Princip fungování celulární komunikace pro figuríny. Schéma telefonu a servisní pokyny

Obecný návrh RF obvodů mobilních telefonů helpmymac napsal 9. dubna 2013

Při opravách mobilních telefonů prostě musíte znát strukturu RF obvodů. Pochopíte-li strukturu této části telefonu, nebudete mít otázky při řešení problémů jako „Žádný signál“, „Slabý signál“ atd. RF část je zodpovědná za radiofrekvenční složku mobilního telefonu, tedy za příjem a vysílání dat.

Podívejme se na blokové schéma a pochopíme, jak to funguje.
V normální situaci (kdy nikdo nevolá a zrovna se neposílají SMS) telefon pro příjem funguje. Takzvaná RX část je vždy aktivní a připravená přijímat informace a Antenna Switch je otevřen ve směru RX.

Během hovoru nebo odesílání SMS se Antenna Switch sepne ve směru RX a přepne na stranu TX. Všechna data jsou zpracovávána v Baseband procesoru, to znamená, že přijatá data jdou přímo do něj. A před odesláním jsou data také zpočátku zpracována v procesoru Baseband.

Podívejme se blíže na všechny komponenty:
RF přijímač (radiofrekvenční přijímač)
RF Reciver se nazývá RX, tento čip je zodpovědný za příjem signálu. Porucha tohoto čipu způsobí, že telefon nebude moci přijímat žádná data.

RF vysílač (radiofrekvenční vysílač)
RF Transmitter se nazývá TX, je zodpovědný za přenos dat z mobilního telefonu. Selhání této části bude mít za následek nemožnost přenosu dat z telefonu.

Výkonový zesilovač RFPA (Radio Frequency Power Amplifier)
RFPA je zesilovač. Signál odcházející z TX se dostane do RFPA a teprve poté se dostane k anténě. V moderních telefonech se vyrábějí dva zesilovače pro různé rozsahy. Když telefon nikam nevolá, RFPA nic nespotřebovává. Když se rozhodneme volat, výkonový zesilovač začne spotřebovávat 1A. Poté základnová stanice vydá příkaz ke snížení výkonu. Pokud dojde k poruše RFPA, signál se ztratí nebo indikace signálu přeskočí. Vadný RFPA může odebírat více než 2A proudu.

Anténa. Špatný signál může být způsoben poškozenou anténou.

Anténní spínač. Funguje jako kanál, který reguluje, kam posílat data. Buď příjem dat z RX nebo vysílání dat z TX. Pokud dojde k poruše, může být v zavřené poloze a v důsledku toho nebude žádný signál.

RF část je obvykle skryta pod kovovým štítem, na rozdíl od Baseband Processor. Je to dáno tím, že je náchylné na vysokofrekvenční rušení, a proto je chráněno před vnějšími vlivy.

V teoretické části se nebudu pouštět do historie vzniku celulárních komunikací, jejich zakladatelů, chronologie standardů atp. Pro zájemce je dostatek materiálu jak v tištěných publikacích, tak na internetu.

Podívejme se, co je to mobilní (mobilní) telefon.

Obrázek ukazuje princip činnosti velmi zjednodušeným způsobem:

Obr.1 Jak funguje mobilní telefon

Mobilní telefon je transceiver pracující na jedné z frekvencí v rozsahu 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz. Příjem a vysílání jsou navíc odděleny frekvencí.

Systém GSM se skládá ze 3 hlavních součástí, jako jsou:

Subsystém základnových stanic (BSS – Base Station Subsystem);

Spínací/spínací subsystém (NSS – NetworkSwitchingSubsystem);

Centrum provozu a údržby (OMC);

Ve zkratce to funguje takto:

Mobilní (mobilní) telefon spolupracuje se sítí základnových stanic (BS). Stožáry BS se obvykle instalují buď na jejich zemní stožáry, nebo na střechy domů či jiných staveb, nebo na pronajaté stávající stožáry všech druhů rozhlasových/TV opakovačů apod., dále na výškové komíny kotelen a kotelen. jiné průmyslové stavby.

Po zapnutí telefonu a ve zbytku času sleduje (poslouchá, skenuje) éter na přítomnost GSM signálu ze své základnové stanice. Telefon identifikuje svůj síťový signál pomocí speciálního identifikátoru. Pokud existuje (telefon je v oblasti pokrytí sítě), pak telefon vybere nejlepší frekvenci z hlediska síly signálu a na této frekvenci odešle do BS požadavek na registraci do sítě.

Proces registrace je v podstatě procesem autentizace (autorizace). Jeho podstata spočívá v tom, že každá SIM karta vložená do telefonu má své unikátní identifikátory IMSI (International Mobile Subscriber Identity) a Ki (Key for Identification). Tyto stejné IMSI a Ki jsou vloženy do databáze autentizačního centra (AuC), když jsou vyrobené SIM karty přijaty telekomunikačním operátorem. Při registraci telefonu v síti jsou identifikátory přenášeny do BS, konkrétně AuC. Dále AuC (identifikační centrum) přenese do telefonu náhodné číslo, které je klíčem k provádění výpočtů pomocí speciálního algoritmu. Tento výpočet probíhá současně v mobilním telefonu a AuC, poté jsou oba výsledky porovnány. Pokud se shodují, je SIM karta rozpoznána jako pravá a telefon je zaregistrován v síti.

U telefonu je identifikátorem v síti jeho jedinečné číslo IMEI (International Mobile Equipment Identity). Toto číslo se obvykle skládá z 15 číslic v desítkové soustavě. Například 35366300/758647/0. Prvních osm číslic popisuje model telefonu a jeho původ. Zbytek tvoří sériové číslo telefonu a kontrolní číslo.

Toto číslo je uloženo v energeticky nezávislé paměti telefonu. U zastaralých modelů lze toto číslo změnit pomocí speciálního softwaru a příslušného programátoru (někdy datového kabelu), u moderních telefonů je duplikováno. Jedna kopie čísla je uložena v paměťové oblasti, kterou lze naprogramovat, a duplikát je uložen v paměťové oblasti OTP (One Time Programming), která je jednou naprogramována výrobcem a nelze ji přeprogramovat.

I když tedy změníte číslo v první paměťové oblasti, telefon po zapnutí porovná data v obou paměťových oblastech, a pokud jsou detekována různá čísla IMEI, telefon se zablokuje. Proč to všechno měnit, ptáte se? Ve skutečnosti to legislativa většiny zemí zakazuje. Číslo IMEI telefonu je sledováno online. Pokud je tedy telefon odcizen, lze jej sledovat a zabavit. A pokud se vám podaří toto číslo změnit na jakékoli jiné (pracovní), pak se šance na nalezení telefonu sníží na nulu. Tyto záležitosti řeší zpravodajské služby s patřičnou pomocí provozovatele sítě atd. Proto se tomuto tématu nebudu hlouběji věnovat. Zajímá nás čistě technický aspekt změny čísla IMEI.

Faktem je, že za určitých okolností může dojít k poškození tohoto čísla v důsledku selhání softwaru nebo nesprávné aktualizace a pak je telefon absolutně nevhodný k použití. Zde přicházejí na pomoc všechny prostředky k obnovení IMEI a funkčnosti zařízení. Tento bod bude podrobněji probrán v části opravy softwarového telefonu.

Nyní krátce o přenosu hlasu od účastníka k účastníkovi ve standardu GSM. Ve skutečnosti se jedná o technicky velmi složitý proces, který je zcela odlišný od běžného přenosu hlasu přes analogové sítě, jako je například domácí drátový/rádiový telefon. Digitální radiotelefony DECT jsou poněkud podobné, ale provedení je stále odlišné.

Faktem je, že hlas předplatitele prochází před vysíláním mnoha transformací. Analogový signál je rozdělen do segmentů o délce 20 ms, poté je převeden na digitální, poté je zakódován pomocí šifrovacích algoritmů s tzv. veřejný klíč - systém EFR (Enhanced Full Rate - pokročilý systém kódování řeči vyvinutý finskou společností Nokia).

Všechny signály kodeků jsou zpracovávány velmi užitečným algoritmem založeným na principu DTX (Discontinuous Transmission) - přerušovaný přenos řeči. Jeho užitečnost spočívá v tom, že ovládá telefonní vysílač, zapíná jej pouze při zahájení řeči a vypíná při pauzách mezi hovory. Toho všeho je dosaženo pomocí VAD (Voice Activated Detector) obsaženého v kodeku – detektoru řečové aktivity.

U přijímajícího účastníka probíhají všechny transformace v opačném pořadí.

Zařízení mobilního telefonu a jeho hlavní funkční jednotky (moduly).

Každý mobilní telefon je složité technické zařízení, skládající se z mnoha funkčně ucelených modulů, které jsou vzájemně propojeny a obecně zajišťují běžný provoz zařízení. Porucha alespoň jednoho modulu znamená minimálně částečnou nefunkčnost zařízení a maximálně je telefon zcela nefunkční.

Schematicky vypadá mobilní telefon takto:

Obr.2 Zařízení mobilního telefonu

Účel a činnost jednotlivých uzlů.

1. Dobíjecí baterie (AB)– hlavní (primární) zdroj napájení telefonu. Při provozu má jednu nepříjemnou vlastnost - stárnutí, tzn. ztráta kapacity, zvýšení vnitřního odporu. Jedná se o nevratný proces a rychlost stárnutí baterie závisí na mnoha faktorech, z nichž klíčový je správný provoz a skladování.

Dříve se většina telefonních baterií vyráběla pomocí technologií NiCd (na bázi niklu a kadmia) a NiMH (nikl-metalhydrid). V současné době se tyto baterie již nevyrábějí. S rozšířením baterií na bázi Li-Ion (lithium-iontové) technologie vykazovaly tyto baterie nejlepší poměr ceny a kvality a měly také řadu výhod, zejména absenci tzv. „paměťový efekt“. Životnost je cca 3-4 roky. Není to tak dávno, co se na trhu objevily Li-Pol (lithium-polymerové) baterie. Jsou levnější než lithium-iontové, ale jejich životnost je také kratší - cca 2 roky.

Moderní baterie jsou považovány za funkční, pokud si udrží alespoň 80 % své jmenovité kapacity. V praxi existují baterie s 50 % i méně. To znamená, že mnoho uživatelů se snaží z baterie „vymáčknout“ poslední miliampéry, a proto pak trpí oni sami, protože často opotřebovaná baterie začne bobtnat, což může vést k poruchám pouzdra telefonu a někdy i k poruše síťové nabíječky a obvodů nabíječky telefonu, regulátoru výkonu. Šetřit za baterie se tedy nevyplatí. Telefon také potřebuje dobré napájení

Baterie nevyžadují zvláštní péči. Hlavní je vyvarovat se podchlazení v zimě (do -10°C), protože výtok a stárnutí se zrychlují. Stejně tak ohřev na 50-60°C a vyšší. To je nebezpečné - baterie může jednoduše nabobtnat a dokonce explodovat (to je kritické pro lithiové baterie)!!!

Baterie mobilního telefonu se skládá ze 2 částí: samotné baterie a malé elektronické automatizační desky.

Obr.3 Struktura baterie

Na obrázku jsem pro názornost ukázal již poškozenou oteklou baterii. Nejčastěji k tomu dochází v důsledku použití levných nabíječek, poruch v nabíjecím okruhu telefonu a také vysokých nabíjecích proudů vybraných výrobcem (pro zkrácení doby nabíjení baterie). A samozřejmě levné neoriginální baterie velmi rychle „tloustnou“.

Pokud jde o desku elektroniky, plní ochrannou funkci a zabraňuje jak samotné baterii, tak telefonu v nouzových situacích, jako jsou:

Zkrat (SC) napájecích svorek baterie;

Přehřátí baterie během nabíjení a provozu;

Vybití baterie je pod stanovenou minimální přípustnou normou;

nabíjení baterie;

Když dojde k některému z nich, tzv elektronické relé a výstupní svorky baterie jsou bez napětí.

Moderní baterie má zpravidla minimálně 3 piny pro připojení ke konektoru baterie mobilního telefonu. Jedná se o „+“, „-“ a „TEMP“ (teplotní senzor, pomocí kterého ovladač baterie spolu s regulátorem výkonu telefonu řídí proces nabíjení baterie, snižuje nebo zvyšuje nabíjecí proud, a v případě přehřátí nebo zkratu odpojte baterii od svorek desky úplně elektroniku).

Obr.4 Umístění kontaktů baterie

Nutno podotknout, že umístění kontaktů se může u různých výrobců lišit!!!

Hlavní vlastnosti baterie jsou:

Jmenovité napětí je obvykle 3,6 - 3,7 V. Pro plně nabitou baterii 4,2 - 4,3 V.

- kapacita – pro moderní telefony od cca 700mA do 2000mA nebo více.

Vnitřní odpor – čím nižší, tím lepší (až přibližně 200 miliOhmů)

2. Regulátor výkonu– slouží k přeměně napětí baterie na několik typů napětí pro napájení jednotlivých komponent a zařízení telefonu, jako je CPU (centrální procesorová jednotka), RAM a ROM (paměťové čipy), různé zesilovače, někdy i podsvícení klávesnice a displeje atd. a také řídí proces nabíjení baterie. Spolu s procesorem aktivuje vestavěné nebo externí zvukové zesilovače reproduktoru, mikrofonu, bzučáku (polyfonní reproduktor). Navíc poskytuje výměnu dat se SIM kartou.

Strukturálně je vyroben ve formě samostatného čipu. Někdy lze kombinovat s procesorem (čínské padělky známých značek jako Nokia N95 atd.)

Při běžném provozu telefonu málokdy selže ovladač napájení. Nejčastěji se tak děje při nabíjení z důvodu přehřátí nebo při použití neoriginální či vadné nabíječky. Méně často – pokud byl telefon vystaven vlhkosti nebo byl silně zasažen.

Vzhled je na obr. 2 a může se lišit (v závislosti na konkrétním modelu telefonu a jeho výrobci).

3. SIM-holder (sim – konektor) – držák SIM karty. Podle názvu slouží k připojení SIM karty k telefonu. Design je téměř stejný pro všechny telefony, protože moderní SIM karty jsou přivedeny na stejný standard. Má 6 (výjimečně 8) odpružených kontaktů, pomocí kterých probíhá elektrická komunikace mezi SIM kartou a regulátorem výkonu nebo procesorem. Liší se pouze provedením uchycení (držení) SIM karty. Mezi závady patří odlomení kontaktů při časté výměně SIM karet nebo jejich nešikovné (nesprávné) vyjímání, kdy uživatel začne používat improvizované prostředky k vyzvednutí SIM karty pro další uchopení prsty a vyjmutí z držáku. Naše krásné dámy se k tomu často uchylují pomocí svých dlouhých, nákladně upravených nehtů. Tím trpí telefon i manikúra

Konektor nevyžaduje zvláštní péči. Jsou ale případy (opět záleží na uživateli), kdy kontakty zoxidují, zanesou se a ztratí své pružné vlastnosti. V tomto případě je dovolena VELKÁ OPATRNOST!!! otřete je gumou (gumou) a VELMI OPATRNĚ!!!, kontakty mírně ohněte jehlou nebo dřevěným párátkem směrem nahoru.

Pokud dojde k poruše držáku (držáku) SIM, jak je popsáno výše, telefon vaši SIM kartu „neuvidí“ a na displeji bude neustále zobrazovat zprávu jako: „Vložte SIM kartu“. Rozbité držáky nelze opravit a je nutné je vyměnit za nové.

4. Mikrofon– slouží k převodu hlasu uživatele na slabé elektrické signály za účelem jejich dalšího zesílení, převodu a vysílání do vzduchu. Existují dva typy mobilních telefonů: analogové a digitální. Ty mají složitější konstrukci a vyžadují více práce při demontáži a výměně.

Mikrofony ztrácejí své výkonnostní charakteristiky nebo selhávají zejména tehdy, když jsou znečištěné, vystavené vodě nebo nárazu telefonu (to platí zejména pro digitální mikrofony, protože samy jsou velmi křehké).

Pokud dojde k poruše mikrofonu, telefon může mít následující závady:

Druhý účastník neslyší uživatele vůbec;

Druhý účastník slyší uživatele velmi špatně;

V posluchovém (konverzačním) reproduktoru je slyšet praskání (tzv. rušení GSM signálu). Stejný hluk lze slyšet, když přivedete mobilní telefon do konverzačního režimu nebo pošlete SMS na fungující rádio, zesilovač, reproduktory počítače atd. Mikrofony zpravidla nelze opravit a je nutné je vyměnit (kromě případů ucpaných otvorů a zvukovodů v pouzdře mobilního telefonu. Stačí je očistit od prachu, nečistot apod.)

5. Mluvčí (mluvčí řečník)– slouží k přeměně elektrických signálů na zvukové vibrace. To znamená, že funguje v opačném pořadí než mikrofon. Jeden účastník mluví do mikrofonu, který převádí hlas na e-mail. signály, pak jsou tyto signály převedeny (viz popis výše) a vysílány do vzduchu. Druhý účastník přijímá tyto signály telefonem a slyší je v reproduktoru telefonu.

Většina telefonů má nainstalovaných několik reproduktorů – samostatně konverzačních a samostatně polyfonních. Polyfonní reproduktor hraje melodii pro příchozí hovor, SMS atd. Existují ale telefony (většinou od Samsungu), kde roli konverzačního a polyfonního plní stejný reproduktor. Přídavný zesilovač zvuku se aktivuje pouze při přehrávání melodie nebo jiných signálů. Poruchy reproduktorů zahrnují částečné a úplné poruchy. Částečná je reprodukce řeči nebo hudby velmi tiše, se sípáním a nepříjemným zvoněním. To lze eliminovat, ale pouze v případech, kdy je po externím vyšetření zřejmé, že je reproduktor ucpaný cizími předměty. Například jako velmi malé kovové hobliny, které rády pronikají speciálně určenými otvory pro zvukový výstup reproduktoru. Je to dáno tím, že reproduktor ve své konstrukci obsahuje permanentní magnet. Magnetizuje tedy na sebe malé kovové předměty. Osobně jsem zastáncem výměny takových reproduktorů za nové. Jednak vám to ušetří čas, který strávíte úklidem a budete ho potřebovat hodně. Za druhé, málokdy se stane, že po vyčištění bude reproduktor fungovat tak čistě, bez zkreslení a tak hlasitě. Takže na to nemyslete - okamžitě to změňte na nové. Zvláště pokud tento telefon není váš, ale přišel na opravu.

Kompletní – žádný zvuk. Důvodem je přerušení vodiče kmitací cívky reproduktoru. Jediným řešením je výměna reproduktoru. O tom, jak zkontrolovat provozuschopnost (integritu) reproduktoru, napíšu níže.

6. Reproduktor (bzučák, zvonek, polyfonní reproduktor - je to totéž)– stejný reproduktor, pouze je ve většině případů určen pro přehrávání vyzvánění, SMS, MP3 atp. Ale, jak již bylo zmíněno výše, lze jej použít i pro konverzaci. Poruchy a způsoby odstraňování problémů jsou stejné jako u reproduktoru sluchátka.

7. Centrální procesorová jednotka (CPU)– je hlavním zařízením mobilního telefonu. Jedná se o stejný procesor, který je přítomen v jakémkoli osobním počítači, notebooku atd., jen o něco menší a primitivnější. Navrženo pro provádění strojových příkazů, instrukcí a operací poskytovaných softwarem (firmwarem) telefonu, stejně jako jasnou interakci s ostatními moduly a zařízeními a jejich následnou správu. Jedním slovem, procesor je „mozek“, který zcela řídí provoz mobilního telefonu. Strukturálně je vyroben ve formě samostatného čipu. Zodpovědný za mnoho procesů, ke kterým dochází při běžném provozu telefonu. Mezi hlavní patří: zobrazování obrázků na displeji, příjem a zpracování signálů mobilní sítě, příjem a zpracování signálů modulu klávesnice, ovládání provozu kamery, zařízení pro příjem/vysílání informací, proces nabíjení baterie (spolu s regulátorem výkonu) a mnohem víc.

Při běžném používání telefonu procesor téměř nikdy neselže a nevyžaduje žádnou údržbu.

V moderních telefonech a zejména chytrých telefonech (v překladu z angličtiny smartphone je chytrý telefon. Stejný telefon, jen je podobný počítači díky přítomnosti operačního systému a mnoha nainstalovaných programů k provádění určitých úkolů) jsou 2 procesory často instalovány. Jeden z nich plní stejné funkce jako v běžném telefonu a druhý je určen k ovládání operačního systému a spouštění jeho programů.

Pokud dojde k poruše centrálního procesoru, telefon je zcela nefunkční.

8. Flash – paměť. Samostatný čip (mikroobvod), který je určen k ukládání softwaru telefonu (firmwaru) a také uživatelských dat (kontakty, melodie, fotografie atd.). Software (firmware) je program vyvinutý výrobcem telefonu, který zpracovává a spouští procesor. Pro uživatele je to to, co vidí na obrazovce mobilního telefonu a funkce, které jsou mu dostupné v konkrétním modelu telefonu.

Flash paměť také zřídka selže při běžném používání. Je však třeba mít na paměti, že tyto čipy mají velký, ale stále omezený počet informačních cyklů čtení/zápisu.

Flash paměť je energeticky nezávislá a uchovává veškerá data zapsaná do ní i po vypnutí zdroje napájení (například baterie).

9. RAM – paměť (RAM). Slouží k dočasnému uložení dat. Provádějí se v něm všechny procesorové výpočty programového kódu a ukládají se také výsledky výpočtů a zpracování informací v konkrétním aktuálním okamžiku (například poslech hudby, přehrávání videa, spouštění aplikací, her atd.). , paměť se vyčistí od některých dat a načítá nová a tak pořád dokola.

Je třeba pamatovat na to, že paměť RAM (paměť s náhodným přístupem) je energeticky ZÁVISLÁ a při vypnutí zdroje napájení budou všechna data uložená v RAM ztracena!!!

10. Modul klávesnice– standardní numerická klávesnice pro vytáčení účastnického čísla, textové SMS zprávy + sada doplňkových tlačítek, která provádějí funkce definované softwarem telefonu, jako je nastavení úrovně hlasitosti, spouštění programů, kamer, diktafonů atd. Pro normální provoz modulu klávesnice je hlavním úkolem uživatele udržovat klávesnici v čistotě a zabránit vniknutí vlhkosti, nečistot a jiných předmětů. Jinak se tlačítka musí mačkat velkou silou, případně telefon na stisk vůbec nereaguje. Činnost modulu klávesnice můžete obnovit vyčištěním od nečistot. Pokud byly kontaktní plošky a vodiče, které je spojují, vystaveny vlhkosti nebo jiným kapalinám a byly poškozeny, je nutné takový klíčový modul vyměnit za nový.

11. LCD displej– aktuální displej (obrazovka) telefonu. Účel je všem jasný, takže to nebudu rozebírat do hloubky. Hlavní charakteristiky jsou následující parametry:

Rozlišení, tedy počet reprodukovaných pixelů (bodů). Čím vyšší je tento parametr, tím jasnější a kvalitnější bude obraz. Pro více či méně moderní telefony jsou typická následující rozlišení obrazovky: 220X176 pixelů, 320X240. Pro telefony s velkými dotykovými obrazovkami: 400X240, 640X360, 800X400.

Počet reprodukovaných (zobrazených) barev. Totéž, čím více, tím lépe. U starších telefonů s barevnými displeji je tato hodnota většinou 4096 barev. Jak se zlepšoval, zvýšil se tento parametr na 65 tisíc, poté dosáhl 262 tisíc Nyní jsou všechny moderní drahé telefony vybaveny displeji s barevnou hloubkou 16 milionů.

Při správném používání telefonu displej nevyžaduje žádnou údržbu. V některých případech, kdy je telefon používán v prašném prostředí nebo se prostě časem v pouzdře nahromadilo velké množství prachu a nečistot, je třeba displej PEČLIVĚ otřít mikrovláknem (speciální utěrka, která se dobře čistí a nezanechává stopy nebo pruhy Lze jej zakoupit v prodejních prodejnách optika Některé typy brýlí jsou vybaveny takovým čistícím mikrovláknem.) Při používání telefonu nedovolte fyzickým nárazům na displej (nárazy, mačkání, silné ohyby), ani jej nevystavujte. na přímé sluneční světlo a zvýšené teploty. To povede k jeho selhání.

12. Transceiver– používá se k příjmu a vysílání mobilních signálů GSM. Obsahuje mnoho funkčních prvků (generátory řízené napětím přijímače a vysílače, pásmové filtry, oddělovací kondenzátory, tlumivky atd.). Řízeno procesorem a 26 MHz quartz rezonátorem.

Pokud dojde k poruše transceiveru, telefon se nebude moci zaregistrovat do mobilní sítě a na displeji nebude indikátor síly GSM signálu.

13. Výkonový zesilovač– navržený pro zesílení signálu generovaného transceiverem na výkonovou úroveň požadovanou pro vyzařování antény do vzduchu.

Pokud dojde k poruše výkonového zesilovače, telefon přijme signál z mobilní sítě, ale nebude se moci do ní zaregistrovat, protože nebude schopen přenášet signál GSM.

14. Anténní spínač (vypínač)– určený pro spárování (propojení) přijímací a vysílací cesty GSM modulu s anténou telefonu. Tím je zajištěno, že telefon má jednu společnou anténu pro příjem a vysílání, a také eliminuje vliv výkonového zesilovače na přijímací cestu.


Mobilní telefon je multifunkční zařízení, jehož hlavním úkolem je poskytovat mobilní komunikaci. V současné fázi jej výrobci vybavili velkým množstvím funkcí, čímž se produkty tohoto typu přibližují smartphonům. Díky tomu dnes mobilní telefon poskytuje uživateli potřebné nástroje, bez kterých se již mnozí neobejdou. Jsou mezi nimi videokamery, přehrávače, editory a surfování po internetu.

Proto je takový malý přenosný asistent, „pod jehož kapotou“ se shromažďují různé schopnosti, nepostradatelným zařízením na každé cestě. S ním můžete:

Ozvěte se
Pošlete e-mail.
Nahrávejte video a zvuk.
Vyřešte otázky pomocí organizátoru.
Vyfoťte se atd.

Ale i chráněná zařízení mohou selhat. V tomto případě, abyste si koupili komponenty, které se staly nepoužitelnými, budete muset navštívit internetový obchod s náhradními díly pro mobilní telefony. Abychom lépe pochopili, jaké náhradní díly jsou potřeba k opravě cestovního telefonu na cestách, podívejme se blíže na jeho hardwarové funkce.

Základní údaje o telefonu

Nejdůležitější součástí každého zařízení je jeho základní deska. Dnes vypadá jako malá destička, často umístěná po celé vnitřní délce a šířce produktu, s přihlédnutím k přítomnosti baterie a displeje. Většina ostatních komponent je připojena přímo k ní a rozhraní a další části a moduly jsou přímo připojeny k desce. To je základ telefonu.

Na druhém místě po základní desce v důležitosti je mikroprocesor. Toto je „motor“ zařízení, jeho hlavní výpočetní výkon, se kterým je spojena RAM. Paměť s náhodným přístupem (systémová) je zodpovědná za současné použití (aktivaci) různých předinstalovaných softwarových funkcí.

Neméně důležitou součástí je vestavěná paměť (ROM). Pokud zařízení nemá ROM, pak nemá schopnost zpracovávat informace, zobrazovat je na displeji atd. – protože prostě nejsou žádná data. Všechny softwarové komponenty jsou soustředěny v trvalé paměti. Tento modul lze rozšířit v podobě slotu pro paměťové karty, do kterého se obvykle vejdou disky několikanásobně větší, než je kapacita ROM.

Další součásti smartphonu

Mobilní modul. Zodpovědný za připojení přes mobilní věže.
Vibrační motor. Přenáší signál k uživateli prostřednictvím vibrací smartphonu.
Audio modul. Obvykle reprezentovány externími a interními reproduktory.
Zobrazit. Umožňuje přijímat vizuální informace a snadno procházet softwarovou komponentou.
Vnější ochranné prvky (zátky, fólie, těsnění, tvrzené sklo atd.).
Komponenty fotoaparátu. Jedná se o senzory, blesky atd.
Mikrofon. Zodpovědný za přenos zvuku do telefonu.
Klávesnice. Mechanická část funkčního řízení.
Pomocné moduly – akcelerometr, vlhkoměr atd.
Bezdrátové moduly. Umožňuje synchronizaci s jinými zařízeními bezdrátově.
GNSS moduly.
Baterie
Koaxiální kabely, všechny druhy kabelů atd.

Kromě toho existují další díly pro telefony s pokročilou funkčností. Například pro opravy budete potřebovat vhodný rádiový modul a konektor pro externí anténu. Existuje také velké množství malých, ale neméně významných součástí - externí konektory, šrouby pro ochranná pouzdra atd.

Jak je zřejmé, moderní mobilní telefon je komplexní elektronické a elektrické zařízení, které kombinuje výkonnou funkčnost a má obrovský potenciál pro další rozvoj. Schopnost orientovat se v jeho struktuře proto bude alespoň povrchně užitečná každému cestovateli. To vám umožní rychle se orientovat a zakoupit správnou část, zejména proto, že zkušení turisté mohou sami vyměnit mnoho součástí.

V teoretické části se nebudeme pouštět do historie vzniku celulární komunikace, jejích zakladatelů, chronologie standardů atp. Pro zájemce je dostatek materiálu jak v tištěných publikacích, tak na internetu.

Podívejme se, co je to mobilní (mobilní) telefon.

Obrázek ukazuje princip činnosti velmi zjednodušeným způsobem:

Obr.1 Jak funguje mobilní telefon

Mobilní telefon je transceiver pracující na jedné z frekvencí v rozsahu 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz. Příjem a vysílání jsou navíc odděleny frekvencí.

Systém GSM se skládá ze 3 hlavních součástí, jako jsou:

Subsystém základnových stanic (BSS – Base Station Subsystem);

Spínací/spínací subsystém (NSS – NetworkSwitchingSubsystem);

Centrum provozu a údržby (OMC);

Ve zkratce to funguje takto:

Mobilní (mobilní) telefon spolupracuje se sítí základnových stanic (BS). Stožáry BS se obvykle instalují buď na jejich zemní stožáry, nebo na střechy domů či jiných staveb, nebo na pronajaté stávající stožáry všech druhů rozhlasových/TV opakovačů apod., dále na výškové komíny kotelen a kotelen. jiné průmyslové stavby.

Po zapnutí telefonu a ve zbytku času sleduje (poslouchá, skenuje) éter na přítomnost GSM signálu ze své základnové stanice. Telefon identifikuje svůj síťový signál pomocí speciálního identifikátoru. Pokud existuje (telefon je v oblasti pokrytí sítě), pak telefon vybere nejlepší frekvenci z hlediska síly signálu a na této frekvenci odešle do BS požadavek na registraci do sítě.

Proces registrace je v podstatě procesem autentizace (autorizace). Jeho podstata spočívá v tom, že každá SIM karta vložená do telefonu má své unikátní identifikátory IMSI (International Mobile Subscriber Identity) a Ki (Key for Identification). Tyto stejné IMSI a Ki jsou vloženy do databáze autentizačního centra (AuC), když jsou vyrobené SIM karty přijaty telekomunikačním operátorem. Při registraci telefonu v síti jsou identifikátory přenášeny do BS, konkrétně AuC. Dále AuC (identifikační centrum) přenese do telefonu náhodné číslo, které je klíčem k provádění výpočtů pomocí speciálního algoritmu. Tento výpočet probíhá současně v mobilním telefonu a AuC, poté jsou oba výsledky porovnány. Pokud se shodují, je SIM karta rozpoznána jako pravá a telefon je zaregistrován v síti.

U telefonu je identifikátorem v síti jeho jedinečné číslo IMEI (International Mobile Equipment Identity). Toto číslo se obvykle skládá z 15 číslic v desítkové soustavě. Například 35366300/758647/0. Prvních osm číslic popisuje model telefonu a jeho původ. Zbytek tvoří sériové číslo telefonu a kontrolní číslo.

Toto číslo je uloženo v energeticky nezávislé paměti telefonu. U zastaralých modelů lze toto číslo změnit pomocí speciálního softwaru a příslušného programátoru (někdy datového kabelu), u moderních telefonů je duplikováno. Jedna kopie čísla je uložena v paměťové oblasti, kterou lze naprogramovat, a duplikát je uložen v paměťové oblasti OTP (One Time Programming), která je jednou naprogramována výrobcem a nelze ji přeprogramovat.

I když tedy změníte číslo v první paměťové oblasti, telefon po zapnutí porovná data v obou paměťových oblastech, a pokud jsou detekována různá čísla IMEI, telefon se zablokuje. Proč to všechno měnit, ptáte se? Ve skutečnosti to legislativa většiny zemí zakazuje. Číslo IMEI telefonu je sledováno online. Pokud je tedy telefon odcizen, lze jej sledovat a zabavit. A pokud se vám podaří toto číslo změnit na jakékoli jiné (pracovní), pak se šance na nalezení telefonu sníží na nulu. Tyto záležitosti řeší zpravodajské služby s patřičnou pomocí provozovatele sítě atd. Proto se tomuto tématu nebudu hlouběji věnovat. Zajímá nás čistě technický aspekt změny čísla IMEI.

Faktem je, že za určitých okolností může dojít k poškození tohoto čísla v důsledku selhání softwaru nebo nesprávné aktualizace a pak je telefon absolutně nevhodný k použití. Zde přicházejí na pomoc všechny prostředky k obnovení IMEI a funkčnosti zařízení. Tento bod bude podrobněji probrán v části opravy softwarového telefonu.

Nyní krátce o přenosu hlasu od účastníka k účastníkovi ve standardu GSM. Ve skutečnosti se jedná o technicky velmi složitý proces, který je zcela odlišný od běžného přenosu hlasu přes analogové sítě, jako je například domácí drátový/rádiový telefon. Digitální radiotelefony DECT jsou poněkud podobné, ale provedení je stále odlišné.

Faktem je, že hlas předplatitele prochází před vysíláním mnoha transformací. Analogový signál je rozdělen do segmentů o délce 20 ms, poté je převeden na digitální, poté je zakódován pomocí šifrovacích algoritmů s tzv. veřejný klíč - systém EFR (Enhanced Full Rate - pokročilý systém kódování řeči vyvinutý finskou společností Nokia).

Všechny signály kodeků jsou zpracovávány velmi užitečným algoritmem založeným na principu DTX (Discontinuous Transmission) - přerušovaný přenos řeči. Jeho užitečnost spočívá v tom, že ovládá telefonní vysílač, zapíná jej pouze při zahájení řeči a vypíná při pauzách mezi hovory. Toho všeho je dosaženo pomocí VAD (Voice Activated Detector) obsaženého v kodeku – detektoru řečové aktivity.

U přijímajícího účastníka probíhají všechny transformace v opačném pořadí.

Články a Lifehacks

V našem článku stručně prozkoumáme vnitřní strukturu moderního mobilního telefonu a zaměříme se na každý z významných bloků.

Mluvíme konkrétně o tlačítkových „trubkách“ a o struktuře smartphonu si povíme jindy.

Pouzdro a klávesnice

Dnes se téměř všechny tlačítkové modely vyrábějí v plastovém pouzdře.

Jedinou výjimkou jsou některé designové telefony, například titanové gadgety, ale ty mohou být ignorovány kvůli jejich nízkému rozšíření.

Naprostá většina telefonů se dnes vyrábí ve form factoru, z trhu téměř zmizela různá véčka a slidery. U nich je zadní panel odnímatelný a často vyměnitelný.

Uživatel tak získá přístup ke slotu pro SIM kartu, paměťové karty a baterii.

Klávesnice je nejčastěji gumová, klávesy jsou podsvícené, což usnadňuje používání zařízení ve tmě.

Zobrazit

Obrazovky většiny moderních tlačítkových modelů jsou vyrobeny pomocí .

Logický blok

Mobilní telefon, stejně jako chytrý telefon, je specializovaný minipočítač. Základ prvků, které používá, je však zcela odlišný, takže nenajdete procesory Qalcomm nebo MediaTek, které jsou známé pro dotykové gadgety v mobilních telefonech.

Specifikace modelu navíc téměř nikdy neuvádějí ani typ čipsetu, ani velikost paměti RAM.

Jediné, o čem má smysl mluvit, je vestavěné úložiště, určené hlavně pro fotky a hudbu.

Mnoho mobilních telefonů navíc podporuje microSD karty, obvykle až do kapacity 32 GB. Více však není potřeba.

Zvláště je třeba zmínit energeticky nezávislou paměť, která uchovává jedinečný kód zařízení – IMEI.

Rádiový modul


Tlačítková zařízení jsou kromě hlasové komunikace pomocí standardu GSM schopna surfovat na internetu pomocí technologie GPRS.

Jeho rychlost výměny dat je extrémně nízká i ve srovnání s 3G, o LTE nemluvě, a tarify operátorů takovou komunikaci dělají naprosto nepoužitelnou.

Pro zajištění stabilní komunikace mají telefony vnitřní bičovou anténu.

Někdy můžete najít modely, které mají podporu 3G internetu. To poněkud rozšiřuje možnosti zařízení.

Audio systém

Ve své nejjednodušší podobě se skládá z mikrotelefonu a mikrofonu, což vám umožňuje používat gadget pro zamýšlený účel - pro konverzace.

Téměř nedílnou součástí vnitřní struktury každého mobilního telefonu je speciální 3,5mm jack pro sluchátka.

Některé modely mají také reproduktor, který lze použít jak pro hands-free komunikaci, tak pro přehrávání hudby.

SIM karta


SIM karta představuje ověřovací klíč účastníka. Na rozdíl od smartphonů většina telefonů stále používá standard mini-SIM.

Může být jeden nebo dva sloty. Ten je častější u modelů vybavených 3G modulem, abyste mohli samostatně připojit kartu pro internet.

Fotoaparát

Na rozdíl od smartphonů nemá každý telefon fotoaparát. A tam, kde existuje, je jeho rozlišení velmi skromné ​​- 0,3 megapixelové moduly se stále najdou, v nejlepším případě můžete doufat ve 3 megapixely.

Nic překvapivého – stěží můžete doufat, že v zařízení za 2 tisíce rublů najdete dvoumodulový fotoaparát s optickým zoomem. Proto byste v tomto případě neměli počítat s tím, že dostanete kvalitní fotografie.

Baterie

Baterie dodává energii všem prvkům mobilního zařízení. Obvykle je odnímatelný, stačí sejmout zadní panel. Moderní modely používají dva typy baterií: lithium-iontové a lithium-polymerové.

Ty jsou považovány za poněkud progresivnější, protože byly vytvořeny v reakci na tendenci lithium-iontových baterií bobtnat a dokonce explodovat.


Ve výsledku jsou v tomto ohledu u tlačítkových zařízení problémy stejné jako u chytrých telefonů: citlivost na chlad a omezený počet nabíjecích cyklů.

Někteří uživatelé jsou stále v zajetí mýtů a domnívají se, že baterie má tzv. „paměťový efekt“. V moderních telefonech nic takového neexistuje.

Napětí používané v moderních modelech je obvykle 3,6 V.

Rozhraní


Tento prvek je navržen pro interakci s jinými zařízeními.

Jsou možné tři možnosti:

  1. Úplná absence rozhraní v nejprimitivnějších modelech.
  2. Bezdrátové rozhraní Bluetooth, které umožňuje výměnu souborů například s jiným telefonem, stolním počítačem nebo notebookem.
  3. Port USB, který umožňuje připojit telefon k počítači pomocí kabelu.
V druhém případě mohou být potřebné ovladače pro telefony konkrétního modelu, pokud se zařízení „nechytá“ za chodu.

Obvyklá Wi-Fi pro uživatele chytrých telefonů v tomto případě absentuje.

Ostatní položky

Běžné telefony mají několik vnitřních zařízení, která se v chytrých telefonech obvykle nenacházejí. Může to být svítilna nebo vibrátor, který vám umožní přijímat hovory bez zapnutí signálu volání.

Ve všech ostatních ohledech se tyto gadgety prakticky neliší.

Na závěr

Jak můžete vidět, za desetiletí od nástupu celulární komunikace se design telefonů příliš nezměnil.

A i přes dominanci smartphonů na mobilním trhu tato kategorie zařízení stále nevymře.

Zaujímá výklenek, který vyhovuje potřebám těch, kteří od zařízení nevyžadují nic jiného než jeho hlavní funkci - schopnost mluvit s partnerem.

A pokud se objevily dřívější tlačítkové modely, které měly nárok konkurovat těm dotykovým, dnes z jejich designu zmizelo vše nadbytečné a zůstalo jen nezbytné minimum.

To nám umožnilo snížit cenu zařízení na naprosté minimum.




Nahoru