¿Cómo Funciona un Teléfono Inalámbrico?

Los teléfonos inalámbricos son una de esas pequeñas maravillas de la vida moderna, que nos permiten movernos libremente por la casa o incluso el jardín, mientras hablamos por teléfono. No se trata de un teléfono móvil normal, sino el teléfono fijo de casa – el que siempre ha tenido un cordón conectado desde el auricular hasta la carcasa del propio teléfono. Mucho antes de que los teléfonos móviles se hicieran tan baratos como para que cualquier persona pudiera tener uno, los teléfonos inalámbricos dieron la oportunidad que poder pasear y hablar en la privacidad de nuestro hogar.

Este tipo de aparatos tiene muchas de las funciones de los teléfonos estándar y hay muchos modelos disponibles. ¿Cómo funcionan estos dispositivos y que tipos hay en el mercado? Después de leer este artículo, seguramente veremos de otra manera nuestro teléfono inalámbrico, y por supuesto, sabremos mucho más de cómo funciona. Empecemos por los principios básicos y algo de historia.

El teléfono inalámbrico apareció por primera vez en los años ochenta y empezaron a operar en una frecuencia de 27 Megahercios. Sin embargo, estos primeros tenían unos cuantos problemas: Un rango limitado, una pobre calidad de sonido, que solía ser ruidoso y con interferencias porque las paredes y muebles afectaban las señales. La seguridad tampoco era buena, ya que se podía interceptar las señales desde otro teléfono inalámbrico por el limitado número de canales.

Esto mejoró a finales de los ochenta dando un rango de frecuencias diferente (49 Megahercios). Aparte de ayudar con las interferencias, también se necesitaba menos energía para hacerlos funcionar, Sin embargo, los teléfonos seguían teniendo sus limitaciones. Al aumentar el número de usuarios con esta frecuencia, en los años noventa se tuvo que introducir la frecuencia de 900 Megahercios.

Las señales digitales permitieron que los teléfonos fueran más seguros y fiables. En esos tiempos era muy fácil poder escuchar conversaciones de personas utilizando estos dispositivos. En el 95, se introdujo la tecnología DSS (Digital Spread Spectrum). Este sistema permitía que la información digital se propagara en partes sobre diferentes frecuencias entre el receptor y la base, haciendo prácticamente imposible que se pudiera capturar una conversación ajena.

A finales de los años noventa, se abrió el rango de 2.4 Gigahercios para los teléfonos inalámbricos. Esto ha incrementado la distancia por la que este dispositivo puede operar, y además la saco del rango de frecuencia de muchos escaneadores de radio, por lo que mejoró aun más la seguridad.

Un teléfono inalámbrico es básicamente una combinación de teléfono y un transmisor de radio. Tiene dos parte principales: La base y el auricular. La base es la parte que va conectada mediante un cable estándar a la toma de teléfono principal que tenemos en casa. El sistema telefónico que nos llega de la calle lo ve como un teléfono normal. La base recibe las llamadas entrantes (como señales eléctricas) a través de la línea de teléfono, las convierte en señales de radio FM y luego las difunde por el aire esa señal.

El auricular recibe la señal de radio de la base, la convierte en una señal eléctrica y envía la señal a un altavoz, donde es convertida en el sonido que podemos escuchar. Cuando hablamos, el auricular difunde nuestra voz a través de una segunda señal de radio FM de vuelta a la base. La base recibe la señal de voz, la convierte a una señal eléctrica y envía esa señal por la línea de teléfono a la otra persona.

La base y el auricular operan en un par de frecuencias que te permiten hablar y escuchar al mismo tiempo, y que tiene el nombre de frecuencia duplex. En la siguiente parte del artículo, veremos parte por parte los componentes de un teléfono inalámbrico estándar para comprender como es su interior.

Composición de un teléfono wireless

Para ilustrar las partes que tiene un teléfono inalámbrico, lo mejor es poner como ejemplo un teléfono wireless estándar, como es uno fabricado por la GE (General Electric) en los años noventa. Como se ha mencionado en artículos anteriores, todos los teléfonos inalámbricos tienen una base y un auricular. La base es la parte que va conectada en la toma telefónica que hay en la pared. Si abres la base y expones el circuito electrónico impreso que hay en su interior, verás varios componentes que gestionan las funciones de la base, como por ejemplo, el interfaz de línea telefónica, que recibe y envía señales telefónicas a través de la línea.

También tenemos la radio, que amplifica señales de y desde el interfaz anterior, como también de los controles de usuario y el altavoz del teléfono (si tiene uno). Por último tenemos el alimentador, que suministra una baja corriente a los circuitos y recarga la batería del auricular. ¿Qué es lo que hace el primero de estos componentes, que es el interfaz de la línea de teléfono?

Los componentes del interfaz hacen dos cosas. La primera es enviar la señal de aviso de llamada el timbre (si está en la base) o a los componentes de radio para una difusión total si está en el auricular. Esto te hace saber que tienes una llamada entrante. En segundo lugar, estos componentes reciben y envían pequeños cambios en la corriente eléctrica de la línea telefónica, y estos cambios son enviados al llamante.

Lo mismo pasa cuando el llamante habla con nosotros. Los componentes de radio reciben las señales eléctricas del interfaz de la línea telefónica y los controles de usuario (botones, mandos, etc.). Estos componentes convierten las señales de las ondas de radio y las difunde por medio de la antena. Usan cristales de cuarzo para configurar las frecuencias de radio para enviar y recibir. Hay dos de estos cristales, uno para enviar señales y otro para recibirlas.

Debemos recordar que la base y el auricular operan en un para de frecuencias que te permite hablar y escuchar al mismo tiempo (a lo que se llama duplex). Los componentes de radio incluyen un amplificador de audio que aumenta la fuerza de las señales eléctricas entrantes. Una parte importante es el suministro de energía que se requiere para alimentar a los componentes eléctricos del circuito electrónico de la base.

Los componentes eléctricos dan la energía para recargar la batería del auricular cuando se pone en la base para su carga. Aparte de los componentes mencionados, algunas bases también tienen amplificadores de audio para usar con marcadores, otros altavoces, pantallas LCD, indicadores en forma de diodos y ciertos tipos de memoria adicional.

La otra pieza importante en un teléfono inalámbrico es el auricular. Esta parte es móvil y la puedes llevar contigo por toda la casa y en el exterior, siempre que no te salgas del radio del transmisor del teléfono. El auricular tiene todo el equipamiento de un teléfono estándar (micrófono, altavoz, marcador, etc.), más el equipamiento de un transmisor / receptor de una radio FM. Cuando abres un auricular, puedes ver los siguientes componentes:

Altavoz – convierte las señales eléctricas en el sonido que podemos escuchar.

– convierte las señales eléctricas en el sonido que podemos escuchar. Micrófono – Recoge el sonido y lo convierte en señales eléctricas.

– Recoge el sonido y lo convierte en señales eléctricas. Teclas de marcado – Para marcar los teléfonos.

– Para marcar los teléfonos. Timbre o zumbador – Te hace saber que tienes una llamada.

– Te hace saber que tienes una llamada. Componentes de radio – Amplifica las señales eléctricas de y desde el micrófono y los altavoces. También envía y recibe las frecuencias de radio FM.

– Amplifica las señales eléctricas de y desde el micrófono y los altavoces. También envía y recibe las frecuencias de radio FM. La pantalla LCD o de diodos – Indicadores de luz.

– Indicadores de luz. Batería recargable – Suministra energía eléctrica al auricular.

El altavoz es otra pieza clave del auricular. Recibe las señales eléctricas del amplificador de audio en los componentes de radio y los convierte en sonido. Cuando retires la cubierta del altavoz, puedes ver un imán redondo con un agujero en el centro y un profundo surco alrededor del agujero.

En ese surco hay una bobina hecha con un fino hilo de cobre que está pegado a una fina membrana de plástico. La membrana de plástico cubre el imán y la bobina. Para poder escuchar sonidos, ocurre lo siguiente:

La señal eléctrica llega de los componentes de radio.

Las señales eléctricas viajan por el hilo de la bobina.

Las señales eléctricas inducen corrientes magnéticas en el hilo de la bobina, haciendo que se convierta en un electroimán.

La bobina magnetizada se mueve dentro y fuera del surco del imán.

La bobina mueve la membrana de plástico añadida en la misma frecuencia según las corrientes eléctricas cambian.

Los movimientos de la membrana mueven aire en la misma frecuencia, y por ello crea ondas de sonido que puedes oír.

Las teclas del teléfono, el micrófono y las baterías

Una de las partes fundamentales es por supuesto el micrófono. El micrófono cambia las ondas de sonido de tu voz en señales eléctricas que son enviadas al amplificador de audio de los componentes de la radio. Es esencialmente un altavoz que funciona de la forma contraria. Cuando las ondas de sonido de tu voz mueven la membrana, ocasionan minúsculas corrientes eléctricas ya sea moviendo el cable de la bobina dentro de un imán o comprimiendo la membrana contra el polvo de carbono.

Por otro lado tenemos las teclas del teléfono que te permiten marca un número. Lo que hace es transferir la presión de tus dedos en la tecla apropiada en una señal eléctrica que es enviada a los componentes de la radio. Debajo de la almohadilla de las teclas, hay un circuito con un material conductivo debajo de cada botón.

Esta placa funciona como un control remoto. Cuando aprietas un botón, hace un contacto con el material y cambia si conductividad eléctrica. La conductividad envía una señal eléctrica a los componentes de radio indicando que has seleccionado el número.

Una de las partes que reconoceremos al instante es el zumbador o timbre, que podemos escuchar cuando alguien nos está llamando. Cuando los componentes de radio del auricular reciben la señal de llamada de la base, envían señales eléctricas al timbre o zumbador.

Este cambia estas señales eléctricas en un sonido de una forma muy parecida a como los hacen los altavoces. Escuchas el sonido del timbre y ya sabes que alguien te está llamando. En algunos teléfonos el altavoz es usado APRA hacer que el timbre suene y no hay necesitada de un timbre aparte.

Los componentes de la radio del articular son similares a los que tiene la base – convierten las señales eléctricas del micrófono en señales de radio FM y los difunde a la misma frecuencia que el cristal receptor de la unidad base. Los componentes de radio también reciben señales de radio a la misma frecuencia que los cristales de amplia difusión de la base, convirtiéndolos en señales eléctricas y enviándolas al timbre o al altavoz. Hay que recordar que la base y el auricular operan a una frecuencia doble que permite que hables y escuches al mismo tiempo.

Otra parte es la pantalla que puede ser LCD o de tipo LED. Muchos suelen tener pantallas del tipo diodo que indica varias cosas, como por ejemplo cuando la línea esta abierta o cuando la batería está baja. Otros tienen el tipo LCS similar a los teléfonos móviles.

Por último tenemos la batería. La batería del auricular proporciona la energía para todos sus componentes. Todos los auriculares inalámbricos tienen una batería recargable que puede ser de varios tipos. Cuando la batería está baja, un indicador de luz en el auricular usualmente se enciende o parpadea. En algunos teléfonos, un sonido indica que la batería debe ser cargada cuanto antes. Esto se puede hacer poniendo el auricular en la base del teléfono inalámbrico.

Esto por supuesto es un ejemplo del modelo GE inalámbrico que pertenece a los años noventa. Los modernos teléfonos inalámbricos tienen las mismas funciones y muchas de las funciones hardware. Sin embargo, muchos de los circuitos electrónicos que estaban hechos de transistores, resistencias y capacitadores, han sido reemplazados por circuitos integrados. Estos avances permites que el auricular sea más pequeño pero con las mismas funciones o incluso muchas más.

En resumen, un teléfono inalámbrico es básicamente una combinación de un teléfono y una radio FM transmisor / receptor. Al ser una radio transmisora, difunde las señales por diferentes vías aéreas más que hacerlo directamente entre la base y el auricular. Al ser una difusión abierta, es posible para otras personas escuchar las conversaciones de teléfono con un scanner de radio. Por lo tanto, es importante asegurarse de que tenemos un sistema seguro, donde DSS ofrece la mejor protección contra posibles intrusiones.

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