorului și receptorului. În mod normal, tehnicile de conversie directă sunt utilizate în general în proiectarea receptorului de telefonie mobilă.

Semnalul de ieșire de la receptor este aplicat la ceea ce se numește un demodulator IQ. Aici datele sub formă de componente "In-phase" și "Quadrature" sunt aplicate demodulatorului IQ și datele brute extrase pentru procesare ulterioară de către telefon.

Pe partea de transmisie, unul dintre elementele cheie ale designului circuitului este de a reduce consumul de baterie la un nivel minim. Pentru GSM aceasta nu este o problemă prea mare. Modulația utilizată este Gaussian Minimum Shift Keying. Această formă de semnal nu încorporează variații de amplitudine și, prin urmare, nu are nevoie de amplificatoare liniare. Acesta este un avantaj distinct, deoarece amplificatoarele RF neliniare sunt mai eficiente decât amplificatoarele RF liniare.

Din păcate, EDGE folosește tastarea cu schimbare de fază în opt puncte (8PSK) și acest lucru necesită un amplificator RF liniar. Deoarece amplificatoarele liniare consumă mult mai mult curent, acesta este un dezavantaj distinct. Pentru a depăși această problemă, proiectarea telefonului mobil este organizată astfel încât informațiile de fază să fie adăugate la semnal într-un stadiu incipient al lanțului emițătorului, iar informațiile de amplitudine să fie adăugate la amplificatorul final.

Conversie analogică cu cea digitală

O altă zonă crucială a oricărui design de telefon mobil este circuitul care convertește semnalele între formatele analogice și digitale care sunt utilizate în diferite zone. Secțiunile de radiofrecvență ale proiectului utilizează tehnici analogice, în timp ce procesarea este digitală.

Circuitele de conversie digitală / analogică permit conversia vocii fie din format analogic, fie digital într-un format digital pentru calea de trimitere, dar și între digital și analog pentru calea de recepție. De asemenea, oferă funcții precum furnizarea de tensiuni analogice pentru a direcționa VCO în sintetizator, precum și monitorizarea tensiunii bateriei, în special în timpul încărcării. De asemenea, oferă conversia semnalelor audio către și de la microfon și cască, astfel încât acestea să poată interfața cu funcțiile de procesare a semnalului digital.

O altă funcție care poate fi uneori inclusă în această zonă a designului telefonului mobil sau în cadrul DSP este cea a codecurilor vocale. Deoarece datele vocale trebuie să fie comprimate pentru a le permite să fie conținute în viteza maximă de date admisă, semnalul trebuie să fie comprimat digital. Aceasta se realizează folosind ceea ce se numește codec.

Există o serie de scheme de codec care pot fi utilizate, toate fiind în general acceptate de stațiile de bază. Primul care a fost utilizat în GSM a fost cunoscut sub numele de LPC-RPE (Linear Prediction Coding - Regular Pulse Excitation). Cu toate acestea, o altă schemă cunoscută sub numele de AMR (Adaptive Multi-Rate) este acum utilizată pe scară largă, deoarece permite reducerea ratei de date atunci când condițiile o permit fără a afecta prea mult calitatea vorbirii. Prin reducerea ratei de date vocale, capacitatea suplimentară este eliberată în rețea.

Prelucrarea digitală a semnalului

Componentele DSP ale designului telefonului mobil efectuează toate procesările de semnal. Procesele precum filtrarea frecvenței radio și condiționarea semnalului la frecvențele inferioare sunt întreprinse de acest circuit. În plus față de aceasta, egalizarea și corectarea efectelor multipath se efectuează în această zonă a proiectării.

Deși aceste procesoare sunt în mod tradițional înfometate de curent, procesoarele actuale permit procesarea semnalului să fie efectuată într-un mod mult mai eficient din punct de vedere al puterii decât în ​​cazul în care sunt utilizate circuite analogice.

Procesor de control

Procesorul de control se află în centrul designului telefonului. Controlează toate procesele care apar în telefon de la MMI (Man machine interface) care monitorizează apăsarea tastaturii și aranjează afișarea informațiilor pe ecran. De asemenea, se ocupă de toate celelalte elemente ale MMI, inclusiv de toate meniurile care pot fi găsite pe telefon.

O altă funcție a procesorului de control este de a gestiona interfața cu stația de bază a rețelei mobile. Software-ul necesar pentru aceasta este cunoscut sub numele de stivă de protocol și permite telefonului să înregistreze, să efectueze și să primească apeluri, să le termine și să gestioneze și transferurile necesare atunci când telefonul se deplasează de la o celulă la alta. În plus, software-ul formatează datele care trebuie transmise în formatul corect, cu coduri de corectare a erorilor incluse. În consecință, încărcarea acestui procesor poate fi destul de mare, mai ales atunci când există interacțiuni cu rețeaua.

Protocoalele utilizate pentru interacțiunea cu rețeaua devin din ce în ce mai complicate odată cu progresul de la 2G la 3G. Împreună cu numărul tot mai mare de aplicații pentru telefoane, sarcina procesorului este în creștere. Pentru a combate acest lucru, designul pentru această zonă a circuitelor telefonice utilizează adesea procesoare ARM. Acest lucru permite atingerea unor niveluri ridicate de procesare pentru niveluri relativ scăzute de scurgere de curent.

O altă aplicație gestionată de această zonă a proiectării telefonului mobil este monitorizarea stării bateriei și controlul încărcării. Având în vedere monitorizarea și controlul sofisticat necesare pentru a se asigura că bateria este încărcată corespunzător și că utilizatorul poate fi informat despre nivelul de încărcare rămas, acesta este un domeniu important al proiectării.

Baterie

Proiectarea și tehnologia bateriei au evoluat considerabil în ultimii ani. Acest lucru a permis telefoanelor mobile să funcționeze mult mai mult timp. Au fost utilizate inițial celule de nichel-cadmiu, dar acestea au migrat către celule de nichel-metal-hidrură și apoi către celule de ioni de litiu. Cu telefoanele care devin mai mici și necesită să funcționeze mai mult timp dintr-o singură încărcare, capacitatea bateriei este foarte importantă, iar performanța acestor celule este în permanență îmbunătățită.

Deși telefoanele mobile sunt una dintre cele mai obișnuite piese de echipamente electronice în zilele noastre, ele sunt totuși complicate în interior. Înțelegerea elementelor de bază ale telefonului mobil poate fi adesea utilă atunci când privim modul în care funcționează o rețea celulară și tehnologia celulară în general.

Subiecte de conectivitate wireless și prin cablu:
Noțiuni de bază despre comunicații mobile 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4 Telefoane fără fir DECT NFC - Comunicare în câmp aproape Principii fundamentale de rețea Ce este CloudEthernetDate serialeUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Reveniți la Conectivitate wireless și cablată


Priveste filmarea: CE SE AFLĂ ÎN TELEFONUL MEU WHATS IN MY SAMSUNG MOBILE (Ianuarie 2022).