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知識大圖解:手機通話的運作原理

現在的手機是隨身攜帶的遊戲機、計算機、鬧鐘,甚至是個人助理;但最實用的功能仍舊是讓我們在打電話時能夠隨心所欲地移動,不會受到電話線的限制。

跟家用有線電話不同的是,手機通話透過無線電波發送電子訊號到基地台的發射塔或天線。天線接到訊號後,再沿著基地台構成的網絡將訊號送出,直到訊號到達最接近收話方所在的天線。最後,再以無線電波將訊號傳送到目標手機,並轉換回電子訊號,然後再轉成聲波,進入收話方的耳朵內。

郊區的手機基地台大約相隔數公里,但在城市裡可能僅隔幾百公尺。每一「網格」(cell)就會有一基地台,而網格是基地台能夠接收手機訊號的最大範圍。因此,當你離基地台越遠,訊號就越弱;若你完全收不到訊號,表示你所在的區域位於基地台收訊範圍之外。除了大型的主基地台,也有小型和微型基地台,其體積小,覆蓋率也較低。不過,小基地台也都可以接收無線電波,再傳送到大型的主基地台,如此便能擴大覆蓋範圍。

How mobile calls work

請點擊看大圖。

只要位在基地台的收訊範圍內,手機訊號網絡讓人能隨時隨地撥打電話。儘管有時還是需要衛星來傳送基地台無法傳輸的長途電話,但基地台網絡這種藉由接力來傳輸訊號的技術,絕對是科技史上的一項驚人突破。

第一批智慧型手機

真正受到歡迎的第一台智慧型手機是2001年推出的Kyocera 6035。它附有數據機,能夠無線上網,收發電子郵件,並內建有8 MB的記憶體。這支手機讓人們開始進入能一邊移動一邊工作,不用網路線,也不用帶著笨重的筆記型電腦的生活。

 

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第07期(2015年4月號)

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