piątek, 04 marzec 2011 13:20

Skąd komórki w telefonie komórkowym?

Aparat fotograficzny o superrozdzielczości, kamera i odtwarzacz wideo, dostęp do Internetu i skrzynki pocztowej, odtwarzacz plików muzycznych, kalkulator, latarka, budzik, pilot do urządzeń domowych i to wszystko w... telefonie? Nasycone elektroniką, „wszystkomające”, prywatne centrum dowodzenia w pudełku, które zmieści się w małej kieszeni. A rozmowy telefoniczne?

Telefon komórkowy jest formą stacji nadawczo-odbiorczej. Odbiera sygnał fali elektromagnetycznej, w której zakodowany jest dźwięk. Na zbliżonej zasadzie radio odbiera sygnał wybranej stacji radiowej. Telefon komórkowy może również nadawać sygnał z zakodowanym dźwiękiem, działając podobnie jak inne bezprzewodowe nadawczo-odbiorcze urządzenia radiotelefoniczne (walkie-talkie, CB-radio). Prototyp telefonu komórkowego został skonstruowany przez szwedzką firmę Ericsson w 1956 roku – ważył 40 kg i miał rozmiar walizki!

Telefony komórkowe, w odróżnieniu od wspomnianych urządzeń, działają w innym zakresie fal radiowych, tzw. mikrofalowym. Poza długością pasma falowego telefony komórkowe wyróżnia dużo większy zasięg działania. Uzyskuje się go dzięki sieciom anten przekaźnikowych, tworzonym przez operatorów.

Każdej antenie przyporządkowana jest określona powierzchnia (tzw. sektor lub komórka – stąd popularna nazwa telefonu bezprzewodowego) oraz odpowiedni przedział z zakresu mikrofalowego. Komórka z anteną stanowią stację bazową. Cały zakres mikrofal jest ograniczony i nie można go dzielić w nieskończoność. Jednak wybrany przedział mikrofal może zostać powtórzony w sekto­rze/ko­mórce, który nie sąsiaduje bezpośrednio z sektorem o danym paśmie fal.

Gdy użytkownik przemieszcza się pomiędzy sektorami, stacje bazowe rejestrują jego położenie dzięki sygnałowi nadawanemu przez jego (włączony!) telefon komórkowy. Dzięki temu jest on przełączany do następnego sektora i odpowiadającej mu częstotliwości nadawania i odbierania, a stacje bazowe komunikują się ze sobą. Sieć stacji bazowych pozwala policji na ustalenie położenia poszukiwanych osób, jeżeli tylko mają włączony telefon komórkowy i znany jest jego numer.

Częstotliwość mikrofali przyporządkowana danej stacji bazowej pozwala na ograniczoną liczbę połączeń. Stąd więcej anten przekaźnikowych ustawianych jest na terenach gęściej zaludnionych, zaś w tłumie ludzi (koncerty, stadiony) naprawdę trudno gdziekolwiek się dodzwonić – dzieje się tak, ponieważ w takich sytuacjach z jednego sektora sieci usiłuje skorzystać równocześnie zbyt wielu użytkowników. Anteny nie obejmują całej powierzchni Ziemi, dlatego ciągle są jeszcze miejsca, do których nie możemy się dodzwonić.


Na świecie jest ponad 5 miliardów użytkowników telefonów komórkowych. Prawdopodobnie mamy do czynienia z najpopularniejszym urządzeniem elektronicznym w historii ludzkości. Co ze szkodliwością komórek dla zdrowia? Badania prowadzone przez dziesięć lat w Danii na grupie 420 tys. użytkowników nie stwierdziły bezpośredniego powiązania pomiędzy zachorowalnością na nowotwory mózgu a korzystaniem z telefonów komórkowych. Nie ma jednak wątpliwości, że rozmowa telefoniczna w trakcie jazdy samochodem, bez użycia zestawu głośnomówiącego, zwiększa prawdopodobieństwo wypadku. 

Dr Katarzyna Dziedzic-Kocurek

Autorka jest biofizykiem, pracuje w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego. Naukowo interesuje się wykorzystywaniem fizyki w leczeniu i diagnozowaniu.
Przeczytano 9054 razy
Więcej w tej kategorii: « Chiński zamiast pigułek