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知識大圖解:手機通話的運作原理

知識大圖解_96
・2015/04/27 ・708字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 523 ・七年級

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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為何傳染病可以短期內大爆發?不可不知的「傳染動力學」——《小大人的公衛素養課》

親子天下_96
・2021/10/17 ・944字 ・閱讀時間約 1 分鐘
  • 作者/陳建仁、胡妙芬
  • 繪者/Hui

不可不知的傳染動力學:感染人數呈等比級數增加

要知道怎麼對抗傳染病,首先必須了解與傳染病傳播速度密切相關的「傳染動力學」。事實上,傳染病如同謠言一般,會一傳十,十傳百的快速傳播。如果每個人只把傳染病傳給一個人,跟每個人把傳染病傳給三個人,經過十波的傳染之後,最後得病的人數會相差多少?答案是相差 59000 多倍!(差距請見下圖)

圖/親子天下

所以,如何減少感染的人數非常重要。不管是感冒了或是得到其他傳染病,趕快去看醫生、吃藥,並且在家休息不去感染別人,這樣的聰明做法不但是保護自己,也能「傳染病止於智者」,保護到其他沒有感染的人。

圖/親子天下

R0 値是什麼?

傳染病大流行期間,報導中常提到的「R0 值」就是在自然的情況下,一個人會把傳染病傳給幾個人的意思。而加入防疫行動後,數值會隨著時間改變,就稱為「Rt 值」。

比方說,一個人平均會傳給 1 個人,那麼 R0=1,代表病原體會持續存在,但不會蔓延開來。如果一個人平均傳給超過 1 個人,那麼 R0>1,代表病原體會蔓延開來成為流行病;相反的,如果一個人傳給少於 1 個人,那麼 R0<1,代表病原體將會逐漸消失。戴口罩、勤洗手、保持社交距離、生病在家隔離的目的,就是在降低傳染數。

另外,R0 會隨著病原體突變成傳染力強的變異株而上升。譬如像 2020 年新冠肺炎一開始 R0 值約為 2.5,後來突變成 Alpha 株時 R0 值約為 4、Delta 株時 R0 值約為 6。

圖/親子天下
圖/親子天下

——本文摘自《小大人的公衛素養課:流行病學×預防醫學》,2021 年 9 月,親子天下,未經同意請勿轉載

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