Как устроен смартфон? Из чего сделан телефон

Телефон — состоит из двух частей: телефонной трубки — ME (Mobile Equipment) — мобильное устройство) и SIM-карты (Subscriber Identity Module) — модуль абонента — подписчика). Некоторые сотовые телефоны не требуют SIM- карты, так как записывают информацию в свою память, а не на карту.

Телефонная трубка это сложное высокотехнологичное электронное устройство, включающее в себя: приёмопередатчик от 2 до 4-диапазонов (GSM: 850, 900, 1800, 1900МГц), специализированный контроллер управления, цветной или монохромный дисплей, интерфейсные устройства, аккумулятор. Все трубоки имеют свой уникальный номер IMEI (International Mobile Equipment Identity) — международный идентификатор мобильного устройства. IMEI присваивается при производстве сотового телефона и состоит из 15 цифр, записывается в не модифицируемую часть прошивки телефона. Сам этот номер отпечатан на этикетке телефона под аккумулятором, а также на коробке/упаковке телефона. В большинстве телефонов его также можно узнать, набрав на клавиатуре код *#06#

SIM-карту может получить любой человек, заключивший договор с оператором сотовой связи. SIM- карта представляет собой флэш-чип или смарт-карту (пластиковую карточку с встроенным в неё микроконтроллером и памятью) с программным управлением, который содержит уникальный и единственный в мире идентификационный номер IMSI (International Mobile Subscriber Identification) и пароль данного абонента (свой индивидуальный ключ аутентификации Ki и алгоритм аутентификации A3).

Камерофоны — мобильные телефоны с расширенными функциями фотоаппарата и видеокамеры. Словом «камерофон» сейчас всё чаще называют не любой телефон с камерой, а именно телефон с качественной камерой и обладающий специальными фотографическими функциями. Такой телефон чаще всего обладает высоким разрешением матрицы, ксеноновой и/или светодиодной вспышкой, дополнительными элементами управления, а также особым фото интерфейсом и программным обеспечением для обработки фотографий.

Изображения, полученные с этих телефонов, мало отличаются от изображений, полученных с помощью бюджетных цифровых фотоаппаратов. Но всё же качество изображения обычно ниже, чем в фотоаппаратах. Это объясняется использованием недорогих CCD-матриц небольшого физического размера, объективов с несовершенной оптикой, а также агрессивных методов обработки изображения. В целом, из-за этого теряются детали изображения, присутствует много шумов, цветопередача является менее естественной. Благодаря программной обработке изображения снимок выглядит субъективно лучше, ярче, насыщенней, хотя при этом сильно ухудшается цветопередача и детализация. При съёмке в ночное время фотографии чаще всего получаются недоэкспонированными и сильно зашумлёнными.
К такому типу можно отнести такие модели телефонов как Sony Ericsson K790i/K800i, Samsung M8910 PIXON12, Motorola MS550 и т.п.

Смартфоны — мобильные телефоны с полноценной операционной системой: Symbian OS, Windows Mobile, Apple iOS, Android, MeeGo, Blackberry OS, Palm OS и др. Также для обозначения некоторых устройств, совмещающих функциональность мобильного телефона и КПК (карманным персональным компьютером) часто используется термин «коммуникатор». Новый виток развития смартфонов получил новое название Тачфон (Touchphone) телефон, реагирующий от прикосновения. Предполагается, что все действия с телефонов производятся на дисплее специальным стилусом или пальцем.

Такие телефоны позволяют устанавливать огромное клличество программ, расширяющих их функциональность: ICQ-клиент, Skype, «чёрный список», интернет банк-клиент и т.д.

К сматрфонам старого поколения можно отнести Nokia N95, Glofiish X650, ASUS P750 и д.р.

К тачфонам отностяся Apple iPhone, Samsung Galaxy S, Sony Ericsson X10 и д.р

Плеерфоны — Мультимедийный телефон (мьюзикфон, музыкальный телефон) — специализированные мобильные телефоны с расширенными возможностями воспроизведения аудио- и видеофайлов.

К мобильным телефонам мы уже привыкли и пользуемся ими каждый день, поэтому для потребителя важную роль играют не только интеллектуальные способности аппарата, но и его внешний вид. В непрерывной борьбе за покупателя производители мобильных устройств постоянно стараются найти нечто новое, то, что поможет сделать их продукцию особенной. Первым нам в руки попадает корпус телефона, который и формирует первое впечатление о гаджете. Чтобы сделать его максимально привлекательным, разработчики используют не только дизайнерские решения, но и различные материалы.

А вас когда-нибудь интересовало, из чего же сделан корпус вашего мобильного?

Так вот, на сегодняшний день существуют два синтетических вещества, из которых изготовлено большинство корпусов: акрилонитрилбутадиенстирол (ABC) и поликарбонат (PC) . Если же вам стало интересно, из какого материала сделан ваш корпус, загляните под крышку телефона. Здесь вы найдете примерно такую маркировку >PC<.>AlPC

ABC-пластик редко применяется в чистом виде, потому что он обладает невысокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и боится атмосферных воздействий. Корпус, изготовленный из такого пластика, через некоторое время станет хрупким и начнет попросту рассыпаться. Но все-таки одно преимущество имеется: он в несколько раз дешевле поликарбоната.

Для того чтобы сделать корпус прочным, а массовое производство менее затратным, к ABC добавляется часть поликарбоната, что позволяет значительно улучшить свойства материала и сохранить его преимущество. Такая смесь хорошо подходит для точного литья буквально любой формы, со всеми мелкими элементами, такими как решетки воздуховодов, ножки и подставки для крепления электронных компонентов, отверстия для винтов и миниатюрных защелок, для соединения панелей друг с другом. Ко всему, такой корпус прямо «из пресса» готов к сборке и не требует дополнительной обработки.

Таким образом, практически все корпусы наиболее доступных телефонов сделаны из смеси ABS+PC. Такие корпусы после производства могут сразу поступать на сборку, поскольку цвет пластика задается на этапе его приготовления.

Часто встречаются телефоны с глянцевой поверхностью. В таких случаях производитель применяет дополнительную обработку. Также в последнее время популярности набирает матовое покрытие soft-touch.

– это эластичное резиноподобное матовое покрытие, которое наносится как лак или краска. Еще в 1992 году его начали использовать для лучшего контакта кожи человека и пластика. В состав покрытия входит полиуретановая матовая краска (белая или прозрачная) и отвердитель этой краски. А для получения различных цветов и оттенков в состав добавляют разноцветные пигменты. Покрытие soft-touch имеет один достаточно большой минус, оно очень тонкое, от 30 до 60 мкм. Для сравнения, толщина человеческого волоса составляет от 80 до 110 мкм.

Чтобы корпус стал еще прочнее, к смеси ABS+PС добавляют различные армирующие добавки, такие как стекловолокно или углеволокно. Такая смесь позволяет сделать итоговый материал более прочным и легким. Например, добавление 30% стекловолокна удваивает прочность материала. Но из-за своей цены для массового производства армирующие добавки не используются.

На сегодняшний день на прилавках среди пластиковой массы заметно стали выделятся металлические корпуса. В основном для корпусов используют алюминий и магний. Алюминий обладает высокой прочностью и легкостью, но его трудно обрабатывать, чтобы получать детали необходимой формы. В свою очередь, магниевые сплавы относительно хорошо отливаются, что позволяет получать детали сложной формы. Но в отличие от алюминиевых сплавов, магниевые обладают низкой коррозионной стойкостью, что требует окрашивания таких деталей. Таким образом, магниевый сплав часто мало чем отличается от ABS-пластика.

Разработчики телефонов, в стремлении сделать корпусы еще прочнее и приятнее на ощупь, планируют изменить структуру металла. Сделать это позволяет технология Micro Arc Oxidation, которая преобразовывает алюминий в материал, напоминающий пластик.
В качестве основы служит алюминиевая unibody–заготовка, которую обрабатывают током напряжением 10 000 вольт. В результате прочность такого материала в пять раз выше, чем у алюминия, и в три раза, чем у стали. Корпус теперь можно изготовить гораздо тоньше, но это никак не отразится на его прочности. По словам создателей из HTC, такие корпуса позволят даже отказаться от защитных чехлов для телефонов.

Почему же производители так ломают головы над новыми материалами? Главную роль здесь играет не стоимость самого материала, которая примерно одинакова для пластика и металлов, а цена обработки. Дело в том, что пластиковая деталь самой сложной формы готова к выходу в продажу сразу же после пресса, а вот алюминиевые корпуса необходимо штамповать и фрезеровать. Процесс фрезеровки – это длительный процесс с высоким расходом режущего инструмента, поэтому скорость «выхода» обработанных таким образом корпусов невелика по сравнению с процессом литья под давлением. И при этом из алюминия получаются лишь простые по форме детали.

У нас вы всегда найдете широкий выбор как металлических, так и поликарбонатных корпусов. Кроме того, мы предлагаем корпусы разных классов качества и, конечно же, цветового диапазона.

Все Запчасти всегда следит за новинками в мире мобильных телефонов, чтобы вовремя обеспечить наших клиентов всеми необходимыми запчастями.

История мобильника в картинках.

Сегодня уже трудно себе представить, как можно было жить без сотовых телефонов. Поневоле вспоминается старая песенка: « Мы оба были, вы у аптеки, а я в кино искала вас…». Сегодня такая песенка появиться бы уже не могла. И тем не менее, всего 10 лет назад мобильник был доступен лишь среднему классу, 15 лет назад это была роскошь, а 20 лет назад их и вовсе не было.

Первые образцы

Первый сотовый телефон.

Идею сотовой связи разработали специалисты американской корпорации AT&T Bell Labs. Первые разговоры на эту тему возникли в 1946 году, идея была обнародована в 1947. С этого момента в разных концах света начались работы по созданию нового устройства.

Надо отметить, что не смотря на все преимущества нового вида связи, от момента возникновения идеи до появления первого коммерческого образца прошло целых 37 лет. Все остальные технические новшества ХХ века внедрялись значительно быстрее.

Первый образчик такой связи 1946 года, представленный фирмой Bell в качестве идеи, был похож на гибрид обычного телефона и радиостанции, размещённой в багажнике машины. Радиостанция в багажнике весила 12 кг, пульт связи был в салоне, антенной приходилось дырявить крышу.

Радиостанция могла передать сигнал на АТС и таким способом дозвониться на обычный телефон. Позвонить на мобильный аппарат было куда сложнее: нужно было звонить на АТС, называть номер станции, чтобы там соединили вручную. Чтобы говорить, нужно было нажать на кнопку, а чтобы услышать ответ – отпустить её. Плюс к тому обилие помех и малый радиус действия.

Работала над мобильной связью и Motorola, конкурировавшая с Bell. Инженер Моторолы Мартин Купер тоже изобрёл аппарат, чей вес был около 1 килограмма, а длина 22 см. Держать такую «трубку» было затруднительно.

Не удивительно, что желающих пользоваться подобной «мобилой» было мало. Правда, в США в нескольких городах пытались наладить сеть радиотелефонов, но лет через пять работы заглохли. До 60-х годов не было желающих заниматься разработкой.

Мобильная связь в социалистическом лагере

Инженер Куприянович.

В Москве первый опытный образец переносного телефона ЛК-1 продемонстрировал инженер Л. И. Куприянович в 1957 году. Этот образец был тоже весьма внушителен: он весил 3 кг. Зато радиус действия достигал 30 км, а время работы станции без смены батарей — 20-30 часов.

Куприянович не остановился на достигнутом: В 1958 году он представил аппарат весом в 500 г, в 1961 году мир увидел аппарат весом всего 70 г. Радиус его действия был 80 км. Работы велись в Воронежском научно-исследовательском институте связи (ВНИИС).

Разработки Куприяновича взяли на вооружение болгары. В результате на московской выставке «Инфорга-65» появился болгарский комплект мобильной связи: базовая станция на 12 номеров и телефон. Размеры телефона примерно соответствовали телефонной трубке. Затем начался выпуск мобильных аппаратов РАТ-05 и АТРТ-05 с базовой станцией РАТЦ-10. Он использовался на стройках и на энергетических объектах.

Но в СССР работа над аппаратом тоже продолжалась в Москве, Молдавии, Белоруссии. Результатом стал «Алтай» — полнофункциональный прибор, предназначенный для автомобилей. В руках носить его было затруднительно из-за базовой станции и аккумуляторов. Однако машины «Скорой помощи», такси, большегрузные автомобили были оснащены этой связью.

Превращение «мобильной» связи в действительно мобильную


Аппарат «Алтай».

Соревнование между Bell и Motorola закончилось победой Моторолы: весной 1973 года злорадствующий Купер позвонил своим конкурентам с улицы по своей новой трубке, которую легко держал в руке. Это был первый звонок с сотового телефона, ознаменовавший начало новой эры. Но исследования и доработки продолжались ещё долгих 15лет.

В СССР в 70-е годы всё ещё использовался «Алтай», зато им было охвачено около 30 городов. 16-канальные аппараты работали в диапазоне 150 МГц. Был предусмотрен режим конференции. Набор номера осуществлялся сначала с помощью вращения диска, но вскоре применили кнопочный набор. Был установлен приоритет пользователей: пользователь с более высоким приоритетом мог прервать своим звонком разговор абонентов с меньшим приоритетом.

Коммерческие аппараты


1992 год. Телефон Motorola 3200.

Коммерческий мобильный телефон появился в США в 1983 году. Первой массовый выпуск освоила Моторола. Успех её аппаратов был ошеломителен, и к 1990-му году количество абонентов достигло 11 млн. К 1995 году их число выросло до 90,7 млн., а к 2003-му – 1,29 млрд.

В России первые сотовые телефоны появились в 1991 году. Трубка с подключением стоила 4000 долларов. Первый оператор со стандартом GSM пришёл к нам в 1994 году. Те телефоны были ещё довольно громоздкими, в карман не положишь. Некоторые состоятельные люди (а только им и были доступны мобильники) зачастую предпочитали держать при себе специального человека, который носил за ними аппарат.

К разработке и выпуску мобильных телефонов подключились многие фирмы. Например, Нокия в 1998 году выпустила трубку с поддержкой WAP Nokia 7110. Тогда же появился двухсимочный телефон и телефон с сенсорным дисплеем.

В настоящее время статистика утверждает, что мобильный телефон имеют 9 человек на Земле из 10.


Современные смартфоны.

Как создают телефоны?

Ещё три десятка лет назад мобильный телефон был фантасткой для массового потребителя. А двадцать лет назад - недопустимой роскошью. Сегодня это настолько же обычный предмет, как и зубная щётка. В статье описан процесс создания этого незаменимого, теперь, предмета человеческого быта.

Создание мобильных телефонов

Всё начинается, конечно, не с конвейера. И даже не с кабинета инженеров. Сегодня первые, кто приступают к созданию нового телефона - дизайнеры. До того, как он отправится в массовое производство, телефону предстоит пройти несколько этапов, общих практически для всех фирм-разработчиков.

Приблизительно так выглядит сегодня создание каждого нового мобильного телефона. Само же производство - процесс чрезвычайно сложный и полностью автоматизированный. Дело в том, что сегодня электронные платы мобильного телефона - детали крайне мелкие. И собрать их способен только автомат.

Производители мобильных телефонов

Производителей мобильных телефонов великое множество, и список всё время меняется. Кто-то уходит с рынка, кто-то наоборот - появляется.


Сегодня мы сделаем вполне себе рабочий, хотя и довольно простой в плане функционала, мобильный телефон.

Вот перечень тех функций, которые будет поддерживать наш телефон:

  • - Принимать и делать звонки
  • - Принимать и отправлять СМС
  • - Хранить записную книжку
  • - Показывать время
  • - Будить в заданное время

Зачем я делаю этот проект? Отчасти потому что это весело, и отчасти потому что, хотя телефоны и стали за последние 10-15 лет вездесущими, очень малый процент людей догадывается и понимает как они работают, и как они устроены. С виду они кажутся сложными, но на самом деле собираются также как электро чайник или микроволновка. А так как телефоны вездесущи и популярны, в мире полно компаний которые выпускают нужные нам комплектующие.

Проведя пару вечером за компьютером я натыкался на места где можно было бы купить все элементы по довольно низким ценам в малом количестве, и для их сборки не нужно было дополнительное оборудование, только твои, надеюсь умелые руки. Возможно я что то упростил, и конечно придется приложить немного усилий для сборки телефона, но поверь мне, собрать его гораздо проще, чем получить степень по физике.

За прошлый год я собрал несколько версий такого телефона, и использовал их как свой основной девайс. Плюс я проводил занятия с другими любителями электроники, на которых мы также собирали разные вариации этого телефона. Тебе не понадобиться иметь каких то особых знаний в электронике, а вот умение конфигурировать софт, паять мелкие компоненты, иметь навыки в лазерной резке - все это пригодится. Хотя если ты этого раньше не делал, все равно попробуй, но будь готов к тому, что будет немного сложнее. Хотя все же я бы посоветовал приступать к проекту только если у тебя уже есть навыки в пайке и в работе с вещами от Arduino, или ты можешь найти кого-то с опытом.

Шаг 1: Материалы и комплектующие

Ну что, кажется аппарат для дозвона на Луну готов:)

Вступить в клуб

узнавайте о самых интересных инструкциях раз в неделю, делитесь своими и участвуйте в розыгрышах!

  • Сергей Савенков

    какой то “куцый” обзор… как будто спешили куда то