Устройство и радиочастотный модуль сотового телефона. Недостатки и поиск неисправностей.

Занятие №8
Устройство сотового телефона
Еще 20 лет назад беспроводные устройства для совершения звонков были доступны только весьма обеспеченным людям. В наши дни разнообразные смартфоны, камерафоны, навифоны есть практически у каждого и сайты для мобильных телефонов, где можно их приобрести, очень изобильны наличием различных трубок. При этом все они настолько функциональны, что скоро смогут самостоятельно шить одежду и водить детей в школу. Однако при внешней простоте, многим пользователям интересно знать, а какое внутреннее устройство мобильного телефона.
 
Устройство корпуса мобильника 
В наши дни основными являются три форм-фактора аппаратов: слайдер, раскладушка и моноблок. Все остальные - флип, ротатор и др. - являются всего лишь видоизменениями главных. В устройствах, которые способны сгибаться и видоизменяться обязательно присутствует специальный шлейф, соединяющий все части в цельную конструкцию. Для типа книжка характерен поворотный механизм, а слайдер оснащен особыми салазками, по которым скользят части корпуса. Именно перетирание шлейфа является наиболее частой поломкой подвижных форм-факторов.
 
Устройство мобильного телефона типа "моноблок" немного проще: он состоит из передней, средней и задней частей корпуса. Очень часто задняя панель выполняет одновременно и функцию крышки аккумуляторного отсека. Возможны варианты, когда и сам аккумулятор крепится к панели. Средняя деталь зачастую скрыта от пользователя, хотя может быть и видимой.
 
Клавиатуры всех типов имеют сходное построение. Они состоят из видимой части, включающей кнопки на гибкой подложке, и скрытой плотной подложки с металлическими вставками для замыкания контакта на клавиатурной плате. Для сенсоров подобные функции выполняет особо чувствительный экран.
 
Внутреннее устройство мобильного телефона 
Сердце любого высокотехнического устройства - это электронная плата, которую часто называют материнской, проводя аналогию с устройством более сложных компьютерных аппаратов. К "материнке" подключаются различные детали, выполняющие особые функции: антенна, дисплей, клавиатура и др. Таким образом осуществляется взаимодействие пользователя, гаджета и сетевого оператора. Форма, размер и особенности платы напрямую зависят от форм-фактора вашего аппарата.
 
Простыми, но не менее важными деталями являются микрофон и динамик (разговорный, полифонический), с помощью которых осуществляется разговорная функция. Остальные модули и центры рассчитаны на выполнение дополнительных процессов и обеспечение качественной связи.
 
Радиочастотный модуль сотового телефона
Основанная в 1944 году компания Murata, ведущий производитель электронных компонентов, модулей и устройств, анонсировала о серии радиочастотных беспроводных модулей HFQPRAPCA для мобильных телефонов, которые совмещают в себе фильтр на поверхностно-акустических волнах (ПАВ), усилитель мощности и магнитный стабилизатор. Первый в мире модуль, заключающий в одном корпусе сразу три компонента, имеет габариты 6,6 мм х 3,8 мм х 1 мм и позволяет инженерам, занимающимся разработкой мобильных телефонов, создать более вместительный и компактный форм-фактор.
 
Магнитный стабилизатор, который выполняет ту же функцию, что и изолятор, позволяет сделать модули более устойчивыми к импульсным нагрузкам. Этим элементом, оказывающим сопротивление нагрузке, является магнит, который используется в качестве изолятора. Магнит контролирует параметры импульсной нагрузки, причиной появления которой являются изменения в сопротивлении, возникающие в случаях, когда в непосредственной близости от антенны оказывается рука пользователя мобильного телефона, металлический предмет или другие материалы.
 
Учитывая увеличение количества частотных диапазонов, в которых возможна работа 3G-сетей, производителям мобильных телефонов все труднее создавать устройства в компактном форм-факторе. Компания Murata разработала модуль с плоским корпусом, отвечающий требованиям инженеров мобильных телефонов, которые касаются того, что модули данного типа должны быть компактными и монолитными без необходимости проведения дополнительной подгонки.
 
Анонсированная компанией Murata серия радиочастотных модулей HFQPRAPCA работает в следующих полосах пропускания: 5 МГц (BC0), 1 МГц (BC6), 25 МГц (BC14) и 13 МГц. В дальнейшем для модулей планируется расширить частотный диапазон.
 
Недостатки сотовой связи
  • Перегрузка сети оператора
  • Помехи, вызванные техникой и природными явлениями
  • неполная зона покрытия, т.е теряется уровень сигнала сети в метро/подземке
  • Очень дорогой роуминг
  • Для рассеянных - возможно потерять свой телефон
  • Время быть на связи ограничивается зарядом аккумуляторной батареи телефона 
Поиск неисправностей сотовых телефонов 
Несмотря на свои маленькие размеры, сотовые телефоны – весьма сложные устройства, объединяющие в себе телефон, радиостанцию и компьютер. Все это "упаковано" в прибор, умещающийся на ладони. В рамках одной главы невозможно даже конспективно изложить методику ремонта сотовых телефонов. Многие методы поиска неисправностей основаны на принципах радиотехники и компьютерной технологии, описание которых выходит за рамки этой книги.
 
Если вы решили попытаться отремонтировать сотовый телефон, вы обязательно должны раздобыть руководство по техническому обслуживанию вашей конкретной модели и соответствующую измерительную аппаратуру. В руководстве по обслуживанию обычно указываются возможные замены для микросхем (хотя многие из них являются уникальными для данного изделия) и других компонентов. К руководству обычно прилагается полный комплект принципиальных схем, без которых связываться с прибором такой сложности, как сотовый телефон, не имеет смысла.