Все части приемопередающего тракта располагаются на плате телефона, как правило, в непосредственной близости от антенны. Рассмотрим их подробнее.
Основой приемопередатчика телефона является цифровой сигнальный процессор, который формирует сигналы для последующего усиления и передачи их в эфир, а также декодирует и дешифрирует принимаемые сигналы и управляет генератором несущих частот.
Передатчик – он же усилитель мощности (РА). Это микросхема, представляющая собой мощный транзисторный усилитель, собранный на керамическом основании, и имеющий компоненты для регулировки усиления и цепи для измерения уровня сигнала на его выходе. Вследствие применения керамики, он боится механических нагрузок, в т.ч. ударов, сотрясений и пр.
Антенный переключатель (ASW). Микрохема, собранная из дискретных компонентов - диодов, резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности. На схеме показаны только резисторы, а в реальной конструкции используются также катушки индуктивности и конденсаторы, которые служат для фильтрации высокочастотных сигналов (для непроникновения их в цепи управления).
В исходном состоянии на всех управляющих входах схемы низкий уровень сигнала - логический ноль. При этом все диоды находятся в закрытом состоянии, т.е. не проводят электрический ток и имеют высокое сопротивление. Как только на один из управляющих входов поступает сигнал логической единицы - высокий уровень, соответствующий диод открывается, и постоянный ток управляющего сигнала протекает через диод и катушку индуктивности в цепи антенны. При этом высокочастотный сигнал свободно проходит через открытый (имеющий уже низкое сопротивление) диод либо из антенны на прием, либо из усилителя мощности в антенну. Катушка индуктивности в цепи антенны для высокочастотного сигнала имеет высокое сопротивление.
Входные цепи приемника. Во входных цепях используются малошумящие транзисторные усилители (не всегда) и полосовые ПАВ фильтры - приборы, основаные на возбуждении, передаче и приеме поверхностных акустических волн, которые распространяются в материале (ниобат лития и др.). Меняя геометрические размеры возбуждающей и приемной антенн, можно получить разный коэффициент передачи прибора.
Работа телефона зимой
Работа телефона при низкой температуре обусловлена влиянием таковой на каждую микросхему и компонент телефона. Например, фирма Nokia гарантирует работу некоторых своих телефонов в диапазоне температур от -10оС до +50 оС. Это значит, что даже самое слабое звено схемы телефона должно вписываться в этот температурный диапазон. Однако, известно, что далеко не все телефоны, продающиеся под маркой фирмы, произведены на заводах фирмы. А нелегальные производители экономят на всем, в т.ч. и на комплектующих, используя и те, которые не прошли строгий температурный контроль. Выводы сделать несложно.
SIM-карта
Прочтя предыдущую часть, вы поняли, что мобильный телефон - это микрокомпьютер. Но самое интересное в том, что в нем находится еще один микрокомпьютер. Да, это SIM-карта.
Возникновение SIM-карт
SIM-карты являются неотъемлемыми частями сотовых телефонов GSM, хотя телефоны других стандартов вполне обходятся без них. Зачем же потребовались SIM-карты?
Для того чтобы мобильный телефон мог обслуживаться в сотовой сети, он должен быть для нее «своим», т.е. иметь индивидуальное «имя», по которому сеть будет к нему обращаться. «Своими» в сотовой сети телефоны становились после регистрации. А «именами», начиная с самых первых систем сотовой связи, служили уникальные заводские номера аппаратов и их электронные аналоги - Electronic Serial Number (ESN). Этот номер мобильный телефон сообщал сотовой сети для выполнения звонка. Вызов передавался также с использованием его ESN.
Компания Ericsson, создавшая первую сотовую сеть стандарта NMT-450 в Саудовской Аравии, поставляла все оборудование - от коммутатора до мобильных телефонов, номера которых были известны еще при производстве. Все операции по их «прописке» в сети выполнялись на заводе. В дальнейшем ситуация усложнилась. Число производителей сотовых телефонов возросло, и каждый из них стал использовать свои собственные заводские номера аппаратов. Это затруднило их регистрацию, и, кроме того, при «прописке» телефона и при любой замене его всегда надо было привозить к сотовому оператору. А в процессе регистрации участвовали люди, ошибки которых, в свою очередь, влияли на процесс регистрации.
Эта проблема была решена разработчиками GSM. Они придумали разделить функции идентификации телефонов и абонентов.
Для идентификации телефонов в стандарте GSM используется специальный 15-значный уникальный номер Международного идентификатора мобильного оборудования - International Mobile Equipment Identifier (IMEI), присваиваемый каждому аппарату при производстве (он также пишется на упаковочной коробке и на самом телефоне - под аккумулятором). Подробнее о нем можно прочитать в приложении 1.
Параметры же абонента были вынесены в специальный сменный модуль - Subscriber Identity Module (SIM), вставляемый в телефон. Цоколевку и расположение контактов можно посмотреть в приложении 2.
По замыслу разработчиков GSM, код оборудования IMEI используется лишь для проверки «легальности» телефонов - сотовая сеть отказывает в обслуживании «незаконным» (например, украденным) аппаратам, чьи номера значатся в специальном «стоп-листе» (существуют три списка - «черный», «серый» и «белый»). Поскольку обмен номерами всех «подозрительных» телефонов может производиться непосредственно между сотовыми сетями, то для разрешения обслуживания легальных телефонов нет необходимости в какой-либо их регистрации в сети, и абонент может самостоятельно менять телефоны по своему усмотрению. Надо отметить, что и сама проверка кода IMEI в сетях GSM не является обязательной и поддерживается далеко не всеми операторами. Именно поэтому и существует подпольный рынок торговли ворованными телефонами GSM. Размах такой торговли приводит к тому, что, возможно, вскоре обмен кодами IMEI «потерянных» сотовых телефонов между сетями будет полностью отлажен и проверки легальности телефонов станут выполняться повсеместно.
Что касается SIM-карт, то они содержат все данные, необходимые для однозначной идентификации самого абонента. При этом SIM-карты программируются заранее и продаются в виде готового товара. Любой может самостоятельно вставить ее в свой сотовый телефон или переставить в другой. Визит в сотовую компанию для проведения каких-либо технических манипуляций с телефоном или SIM-картой - совершенно не нужен.
