Nabídka mobilních telefonů na trhu je velice pestrá, existuje nepřeberné množství mobilů nejrůznější konstrukce. Protože ale všechny telefony plní v podstatě stejnou funkci, mají vnitřek podobný, bez ohledu na výrobce.
Mobil na kousky
Každý mobilní telefon se skládá z pěti základních hardwarových bloků: vysokofrekvenční část, blok zpracování signálu v základním pásmu, řídící obvody a paměti, blok vstupních a výstupních obvodů pro komunikaci s uživatelem nebo jinými zařízeními a samostatným blokem je pak napájecí část. Blokové schéma mobilního telefonu najdete na následujícím obrázku.
Blokové schéma mobilního telefonu
Vstupní a výstupní obvody
Nejvíce viditelné jsou pochopitelně prvky pro komunikaci s okolím. Patří sem výstupní zařízení, jako je displej, různé výstražné a stavové diody, ale třeba i reproduktor. Mezi vstupní zařízení patří v první řadě klávesnice, joystick a ostatní ovládací prvky, ale také mikrofon. Pak jsou tu konektory a pro připojení kabelu a lze sem zařadit i infraport. Poněkud sporné z hlediska zařazení je pak rozhraní Bluetooth, které sice slouží pro komunikaci s blízkým okolím, ale pracuje ve vysokofrekvenční oblasti. Vzhledem ke smyslu použití Bluetooth v mobilních telefonech patří spíše sem.
Právě ve vstupních a výstupních obvodech se mobilní telefony od sebe vzájemně odlišují asi nejvíc. Některý má lepší displej, jiný třeba pohodlnější klávesnici. Také v komunikačních rozhraních vznikají velké rozdíly. Telefon může mít Bluetooth nebo infraport, jiný třeba jen jedno z nich. Podstata a funkční význam tohoto bloku jako takového ale i tak zůstávají stejné.
Základní zpracování signálu
Tento blok začíná přímo u úst uživatele. Akustický signál, který je mikrofonem mobilního telefonu přeměněn na elektrický analogový signál, je záhy speciálními technikami ještě jednou přeměněn, tentokrát na signál digitální. To se děje v tzv. A-D převodnících. Poté signál – teď už digitální – projde zdrojovým a kanálovým kódováním. O technice zpracování akustických signálů v mobilním telefonu jsme před časem podrobněji psali v tomto článku.
V opačném směru, tedy na straně příjmu, přichází signál přes anténu a vysokofrekvenční blok. Signál je při vstupu do této části nejprve filtrován, pak prochází kanálovým a zdrojovým dekodérem a poté je v D-A převodníku převeden na analogový signál. Probíhá tedy přesně opačný proces jako při zpracování hovorového signálu. Výsledný analogový signál je pak ještě zesílen a poslán do reproduktoru.
Vysokofrekvenční část
Tento blok slouží k vlastní komunikaci mobilního telefonu se sítí přes rádiové prostředí. Je to ta část, která se stará o vlastní vysílání a příjem signálu. Signál, který vychází z bloku pro základní zpracování, je po vstupu do vysokofrekvenční části podroben modulaci GMSK. Modulovaný signál dále pokračuje do směšovače, kde je za pomoci signálu z kmitočtového syntezátoru frekvenčně posunut na aktuální vysílací kmitočet nosné vlny.
Po těchto všech krocích je signál připraven k přenosu. Je tedy zesílen koncovým výkonovým zesilovačem, který má za úkol dodávat do antény požadovaný vysílací výkon. Anténa pak tvoří rozhraní mezi rádiovým přenosovým prostředím a vnitřní elektronikou. Právě vysokofrekvenční části, konkrétně tedy bloku modulace a demodulace, se týká rozdíl mezi klasickým systémem GSM a u nás nově zaváděnou technologií EDGE. Technologie EDGE používá na rozdíl od klasického GSM modulaci 8PSK. Podrobněji si o tom můžete přečíst například v tomto článku.
Řídicí část
Všechny základní bloky spojuje a řídí mikroprocesor spolu s paměťmi RAM a ROM. Tento řídicí blok koordinuje vlastní zpracování signálu, tedy veškeré kódování a šifrování. Dále také zajišťuje komunikaci s uživateli prostřednictvím klávesnice, displeje, ale obstarává také třeba signalizaci vibračním motorkem. Koordinuje také správnou komunikaci s jinými zařízeními prostřednictvím různých komunikačních rozhraní, např. infraportu, Bluetooth nebo sériového kabelu. Komunikační rozhraní mívají své vlastní hardwarové převodníky a obvody, které jsou ale opět řízeny centrálním mikroprocesorem.
Řídicího bloku se týká také konektor pro uložení karty SIM, protože bez ní pochopitelně mobil plnohodnotně nepracuje. O komunikaci telefonu a SIM karty se stará právě řídící blok. Karta SIM obsahuje svůj vlastní mikroprocesor a paměti ROM a RAM. Více se o ní dočtete v tomto článku. Paměť RAM v telefonu slouží např. k ukládání uživatelských dat a v interní paměti ROM bývají uloženy některé důležité údaje o telefonu, např. číslo IMEI.
Napájecí obvody, které jsou samostatnou částí mobilního telefonu, jsou tvořeny baterií, která dodává energii do všech dalších bloků.
Pod slupkou jsou stejné
Pod vnějšími kryty, které chrání vnitřnosti od poškození a dávají telefonu tvář, je ukryt plošný spoj, na němž leží většina funkčních prvků mobilního telefonu. Některé výše popsané bloky mohou být konstruovány i samostatně na zvláštním modulu a k základní konstrukci jsou pak připojeny. Hardwarovým zpracováním se mohou jednotlivé telefony model od modelu lišit, což je patrné zejména u některých véček nebo u různých otočných telefonů. Výše popsané vnitřní blokové schéma ale platí pro každý GSM telefon bez ohledu na výrobce.
