Jak działa smartfon? Telefonia komórkowa 1G

To jest trzeci artykuł serii zainspirowanej pytaniem mojej małżonki: jak działa smartfon? Niestety, nie da się tego wyjaśnić krótko. Po przedstawieniu prehistorii i generacji zerowej czyli 0G, w tym artykule omawiam pierwszą generację telefonii komórkowej, mobilnej, oznaczaną skrótem 1G.

Dla osoby „nietechnicznej” próba zrozumienia, jak działa smartfon, jak możliwe jest przesyłanie na dowolne odległości rozmów, tekstów, zdjęć i filmów, przypomina próbę wskoczenia do pędzącego ekspresu (fotografia niżej). Odpowiedź musi być bardzo obszerna, a osobom „nietechnicznym” nie da się w prosty sposób wyjaśnić wszystkich zadziwiających szczegółów. Można jednak przystępnie wyjaśnić i przybliżyć, pokazać zarys, najważniejsze zasady a także pewne ciekawostki. Można, tylko w tym celu trzeba wrócić do korzeni i pokazać, jak telefonia powstała i jak się zmieniała.

Taki przegląd kolejnych kroków doprowadzi nas do dnia dzisiejszego. Dlatego w pierwszym artykule nieprzypadkowo zacząłem od telegrafu, telegrafu bezprzewodowego i omówiłem klasyczne stare telefony oraz stare radiotelefony. W drugim artykule doszliśmy do telefonii mobilnej zerowej generacji (0G), która była bardzo kosztowna i mało popularna. Teraz przedstawię pierwszą, prawdziwą generację telefonii komórkowej (1G).

Telefonia mobilna pierwszej generacji – 1G

Kluczowymi problemami z dawnymi radiotelefonami były ich rozmiary, masa, zasięg oraz czasy rozmowy i czuwania. Fotografia 1 (Leo-setä CC BY–SA 2.0) pokazuje stare telefony mobilne pierwszej generacji, ze zbiorów Muzeum Technologicznego w Helsinkach. Z lewej strony stoi potężny Senator z roku 1982, potem znacznie mniejszy z roku 1986, a potem jeszcze mniejszy Cityman 900 z roku 1990. Po prawej na pierwszym planie widać jeszcze mniejsze telefony porównywalne ze współczesnymi.

Tylko w przypadku radiotelefonów samochodowych masa i pobór prądu (energii) nie były większym ograniczeniem. Poważnym ograniczeniem były w przypadku mobilnych telefonów „niesamochodowych”. Fotografia 2 (HLundgaardCC BY–SA 3,0) przedstawia pochodzący z roku 1981, produkowany w Norwegii telefon mobilny NMT, który przypomina spory plecak.

Jeśli jednak miałby to być prawdziwie mobilny telefon do masowego użytku, musiałoby to być urządzenie o rozsądnie małej masie i rozmiarach, ale też o sensownie dużym zasięgu i długim czasie pracy po naładowaniu akumulatorów. Najlepiej urządzenie, które można zabrać do kieszeni czy damskiej torebki.

Najprościej biorąc, jeśli zasięg ma być duży, to moc zastosowanego nadajnika radiowego musi być odpowiednio duża, a to oznacza szybkie wyczerpywanie akumulatorów podczas rozmowy. Istotny jest też pobór prądu w stanie czuwania – nasłuchiwania, bo przecież telefon musi ciągle nasłuchiwać, czy ktoś nie chce się właśnie dodzwonić. A to wszystko wymaga energii z akumulatora. Z kolei akumulatory o dużej pojemności muszą mieć odpowiednio dużą masę. Potrzebny jest jakiś akceptowalny kompromis, na który aspekty techniczne pozwoliły dopiero na początku lat 70.

Na fotografii 3 (fot. Rico Shen CC BY–SA 3.0) widać konstruktora Martina Coopera z prototypem mobilnego telefonu DynaTAC z roku 1973.

Telefon nazywany był często cegłą, ponieważ jego masa to niewiarygodne dziś 1,4 kilograma! Z lektury licznych materiałów prasowych na temat tego telefonu można byłoby wysnuć wniosek, że był to najwcześniej wykorzystywany telefon komórkowy. Prawda jest nieco inna, o czym więcej za chwilę.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w grudniowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 12/2025). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite, gdzie dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 15 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 12/2025 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć pełne wersje dowolnych numerów ZE znajdują się na stronie:
https://piotr-gorecki.pl/n11.