Устройство дисплея мобильного телефона (смартфона) и планшета. Устройство жидкокристаллического экрана. Типы дисплеев, их отличия.

  Статья:

 

Устройство дисплея мобильного телефона (смартфона) и планшета. Устройство жидкокристаллического экрана. Типы дисплеев, их отличия.

Предисловие

   В этой статье мы разберем устройство дисплеев современных мобильных телефонов, смартфонов и планшетов. Экраны крупных устройств (мониторов, телевизоров и т.п.), за исключением небольших нюансов,  устроены аналогично.

   Разборку будем проводить не только теоретически, но и практически, со вскрытием дисплея «жертвенного» телефона.

   Рассматривать, как устроен современный дисплей, мы будем на примере наиболее сложного их них — жидкокристаллического (LCD — liquid crystal display). Иногда их называют TFT LCD, где сокращение TFT расшифровывается «Thin-Film Transistor» — тонкопленочный транзистор; поскольку управление жидкими кристаллами осуществляется благодаря таким транзисторам, нанесенным на подложку вместе с жидкими кристаллами.

   В качестве «жертвенного» телефона, дисплей которого будет вскрыт, выступит дешевенький Nokia 105.

 

Основные составные части дисплея

   Жидкокристаллические дисплеи (TFT LCD, и их модификации — TN, IPS, IGZO и т.д.) состоят укрупненно из трех составных частей: сенсорной поверхности, устройства формирования изображения (матрица) и источника света (лампы подсветки). Между сенсорной поверхностью и матрицей расположен еще один слой, пассивный. Он представляет собой прозрачный оптический клей или просто воздушный промежуток.

Существование этого слоя связано с тем, что в ЖК-дисплеях экран и сенсорная поверхность представляют собой совершенно разные устройства, совмещенные чисто механически.

   Каждая из «активных» составных частей имеет достаточно сложную структуру.

   Начнем с сенсорной поверхности (тачскрин, touchscreen).

   Кстати, многие интересуются, что такое тачскрин? Вот это она и есть — сенсорная поверхность экрана, чувствительная к прикосновению пальца (пальцев).

  Она располагается самым верхним слоем в дисплее (если она есть; а в кнопочных телефонах, например, ее нет).
  Её наиболее распространенный сейчас тип — ёмкостная. Принцип действия такого тачскрина основан на изменении электрической емкости между вертикальными и горизонтальными проводниками при прикосновении пальца пользователя.

   Соответственно, чтобы эти проводники не мешали рассматривать изображение, они делаются прозрачными из специальных материалов (обычно для этого используется оксид индия-олова).

   Существуют также и сенсорные поверхности, реагирующие на силу нажатия (т.н. резистивные), но они уже «сходят с арены».
   В последнее время появились и комбинированные сенсорные поверхности, реагирующие одновременно и на емкость пальца, и на силу нажатия (3D-touch-дисплеи). Их основу составляет емкостной сенсор, дополненный датчиком силы нажатия на экран.

   Тачскрин может быть отделен от экрана воздушным промежутком, а может быть и склеен с ним (так называемое «решение с одним стеклом», OGS — One Glass Solution).

   Такой вариант (OGS) имеет значительное преимущество по качеству, поскольку уменьшает уровень отражения в дисплее от внешних источников света. Это достигается за счет уменьшения количества отражающих поверхностей.
   В «обычном» дисплее (с воздушным промежутком) таких поверхностей — три. Это — границы переходов между средами с разным коэффициентом преломления света: «воздух-стекло», затем — «стекло-воздух», и, наконец, снова «воздух-стекло». Наиболее сильные отражения — от первой и последней границ.

   В варианте же с OGS отражающая поверхность — только одна (внешняя), «воздух-стекло».

   Хотя собственно для пользователя дисплей с OGS очень удобен и имеет хорошие характеристики; есть у него и недостаток, который «всплывает», если дисплей разбить. Если в «обычном» дисплее (без OGS) при ударе разбивается только сам тачскрин (чувствительная поверхность), то при ударе дисплея с OGS может разбиться и весь дисплей целиком. Но происходит это не всегда, поэтому утверждения некоторых порталов о том, что дисплеи с OGS абсолютно не ремонтируемые — не верно. Вероятность того, что разбилась только внешняя поверхность — довольно велика, выше 50%. Но ремонт с отделением слоев и приклейкой нового тачскрина возможен только в сервис-центре; отремонтировать своими руками крайне проблематично.
 

Экран

   Теперь переходим к следующей части — собственно экрану.

   Он состоит из матрицы с сопутствующими слоями и лампы подсветки (тоже многослойной!).

   Задача матрицы и относящихся к ней слоев — изменить количество проходящего через каждый пиксель света от лампы подсветки, формируя тем самым изображение; то есть в данном случае регулируется прозрачность пикселей.

   Немного детальнее об этом процессе.

   Регулировка «прозрачности» осуществляется за счет изменения направления поляризации света при прохождении через жидкие кристаллы в пикселе под воздействием на них электрического поля (или наоборот, при отсутствии воздействия).

При этом само по себе изменение поляризации еще не меняет яркости проходящего света.

   Изменение яркости происходит при прохождении поляризованного света через следующий слой — поляризационную пленку с «фиксированным» направлением поляризации.

   Схематично структура и работа матрицы в двух состояниях («есть свет» и «нет света») изображена на следующем рисунке:

(использовано изображение из нидерландского раздела Википедии с переводом на русский язык)

   Поворот поляризации света происходит в слое жидких кристаллов в зависимости от приложенного напряжения.

   Чем больше совпадут направления поляризации в пикселе (на выходе из жидких кристаллов) и в пленке с фиксированной поляризацией, тем больше в итоге проходит света через всю систему.

   Если направления поляризации получатся перпендикулярными, то свет теоретически вообще проходить не должен — должен быть черный экран.

   На практике такое «идеальное» расположение векторов поляризации создать невозможно; причем как из-за «неидеальности» жидких кристаллов, так и не идеальной геометрии сборки дисплея. Поэтому и абсолютно-черного изображения на TFT экране не может быть. На лучших LCD экранах контрастность белое/черное может быть свыше 1000; на средних 500…1000, на остальных — ниже 500.

   Остается еще к этому добавить проблемы, возникающие при прохождении света под углом (когда пользователь смотрит не перпендикулярно), и в итоге можем получить не только паразитную засветку, но и другие цвето-яркостные искажения.

   Только что была описана работа матрицы, изготовленной по технологии LCD TN+film. Жидкокристаллические матрицы по другим технологиям имеют схожие принципы работы, но другую техническую реализацию. Наилучшие результаты по цветопередаче получаются по технологиям IPS, IGZO и *VA (MVA, PVA и т.п.).

Подсветка

   Теперь переходим к самому «дну» дисплея — лампе подсветки. Хотя современная подсветка собственно ламп и не содержит.

   Несмотря на простое название, лампа подсветки имеет сложную многослойную структуру.

   Связано это с тем, что лампа подсветки должна быть плоским источником света с равномерной яркостью всей поверхности, а таких источников света в природе крайне мало. Да и те, что есть, не очень подходят для этих целей из-за низкого КПД, «плохого» спектра излучения, или же требуют «неподходящего» типа и величины напряжения свечения (например, электролюминесцентные поверхности, см. Википедию).

   В связи с этим сейчас наиболее распространены не чисто «плоские» источники света, а «точечная» светодиодная подсветка с применением дополнительных рассеивающих и отражающих слоев.

   Рассмотрим такой тип подсветки, проведя «вскрытие» дисплея телефона Nokia 105.

   Разобрав систему подсветки дисплея до её среднего слоя, мы увидим в левом нижнем углу единственный светодиод белого свечения, который направляет свое излучение внутрь почти прозрачной пластины через плоскую грань на внутреннем «срезе»  угла:

   Пояснения к снимку. В центре кадра — разделенный по слоям дисплей мобильного телефона. В середине на переднем плане снизу — покрытая трещинами матрица (повреждена при разборке). На переднем плане вверху — срединная часть системы подсветки (остальные слои временно удалены для обеспечения видимости излучающего белого светодиода и полупрозрачной «световодной» пластины).
   Сзади дисплея видна материнская плата телефона (зеленого цвета) и клавиатура (снизу с круглыми отверстиями для передачи нажатия от кнопок).

   Эта полупрозрачная пластина является одновременно и световодом (за счет внутренних переотражений), и первым рассеивающим элементом (за счет «пупырышков», создающих препятствия для прохождения света). В увеличенном виде они выглядят так:

В нижней части изображения левее середины виден яркий излучающий белый светодиод подсветки.

   Форма белого светодиода подсветки лучше различима на снимке с пониженной яркостью его свечения:

   Снизу и сверху этой пластины подкладывают обыкновенные белые матовые пластиковые листы, равномерно распределяющие световой поток по площади:

   Далее сверху на этот «бутерброд» укладывают еще один лист с особыми свойствами.

   Его условно можно назвать «лист с полупрозрачным зеркалом и двойным лучепреломлением». Помните, на уроках физики нам рассказывали про исландский шпат, при прохождении через который свет раздваивался? Вот это похоже на него, только еще и немного с зеркальными свойствами.

   Вот так выглядят обычные наручные часы, если часть их прикрыть этим листом:

   Вероятное назначение этого листа — предварительная фильтрация света по поляризации (сохранить нужную, отбросить ненужную). Но не исключено, что и в плане направления светового потока в сторону матрицы эта пленка тоже имеет какую-то роль.

   Вот так устроена «простенькая» лампа подсветки в жидкокристаллических дисплеях и мониторах.

   И, наконец, поверх этой многослойной лампы подсветки укладывается жидкокристаллическая матрица, рассмотренная в предыдущей главе.

   Что касается «больших» экранов, то их устройство — аналогично, но светодиодов в устройстве подсветки там больше.

   В более старых жидкокристаллических мониторах вместо светодиодной подсветки использовали газосветные лампы с холодным катодом (CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp).

   Пример микрофотографии TFT LCD (жидкокристаллического) дисплея с матрицей типа TN:

 

   Обратите внимание на однородную структуру субпикселей внутри половинки каждого из них.

   Теперь — пример микрофотографии TFT LCD (жидкокристаллического) дисплея с матрицей типа IPS:

   А здесь — наоборот, надо обратить внимание на сложную структуру внутри каждого из субпикселей.
 

Структура дисплеев AMOLED

   Теперь — несколько слов об устройстве относительно нового и прогрессивного типа дисплеев — AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode).

   Устройство таких дисплеев значительно проще, так как там нет лампы подсветки.

   Эти дисплеи образованы массивом светодиодов  и светится там каждый пиксель в отдельности. Достоинствами дисплеев AMOLED являются «бесконечная» контрастность, отличные углы обзора и высокая энергоэффективность; а недостатками — уменьшенный срок «жизни» синих пикселей и технологические сложности изготовления больших экранов.

   Что касается энергоэкономности, то она связана с отсутствием лампы подсветки и проявляется не всегда.

   Благодаря тому, что энергию потребляют только те пиксели, которые светятся, погашенные пиксели энергию не потребляют; в то время, как в жидкокристаллических дисплеях (LCD) лампа подсветки работает и потребляет энергию даже тогда, когда экран — чёрный.

   Из-за этого растёт популярность «тёмной темы» для экранов AMOLED. А при ярком и светлом изображении, соответственно, никакого выигрыша в экономичности по сравнению с LCD-экранами нет.

   Также надо отметить, что, несмотря на более простую структуру, стоимость производства дисплеев AMOLED пока что выше, чем дисплеев TFT LCD.

   Типовой пример структуры дисплеев AMOLED — на следующей микрофотографии:

   На фото представлен дисплей AMOLED смартфона Samsung A22; который можно считать вполне типичным.

    Здесь можно обратить внимание на следующие детали:

   — линии пикселей повёрнуты на 45 градусов относительно горизонта;

   — субпикселей зелёного цвета — в два раза больше, чем синих или красных.

   Такая структура расположения пикселей именуется PenTile и очень часто применяется в дисплеях AMOLED. Причём разрешение дисплея производители указывают по числу зелёных субпикселей.

   Это, конечно, небольшое жульничество, но у него есть некоторое техническое обоснование. Оно заключается в том, что человеческий глаз имеет наибольшую чувствительность именно к зелёному цвету; в связи с чем «недовложение» красных и синих субпикселей остаётся практически не заметным.

   Кроме дисплеев AMOLED, постепенно пробивают себе дорогу в жизнь другие дисплеи на основе светодиодов — micro-LED. Они отличаются от AMOLED тем, что светодиоды в них — не на основе органических полупроводников, а на основе настоящих светодиодов, только микроскопических.

   Технология производства таких дисплеев — ещё более дорогая.

   И, наконец, надо сказать, что дисплеи электронных книг (eink, e-ink) не относятся ни к одному из перечисленных типов, они рассмотрены в отдельной статье.
 

Неожиданный вопрос

   Иногда при покупке нового дисплея вместо разбитого пользователи встречаются со странным типом дисплея — Or.

   Встречается этот тип дисплея в прайс-листах во фразах вроде «Дисплей для телефона Gnusmas FSB-007 Or.»

   И возникает логичный вопрос: «Дисплей Or — что это такое?»

   Не пугайтесь, но такого типа дисплея не существует. Or — это в данном случае сокращение от слова «original» (оригинальный), т.е. означает, что продаётся именно та марка дисплея, которая была установлена в телефоне самим производителем.

    Часто можно купить дисплеи, полностью подходящие для телефона взамен вышедшего из строя, но не оригинальные, а совместимые. Формально продавцы обязаны об этом информировать покупателя, но по факту не всегда это делают; особенно — на китайских торговых площадках.

 

  Ваш Доктор.
 12 мая 2017 г.

   Другие статьи цикла «Как устроен смартфон»:

 - Что такое USB OTG в смартфоне и планшете?

 — Навигация (GPS, ГЛОНАСС и др.) в смартфонах и планшетах. Источники ошибок. Методы тестирования.

 — Вскрытие (разборка) камеры смартфона. Устройство камеры смартфона (мобильного телефона)

 — Как правильно заряжать литий-ионный аккумулятор телефона, ноутбука и других устройств

 — Съемка камерой мобильного телефона (смартфона). Параметры камер мобильных телефонов. Основные характеристики, проблемы и примеры дефектов на снимках. Как выбрать смартфон с хорошей камерой?

 — Фотосъемка в режиме HDR (High Dynamic Range) в смартфоне. Что это такое, какая польза и когда можно использовать?

 — Вскрытие (разборка) литий-ионного аккумулятора

 

                Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам                      

   В комментариях запрещены, как обычно, флуд, флейм и оффтопик.
  Также запрещено нарушать общепринятые нормы и правила поведения, в том числе размещать экстремистские призывы, оскорбления, клевету, нецензурные выражения, пропагандировать или одобрять противозаконные действия. Соблюдение законов — в Ваших же интересах!

   Комментарии вКонтакте:

 

   Комментарии FaceBook:

При копировании (перепечатке) материалов ссылка на источник (сайт SmartPuls. ru) обязательна!

Составные части смартфона iPhone 6 Plus: как разобрать

Разложив iPhone 6 Plus на составляющие, имеем приблизительно такую картину:

1. Сенсорный экран.
2. Защитная пластина экрана с межплатным кабелем кнопки HOME.
3. Корпус из анодно-окисленного алюминия с крепежными компонентами (входит в состав антенного комплекса).
4. Системная плата.
5. Спикер (верхний динамик).
6. Звонок (нижний динамик).
7. Аккумулятор.
8. Кабель с кнопкой POWER, микрофоном-устранителем лишнего шума, рекордером звука на главную камеру и светодиодной вспышкой.
9. Кабель с кнопками регулирования громкости и включением беззвучного режима.
10. Кабель кнопки HOME с устройством считывания отпечатков пальце Touch ID.
11. Кабель передней камеры со вторым микрофоном громкой связи и видеоконференции, контактными участками спикера и измерителями света и приближенности
12. Кабель с электрическим соединителем для зарядки, GSM-антенной, контактными участками для нижнего динамика, контактными участками вибродвигателя, микрофоном для связи и аудио-соединителем.
13. Главная камера.
14. Wi-fi-антенна.
15. GPS-антенна.
16. Вибродвигатель.
17. Держатель SIM-карты.

1. Сенсорный экран iPhone 6 Plus

Сенсорный экран iPhone 6 Plus состоит из сетки для динамика и микрофона главной камеры, закрепителей положения для камеры и измерителя приближенности.

• Защитное стекло с покрытием. Защитное стекло предотвращает износ матрицы и сенсорной панели, а также их повреждение при падениях и ударах.
• Сенсор. Сенсор iPhone 6 Plus работает следующим образом: множество электродов на внутренней части экрана при касании пальцев создают конденсатор. Происходит измерение его ёмкости, или передача импульса и измерение напряжения. На внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод вместе с телом человека образует конденсатор; электроника измеряет ёмкость этого конденсатора (подаёт импульс тока и подсчитывает напряжение).
• Матрица. ЖК-дисплей (жидкокристаллический индикатор) — это плоский дисплей на базе жидких кристаллов, которые меняют прозрачность (и светопропускаемость) под воздействием напряжения. Пиксели выполнены на основе RGB-триады (Red, Green, Blue). В данном случае используется технология тонкоплёночных транзисторов LCD TFT (thin-film transistor).
• Подсветка. Поскольку кристаллы не излучают свет самостоятельно, подсветка необходима для того, чтобы человеческий глаз мог распознать, что изображено на ЖК-экране. Свет одинаково распределяется по всей плоскости экрана с помощью подсвеченных диодами поляризационных пленок.
• Пластиковая рамка с крепежами дисплея в корпус и отверстиями для болтов навесного оборудования. Рамка нужна для прикрепления навесных частей (верхнего динамика, кабеля главной камеры, кнопки HOME) и фиксации экрана в корпусе телефона.
• Кабель Кабели применяются для подключения к плате.

Экраны для iPhone 6/6+/6s/6s+/7/7+ несовместимы.

Цвет оригинала: белый, черный.

2. Защитная пластина экрана с межплатным кабелем кнопки HOME

Защитная пластина экрана iPhone 6 закрепляется на обратной стороне экрана и сохраняет весь модуль от механических повреждений и нагревания.

3. Корпус из анодно-окисленного алюминия с крепежными компонентами

Исключительно подвержен деформации даже во время обычного использования, при отсутствии падений. При нагревании сворачивается в виде спирали. Производитель Apple согласился с данным недочетом, обещая устранить его в более поздних моделях.

Незначительные вмятины и сколы негативно сказываются при установке модуля дисплея, образуя щели и погнутости и приводя к расклейке дисплея на части. Из-за скользкого корпуса девайс неудобно держать без использования чехла.

Окошко главной камеры склонно к повреждениям, поскольку в случае китайских аналогов корпуса некачественно зафиксировано. Качество фотографий заметно снижается из-за легко загрязняемого окошка.

4. Системная плата iPhone 6 Plus

Системная плата – это центральная деталь девайса. На ней располагается процессор, память, аудиокодек, датчик питания (контролирует расход энергии компонентами), приемно-передающие модули, модем (контролирует работу в сетях GSM и обработку GPS сигнала) и большое число вспомогательных микросхем.

Это наиболее хрупкая часть телефона, которая легко ломается при сильных ударах и деформировании корпуса; ее восстановление можно доверить только инженерам-профессионалам, применяющим оборудование высокого качества.

5. Спикер (верхний динамик)

Верхний динамик воспроизводит звук при разговоре и имеет два отверстия для болтов.

Состоит из:

• Аудиовыхода, прикрытого черной защитной сеткой.
• Контактного участка

Верхние динамики iPhone 6/6+ взаимозаменяемы.

6. Звонок (нижний динамик) iPhone 6 Plus

Нижний динамик воспроизводит звуки музыки, видео, мелодии звонка и имеет два усика контактов внизу.

Также имеет контактный участок для присоединения к нижнему кабелю.

Динамики у iPhone 6/6+/6s/6s+/7/7+ несовместимы.

Отличия: неодинаково расположены усики контактов

7. Аккумулятор iPhone 6 Plus

Аккумулятор iPhone 6 plus состоит из:

• Соединителя для подключения к матплате.
• Аккумуляторной батареи, или Литий-ионного аккумулятора

Размеры, емкость и время работы батареи iPhone 6 Plus:

• Габариты:
• Длина: 12 см
• Ширина: 4,8 см
• Толщина: 0,3 см
• Емкость:
• 3.82 В, 2915 мАч
• Время работы:
• В режиме ожидания: до 384 часов
• В режиме разговора: до 24 часов в 3g

Не совместим ни с одним другим аппаратом.

8. Кабель с кнопкой Power, микрофоном шумоподавления, рекордером звука на главную камеру и светодиодной вспышкой.

Кабель с кнопкой Power состоит из:

• Кнопка Power: Используется для включения, выключения и блокировки телефона.
• Микрофон главной камеры. Применяется в устройстве шумоподавления.
• Светодиоды вспышки Применяются в качестве вспышки при фотосъемке или как фонарик.
• Сетка шумоподавления (находится под микрофоном).
• Соединитель. Используется для подключения к матплате.

9. кабель с кнопками регулирования громкости и включением беззвучного режима.

Кабель с кнопками регулирования громкости и включением беззвучного режима состоит из:

• Кнопки громкости. Увеличение и уменьшение звука.
• Переключатель беззвучного режима. Используется для включения бесшумного режима.
• Соединитель. Используется для подключения к матплате
.

10. Кабель кнопки HOME с устройством считывания отпечатков пальцев Touch ID.

Кабель кнопки Home состоит из:

• Толкатель кнопки Home. Представляет из себя небольшой кабель с резиновым уплотнителем.
• Соединитель. Используется для подключения к матплате.
• Touch ID. Устройство считывания отпечатков пальцев. В случае выхода из строя и при замене кнопки функция окончательно прекращает работать. Это уникальный элемент, поломка которого приводит к утрате функции Touch ID, несмотря на установку нового кабеля.

Толкатель и кабель являются единым целым.

iPhone 6/6+/6s/6s+ Состоит из небольшого кабеля с резиновым уплотнителем.

Цвета: белый с серебристым обрамлением, белый с золотым обрамлением, белый с красно-золотым обрамлением, черный без обрамления.

11. Кабель с передней камерой, микрофоном громкой связи и видеоконференции, контактными участками спикера и измерителями света и приближенности.

Кабель с передней камерой состоит из:

• Передней камеры. Для съемки селфи
• Измеритель света В активном состоянии настраивает уровень подсветки экрана.
• Измеритель приближенности Контролирует отключение экрана во время разговора.
• Контактный участок звонка Четыре контакта для подсоединения нижнего динамика.
• Микрофон передней камеры. Используется при громкой связи, шумоподавлении, видеоконференции (facetime, skype и проч.), записывает звук с главной и передней камеры.
• Соединитель Используется для подключения к матплате.

Отличается длиной и формой кабеля.

Кабели на iPhone 6/6+/6s/6s+/7/7+ несовместимы.

12. Кабель с электрическим соединителем для зарядки, GSM-антенной, контактными участками для нижнего динамика, контактными участками вибродвигателя, микрофоном для связи и аудио-соединителем.

Кабель с электрическим соединителем для зарядки состоит из:

• Микрофона для связи с резиновым уплотнителем. Включается во время разговора.
• Соединитель для зарядки и синхронизации Используется для зарядки и синхронизации с itunes.
• Аудио разъем (Jack 3.5). Используется для подсоединения гарнитуры.
• Электрический кабель GSM антенны. Используется для подсоединения антенны к матплате.
• Контактный участок для нижнего динамика Используется для подсоединения нижнего динамика.
• Контактный участок для вибродвигателя. Используется для подсоединения вибродвигателя
• Соединитель Используется для подсоединения к матплате.

Кабели iPhone 6/6+/6s/6s+/7/7+ полностью несовместимы.

13. Главная камера iPhone 6 Plus.

Главная камера включает в себя:

• Камера. Основная камера для съемки.
• Соединитель. (Длинный синусообразный кабель). Используется для подсоединения к матплате.

Камеры iPhone 6/6+/6s/6s+/7/7+ несовместимы.

Различия: длина и форма кабеля.

14. Wi-Fi антенна iPhone 6 Plus.

Представляет собой прямоугольник с четырьмя выступами, по два в противоположные стороны, заканчивающимися круглыми коннекторами. Антенна в iPhone 6/6+ крепко зафиксирована на материнской плате четырьмя соединителями.

Антенны iPhone 6/6+/6s/6s+/7/7+ несовместимы.

15. GPS антенна.

GPS устройство осуществляет спутниковую навигацию.

16. Вибродвигатель iPhone 6 Plus.

Вибродвигатель представляет собой прямоугольник с двумя пружинными узлами и тремя отверстиями для фиксации к корпусу устройства.

• Линейный привод. Отвечает за тактильную реакцию на разные системные манипуляции пользователя
• Контактный участок. Используется для подсоединения к нижнему кабелю

17. Держатель SIM-карты.

Представляет собой металлическое устройство для фиксирования положения сим-карт формата nano-sim.

Составные части смартфона iPhone 5: как разобрать

Ранее мы рассматривали строение iPhone 6 Plus, а в данной статье мы изучим строение iPhone 5. Разобрав этот девайс на составные части, мы получим примерно следующее содержимое:

1. Корпус из анодно-окисленного алюминия с крепежными частями (является частью антенного комплекса)
2. Экранный модуль
3. Защитная пластина экранного модуля
4. Системная плата
5. Аккумуляторная батарея
6. Кабель кнопки HOME
7. Кабель кнопки Power с кнопками управления громкостью, включением беззвучного режима, контактными участками вибродвигателя и микрофоном шумоизоляции (который также применяется во время записи звука с главной камеры)
8. Кабель с передней камерой, микрофоном громкой и видеоконференции, контактными участками спикера и измерителями света и приближенности
9. Кабель с электрическим соединителем для зарядки, GSM антенной, контактными участками для нижнего динамика, главным микрофоном, контактными участками кнопки HOME и аудио-соединителем
10. Звонок (нижний динамик)
11. Спикер (верхний динамик)
12. Коаксиальные кабели спутниковой системы навигации
13. Главная камера со светодиодной вспышкой
14. Вибродвигатель
15. Держатель SIM-карты
16. Кожухи
17. Закрепитель спикера
18. Толкатель кнопки HOME

Корпус из алюминия

• В верхней и нижней части находятся накладки из керамики с антеннами. Окошко для главной камеры находится в накладке сверху.

Цвет оригинала: черный, серебристый.

По умолчанию может иметь сеточку для динамика и микрофона передней камеры, держатели положения камеры и измерителя приближенности.

• Защитное стекло с покрытием

Предотвращает износ сенсорной панели и матрицы, а также их повреждение от падений и ударов.

• Поляризационная пленка

Поляризационные пленки устанавливаются перед матрицей и после нее. Поляризация между пленками перпендикулярная (они не пропускают свет без матрицы), чтобы под влиянием напряжения кристаллы открывали и закрывали каналы передачи света.

• Матрица

ЖК-дисплей, или LCD, представляет собой дисплей на основе жидких кристаллов, изменяющих прозрачность и силу пропускания света от действия напряжения. Любой пиксель выполнен по принципу RGB-триады (R – красный, G – зеленый, B — синий). Здесь применяется система TFT (транзистор с тонкой пленкой).

• Подсветка

Это источник освещения, необходимый для того, чтобы мы могли видеть изображение на экране, потому что жидкие кристаллы не излучают свет. Благодаря поляризационным и рассеивающим пленкам и диодной подсветке свет одинаково распределяется по всему периметру экрана.

• Пластиковая рамка с металлическими фиксаторами.

Необходима для фиксации экрана в теле девайса и прикрепления навесных частей (верхний динамик, кабель передней камеры, кнопка HOME).

• Защитный металлический экран

Используется в нескольких целях: защита от помех, теплоотвод, обеспечение жесткости, иногда входит в состав антенного комплекса.

• Тачскрин

Тачскрин iPhone принадлежит к семье проекционно-емкостных экранов и функционирует таким образом: электроды на внутренней плоскости экрана формируют конденсатор при взаимодействии с телом человека. Далее электроника производит измерение емкости этого конденсатора путем подачи импульса и расчета напряжения.

• Кабели

Обеспечивают подсоединение к плате.

Цвет оригинала: белый, черный. Экраны для iPhone 5/5S/5C абсолютно несовместимы.

Пластина из металла для экрана iPhone 5 фиксируется на оборотной стороне экрана и предохраняет модуль от механических повреждений и нагревания.

Строение iPhone 5 немыслимо без системной платы. Это центр телефона, в котором расположены процессор, память, аудиокодек, датчик питания (контролирует расходование энергии отдельными компонентами), приемно-передающие модули, модем (обеспечивает работу в сетях GSM и обработку сигнала GPS) и большое количество вспомогательных микросхем, которые нужны для правильной работы главных деталей.

Системная плата является самой чувствительной частью телефона и подвержена частым поломкам при сильных ударах и деформировании корпуса. Ее восстановление доступно только профессионалам, использующим высококачественное оборудование.

Батарея состоит из:

• Широкого соединителя для подключения к системной плате
• Самой батареи с интегрированным защитным датчиком
• Размеры
  • Длина: 9 см
  • Ширина: 3 см
  • Толщина: 0,35 см
• Емкость
  • Аккумулятор: 3.8 В, 1440 мАч
• Время работы
  • В режиме ожидания: до 225 часов.

Кабель кнопки Home включает в себя:

• Толкатель
  • Представляет собой кнопку из пластика с рисунком (прямоугольник на фронтальной части аппарата) и резиновый уплотнитель.
• Соединитель
  • Небольшой кабель, имеющий два овальных контакта.

Кабель с кнопкой Power состоит из:

• Кнопки Power.

Нужна для включения и выключения аппарата

• Включения беззвучного режима.

Включает бесшумный режим

• Кнопки регулирования уровня громкости.

Нужны для повышения/понижения громкости.

• Соединителя

Используется для подсоединения к системной плате.

• Микрофона главной камеры.

Применяется для шумоизоляции

• Сеточки шумоизоляции (находится ниже микрофона).
• Контактного участка вибродвигателя.

Нужен для подсоединения вибродвигателя.

Не подходят для других моделей этой серии.

Причины:

iPhone 5 — отсутствие вспышки на кабеле, узкий соединитель кабеля.

iPhone 5С — широкий соединитель кабеля, есть вспышка, кнопка Power с двумя болтами.

iPhone 5S — широкий соединитель кабеля, есть вспышка, кнопка Power с одним болтом.

Кабель передней камеры состоит из:

• Фронтальной камеры.

Используется для съемки селфи

• Соединителя.

Используется для подсоединения к системной плате.

• Микрофона передней камеры.

Обеспечивает громкую связь, шумоизоляцию, видеоконференции (facetime, skype и проч.), запись звука с главной и передней камеры.

• Измерителя приближенности.

Обеспечивает выключение экрана во время разговора

• Измерителя света.

Если включен, контролирует уровень освещенности экрана

• Контактного участка динамика.

Используется для подсоединения верхнего динамика.

Кабели для iPhone 5/5S/5C несовместимы между собой.

Причины:

iPhone 5 — контактный участок динамика имеет два контакта, измеритель света твердо зафиксирован.

iPhone 5S — контактный участок динамика имеет четыре контакта, измеритель света расположен на изолированном ответвлении.

iPhone 5C — контактный участок динамика имеет два контакта, в отличие от iPhone 5 контакты расположены ближе друг к другу и имеют над собой два закрепляющих проема.

Кабель гнезда зарядки

• Гнездо зарядки/обмена данными (lightning).

Обеспечивает зарядку батареи и обмен данными с itunes.

• Микрофон для связи с резиновым уплотнителем.

Активен во время разговора.

• Аудио разъем (Jack 3.5)

Применяется для подсоединения гарнитуры.

• Коаксиальный кабель GSM антенны.

Подсоединяет антенну к системной плате.

• Контактный участок кнопки Home.

Используется для подсоединения кнопки Home

• Контактный участок для нижнего динамика.

Нужен для подсоединения нижнего динамика.

GSM антенна и Wi-Fi антенна

GSM антенна ставится на нижний динамик и фиксируется с помощью двух болтов, сопрягаясь с нижней частью аппарата; является частью антенного комплекса.

Не подходят для других моделей этой серии.

Причины:

iPhone 5 — соединитель кабеля прямоугольной формы со скругленным углом.

iPhone 5S — соединитель кнопки Home, соединитель кабеля прямоугольной формы, без скругления.

iPhone 5С — удлиненный конец аудио разъема, соединитель прямоугольной формы, без скругления.

Wi-Fi антенна: шлейф с электрическим кабелем и проемом для болта. Кабель круглый, имеет небольшую толщину и форму буквы “Г”.

Нижний динамик состоит из:

• Звонка.

Обеспечивает проигрывание звука: песни, видео, мелодия во время звонка.

• Контактный участок.

Контактный участок для подключения к нижнему кабелю.

Верхний динамик состоит из:

• Спикера.

Обеспечивает звучание собеседника во время разговора.

• Контактный участок.

Подсоединяется к кабелю кнопки Power.

Отличия от других моделей этой серии:

iPhone 5С — контакты ближе к друг другу. Сочетаются, если отдалить/сблизить контакты.

Коаксиальные кабели спутниковые системы навигации.

Предназначены для сигнальной трансдукции от антенн до механизмов обработки. Ставятся на системную плату в соединители.

Кабель главной камеры состоит из:

• Камеры.

Главная камера с функцией стабмлмзации для создания фотографий и записи видео.

• Вспышки.

Применяется при съемке в темноте или в качестве фонарика.

• Соединителя.

Используется для подсоединения к системной плате.

Устанавливается под системную плату.

Не подходят для других моделей этой серии.

Вибродвигатель состоит из:

• Вибродвигателя.

Это устройство, создающее вибрирование во время вращения.

• Закрепителя

Закрепляет вибродвигатель на корпусе телефона.

• Контактного участка

Используется для подключения к кабелю Power.

Гнездо из алюминия для сим-карты размера «нано».

1. Кожух аккумуляторной батареи имеет два кожуха, которые фиксируют кабель зарядки и кабель батареи к системной плате.
2. Кожух дисплея прижимает к системной плате кабель дисплея и кабель фронтальной камеры и обеспечивает сохранение контакта даже при сотрясениях и легких падениях.

Состоит из металлической пластины и 2ух болтов, которая фиксирует к стеклу экрана динамик, камеру и измеритель освещенности.

Состоит из пластиковой кнопки с резиновым уплотнителем, который предохраняет телефон от загрязнений, а кнопку – от вращения

.

Что внутри смартфона?

Современные смартфоны — это чудо техники, и действительно впечатляет, сколько технологий втиснуто в такое компактное устройство. Узнайте, что нужно для создания функционального смартфона.

Любой продукт, который покупатель держит в руках, безусловно, является результатом множества компромиссов, сделанных для удовлетворения множества противоречивых требований. Давайте рассмотрим компромиссы, возникающие при разработке современного смартфона.

Допустим, отделу маркетинга компании нужен тонкий и легкий продукт с великолепным дисплеем, который будет работать на всех стандартах сотовой связи, иметь очень низкую стоимость спецификации и очень долго работать без подзарядки.

Тем временем команда электриков должна разработать все необходимые функции, используя при этом минимальное количество энергии для работы.

С другой стороны, команда механиков должна найти способы разместить все электрические подсистемы в требуемом пространстве, обеспечивая при этом конечный продукт, достаточно прочный, чтобы не гнуться и не разлетаться на куски при случайном падении.

В то же время команда разработчиков прошивки работает над взаимодействием с различными электрическими подсистемами, с одной стороны, и пользовательским интерфейсом, с другой.

Содержание

Типовая функциональная блок-схема

На рис. 1 показана очень высокоуровневая функциональная блок-схема типичного смартфона. Он состоит из нескольких подсистем, которые есть во всех смартфонах.

Конечно, состав каждой из этих подсистем зависит от смартфона.

В основе лежит подсистема процессора, которая координирует все в телефоне, а также запускает пользовательский интерфейс и приложения. Радиочастотная подсистема содержит радиочастотный интерфейс, антенны и модем и является секцией, отвечающей за все функции беспроводной связи.

Подсистема дисплея — это то, что пользователь изначально замечает в смартфоне, так как это заметно большая часть всего устройства. Периферийная подсистема — это то, что пользователи считают функциями телефона. В него входят такие вещи, как камеры, сканер отпечатков пальцев, аудиосистема, GPS, акселерометр и другие подобные компоненты.

Рисунок 1 – Основные функциональные блоки типичного смартфона

Наконец, есть подсистема управления батареей и питанием. Конечно, он отвечает за хранение, а затем за питание всего телефона. Время автономной работы — один из ключевых аспектов, на который обращает внимание типичный пользователь при покупке смартфона.

В реальном смартфоне, чтобы втиснуть все эти подсистемы в доступное пространство, многие части этих подсистем фактически реализованы на одной материнской плате. Это включает почти все, кроме фактического дисплея, антенн, периферийных устройств и аккумулятора.

На рис. 2 показан пример такой компоновки для телефона LG G8, где материнской платой является синяя плата.

Рисунок 2. LG G8 со снятой задней крышкой

Процессор

Основой аппаратного обеспечения смартфона является системный процессор. В современных смартфонах это в основном основано на системе на кристалле или SoC, которая объединяет больше, чем просто процессор.

Этот SoC на сегодняшний день является самым сложным компонентом во всем смартфоне, поскольку он включает в себя как можно больше для экономии места. Этот SoC и то, что он на самом деле делает, отличается от одного смартфона к другому.

Взгляните на один из них: Qualcomm Snapdragon 855. Он используется во множестве смартфонов, включая Samsung Galaxy S10/S10+. На рисунке 3 показаны основные подблоки Snapdragon 855. В таблице 1 кратко описано, что делают эти блоки.

Рисунок 3 – Основные подблоки процессора SoC

 

Кодек

Блок	Функция	Основные характеристики
Кайро485	4+3+1 ядра ЦП	4 x 1,8 ГГц ARM Cortex A55, 3 x 2,42 ГГц ARM Cortex A76, 1 x 2,84 ГГц ARN Cortex A76.
Адрено 640	ГП	для воспроизведения HDR (High Dynamic Range) HEVC (High Efficiency Video Coding) с аппаратными ускорителями. По сути, это последние стандарты высокого качества видео.
Шестигранник 690	ДСП	В основном используется для обработки аудио и сенсорного ввода.
Спектра 380	Захват изображения	Используется для взаимодействия с камерами, захвата видео, обработки изображений и компьютерного зрения.
Модем X24	РЧ-модем	Обработка основной полосы частот для соответствия различным стандартам радиочастотной связи, таким как LTE. WCDMA; охватывает все схемы модуляции до Gen 4.
Wi-Fi/BT/местоположение		WiFi, BT, NFC и местоположение, последнее включает GPS, ГЛОНАСС, GNSS и другие.
Безопасность		Шифрование данных

Таблица 1 – Высокоуровневое описание подблоков SoC процессора

Дополнительные компоненты, входящие в состав подсистемы процессора, состоят из внешней памяти, как энергозависимой, так и флэш-памяти. Они вместе с SoC процессора находятся на одной материнской плате, обычно под металлическим корпусом, который используется в качестве экрана EMI (электромагнитных помех).

Дисплей

Дисплей смартфона обычно поставляется в виде законченного узла, который затем включается в продукт. В основном это связано с тем, что это сложные продукты, требующие больших инвестиций в разработку и производство. Таким образом, только очень ограниченное число компаний, таких как Samsung, LG Display и некоторые другие, производят дисплеи, используемые в настоящее время в смартфонах.

В современных телефонах используются дисплеи Active Matrix Organic LED или AMOLED. Не путать с ЖК-дисплеями с подсветкой OLED. AMOLED-дисплеи предлагают очень высокий коэффициент контрастности, широкий динамический диапазон, высокую частоту обновления и широкие углы обзора, и все это в очень тонком и даже гибком дисплее.

В дополнение к собственно элементу дисплея вся сборка также содержит драйверы и интерфейсную электронику, такую ​​как MIPI. Интерфейс сенсорного экрана также встроен. Это, в свою очередь, разгружает низкоуровневую задачу фактического отображения изображения с GPU процессора (Graphical Processing Unit).

RF Section

Существует множество различных стандартов сотовой связи, и смартфоны должны поддерживать новейшие стандарты. Кроме того, смартфон должен поддерживать стандарты сотовой связи предыдущих поколений.

Это обеспечивает очень большую комбинацию схем модуляции. Например, даже новейшие смартфоны по-прежнему поддерживают самые ранние стандарты GSM/EDGE и CDMA. Это достигается с помощью мультистандартного модема, который в современных телефонах является частью процессора SoC.

Однако реализация сотовой связи — это нечто большее, чем просто модем. Во-первых, в разных странах разные полосы частот для сотовой связи. Универсальные или четырехдиапазонные телефоны могут общаться в любом из этих четырех диапазонов сотовой связи: 850 МГц, 900МГц, 1800МГц, 1900МГц.

Это достигается за счет того, что модем реализует протокол связи основной полосы частот, а затем преобразует этот модулированный сигнал основной полосы частот в один из четырех диапазонов сотовой связи по всему миру.

Для этого шага требуются точные генераторы с малым дрейфом, такие как кварцевые генераторы с регулируемой температурой или TCXO. Тот факт, что телефон может передавать и принимать на нескольких диапазонах, означает, что необходимо несколько антенн. Однако нецелесообразно иметь одну антенну для передачи и одну для приема для каждого из этих диапазонов.

Итак, часть РЧ-подсистемы состоит из диплексеров, дуплексеров и РЧ-переключателей, которые позволяют настроить РЧ-антенну на необходимый диапазон, а также иметь возможность одновременно передавать и принимать сигналы.

Наконец, важной функцией радиочастотной подсистемы является наличие точного индикатора мощности принимаемого сигнала, или RSSI. Мало того, что некоторые схемы модуляции зависят от уровня принимаемого сигнала, но RSSI также используется для настройки мощности передачи.

Например, нет смысла тратить заряд батареи на передачу на полной мощности, если пользователь находится очень близко к сотовой вышке.

В современных телефонах компоненты радиочастотной подсистемы, за исключением антенн, также находятся на материнской плате под собственными экранирующими банками от электромагнитных помех.

Система управления питанием

Смартфон работает от аккумулятора. Эта батарея должна питать весь смартфон. Его также необходимо заряжать, поэтому в устройство должна быть включена система зарядки.

Многим подсистемам смартфона требуется несколько напряжений питания. Работа при самом низком напряжении, при котором активный компонент может надежно работать, экономит электроэнергию.

Напряжение аккумулятора непостоянно и будет падать в зависимости от степени разрядки аккумулятора. Все это означает, что для питания этих различных шин питания требуется несколько регуляторов напряжения.

Большинство из них представляют собой импульсные регуляторы с высокой эффективностью преобразования энергии. Однако некоторые из них должны быть линейными стабилизаторами в случаях, когда недопустимы пульсации источника питания.

Это особенно необходимо в приемных секциях радиочастотной подсистемы, где уровень принимаемого входного сигнала может быть очень низким, если телефон находится далеко от ближайшей вышки сотовой связи или находится в помещении. Все эти функции обеспечивает подсистема управления питанием.

Во всех смартфонах используются литий-ионные аккумуляторы. Для них требуются специальные методы зарядки, а также они должны быть защищены от электрических злоупотреблений, таких как перезарядка и короткое замыкание.

Это также достигается за счет подсистемы управления питанием. Он управляет внешним питанием, будь то через физический зарядный порт, такой как USB или беспроводная зарядная катушка, и безопасно заряжает аккумулятор.

Далее идет сама батарея. Это самый большой компонент всей электрической подсистемы, и обычно он проектируется по индивидуальному заказу, чтобы соответствовать выделенному объему устройства. Например, на Рисунке 4 показан L-образный аккумулятор Apple iPhone 11.

Рисунок 4. Аккумулятор специального дизайна, используемый в iPhone 11

на самой материнской плате, большинство из них расположены вне платы. Эти внешние периферийные устройства обычно поставляются в виде независимых модулей, которые все подключены к материнской плате с помощью гибких печатных плат с низкопрофильными разъемами.

Они включают переднюю и заднюю камеры, динамики, микрофон, сканер отпечатков пальцев, тактильные устройства, а также различные разъемы и адаптеры для съемных элементов, таких как SIM-карта, SD-карта и наушники.

Собираем все вместе

Поскольку большая часть электрических функций фактически встроена в одну материнскую плату, это требует очень плотной и очень сложной печатной платы. Наличие компонентов на обеих сторонах печатной платы является само собой разумеющимся.

В некоторых устройствах материнская плата на самом деле состоит из двух отдельных печатных плат, которые сложены вместе, что фактически обеспечивает четыре поверхности, на которых можно разместить компоненты. Даже в этом случае сложность трассировки такова, что используются 10-слойные или 12-слойные печатные платы с глухими и скрытыми переходными отверстиями.

Форма материнской платы продиктована необходимостью ее размещения вокруг батарейного отсека и размещением некоторых периферийных устройств. Например, камеры находятся в верхней части устройства, и их нельзя переместить в другое место.

Динамик должен иметь механическую перегородку, усиливающую диапазон низких частот обычно небольшого динамика. Еще одним аспектом, который следует учитывать, является необходимость управления теплом. Обычно для этого требуется какая-либо форма распределителя тепла для более горячих компонентов на плате.

Наконец, как упоминалось ранее, эта материнская плата имеет множество низкопрофильных разъемов для подключения периферийных устройств и дисплея. На рис. 5, например, они показаны в iPhone 11. Эти ограничения усложняют разработку материнской платы.

Рисунок 5 – Низкопрофильные разъемы для подключения к материнской плате в iPhone 11

Чтобы буквально держать все вместе, смартфону нужна рамка, на которую крепятся все описанные до сих пор субмодули. Это неизменно металлическая рама, обычно алюминиевая, отлитая или фрезерованная из цельного куска металла.

Эта основа придает устройству жесткость и гарантирует, что телефон не согнется, если на него сесть или физически нагрузить.

Тестирование и сертификация

Прежде чем телефон поступит в продажу, производитель должен обеспечить соблюдение определенных стандартов безопасности, производительности и надежности. В этом разделе представлен краткий обзор некоторых из них.

Проверка безопасности в основном сосредоточена вокруг двух областей. Во-первых, это безопасность батареи. Безопасность батареи — это то, что нельзя полностью определить только на уровне компонентов.

Существуют стандарты безопасности, которым должна отвечать сама батарея, но общая безопасность также зависит от внешней электронной и механической защиты. Телефон должен подвергаться электрическим и механическим нагрузкам, чтобы обеспечить его безопасность.

Вторым аспектом безопасности является удельный коэффициент поглощения или SAR. Поскольку телефон генерирует радиочастотную энергию и иногда помещается рядом с головой пользователя, проводится тест SAR, чтобы убедиться, что количество энергии, поглощаемой мягкими тканями пользователя во время телефонного разговора, соответствует установленным стандартам.

В худшем случае может потребоваться переместить антенны или уменьшить максимальную радиочастотную мощность.

Что касается производительности, то большая часть тестов проводится на отдельной подсистеме до того, как она будет определена для использования в проекте. К ним относятся такие элементы, как дисплей и камера.

Однако некоторые испытания можно проводить только после сборки прототипа. К ним относятся такие вещи, как расстройка антенны и чувствительность радиочастотного приема.

Конечно, телефон также должен соответствовать стандартам излучения, таким как FCC, прежде чем он будет доступен для продажи.

Наконец, для проверки надежности прототип телефона подвергается испытаниям на вибрацию, падение и падение, температурные удары, воздействие влажности и электростатический разряд, чтобы обеспечить непрерывную работу во всех этих условиях.

Другой контент, который может вам понравиться:

4.2 5 голосов

Рейтинг статьи

Поставщики и ресурсы RF Wireless

Веб-сайт RF Wireless World является домом поставщиков и ресурсов RF и Wireless. На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.

Статьи о системах на основе IoT

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT. Подробнее➤
См. также другие статьи о системах на основе IoT:
• Система очистки туалетов AirCraft. • Система измерения удара при столкновении • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной розничной торговли • Система мониторинга качества воды • Система интеллектуальной сети • Умная система освещения на основе Zigbee • Умная система парковки на базе Zigbee • Умная система парковки на базе LoRaWAN.

---

Беспроводные радиочастотные изделия

Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т. д. , стандарты. Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.

---

Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Подробнее➤

---

Основные сведения о повторителях и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях. Подробнее➤

---

Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. д., используемые в беспроводной связи. Подробнее➤

---

Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Подробнее➤

---

Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи по соседнему каналу, помехи в одном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д. Подробнее➤

---

Раздел 5G NR

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д. 5G NR Краткий справочный указатель >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR • Форматы 5G NR DCI • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Опорные сигналы 5G NR • 5G NR m-Sequence • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • MAC-уровень 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень PDCP 5G NR

---

Руководства по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям. Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д. См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>

---

Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Учебник по основам 5G Диапазоны частот учебник по миллиметровым волнам Рамка волны 5G мм Зондирование канала миллиметровых волн 5G 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Архитектура сети 5G Сетевые интерфейсы 5G NR звучание канала Типы каналов 5G FDD против TDD Нарезка сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G ТФ

---

В этом учебнике GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания, Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона, Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Читать дальше.

LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Подробнее.

---

Радиочастотные технологии Материалы

На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка радиочастотного приемопередатчика ➤Дизайн радиочастотного фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковых ➤Основы волновода

---

Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE. ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤ Измерения физического уровня ➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤ Тест на соответствие TD-SCDMA

---

Волоконно-оптические технологии

Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д. Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Руководство по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤Основы SONET ➤ Структура кадра SDH ➤ SONET против SDH

---

Поставщики беспроводных радиочастот, производители

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д. Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE ➤ РЧ-циркулятор ➤РЧ-изолятор ➤Кристаллический осциллятор

---

MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. СМ. ИНДЕКС ИСТОЧНИКОВ >>
➤ 3–8 код VHDL декодера ➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB ➤32-битный код ALU Verilog ➤ T, D, JK, SR триггеры лабораторные коды

*Общая информация о здравоохранении*

Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Мойте их чаще
2. ЛОКОТЬ: кашляйте в него
3. ЛИЦО: не прикасайтесь к нему
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВУЙТЕ: заболели? Оставайтесь дома

Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и установить систему наблюдения за данными >> спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19так как это заразное заболевание.

---

Радиочастотные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения. Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д. СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты ➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤ LTE EARFCN для преобразования частоты ➤ Калькулятор антенны Yagi ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR

---

IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие. Он также охватывает датчики IoT, компоненты IoT и компании IoT.
См. главную страницу IoT>> и следующие ссылки.
➤РЕЗЬБА ➤EnOcean ➤ Учебник LoRa ➤ Учебник по SIGFOX ➤ WHDI ➤6LoWPAN ➤Зигби RF4CE ➤NFC ➤Лонворкс ➤CEBus ➤УПБ

СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ

Учебники по беспроводным радиочастотам

GSM ТД-СКДМА ваймакс LTE UMTS GPRS CDMA SCADA беспроводная сеть 802.11ac 802.11ad GPS Зигби z-волна Bluetooth СШП Интернет вещей Т&М спутник Антенна РАДАР RFID

Различные типы датчиков

Датчик приближения Датчик присутствия против датчика движения Датчик LVDT и RVDT Датчик положения, смещения и уровня датчик силы и датчик деформации Датчик температуры датчик давления Датчик влажности датчик МЭМС Сенсорный датчик Тактильный датчик Беспроводной датчик Датчик движения Датчик LoRaWAN Световой датчик Ультразвуковой датчик Датчик массового расхода воздуха Инфразвуковой датчик Датчик скорости Датчик дыма Инфракрасный датчик Датчик ЭДС Датчик уровня Активный датчик движения против пассивного датчика движения

Поделиться этой страницей

Перевести эту страницу

СТАТЬИ Раздел T&M ТЕРМИНОЛОГИИ Учебники Работа и карьера ПОСТАВЩИКИ Интернет вещей Онлайн калькуляторы исходные коды ПРИЛОЖЕНИЕ. ЗАМЕТКИ Всемирный веб-сайт T&M  

Из чего складывается цена на смартфон? — Science & Tech

Сон Су Хён (The Korea Herald/Asia News Network)

  ● Вт, 9 июня 2020 г. 2020-06-0908:05 851 fc6853813033f564188675f8bdd22943 2 Наука и техника смартфон, технология, цена Бесплатно

Три года назад психологический порог для цен на смартфоны преодолел отметку в 1000 долларов с выпуском iPhone X, посвященного 10-летию Apple, и Samsung Galaxy Note 9. в следующем году.

Но в последнее время производители телефонов столкнулись со снижением спроса на высококачественные телефоны стоимостью более 1000 долларов из-за замедления мировой экономики. Следовательно, они сместили фокус своего бизнеса на телефоны менее премиального или среднего класса.

В этом году на рынке уже было представлено несколько телефонов среднего класса от производителей телефонов премиум-класса, таких как Apple, Samsung и LG.

Они напоминают свои более дорогие модели, но имеют более низкую цену от 300 до 600 долларов. Samsung Galaxy A71 5G поступил в продажу по цене 59 долларов.9,99, Galaxy A51 5G — 499,99 долларов, а iPhone SE от Apple — 399 долларов. LG также выпустила Q51 по цене 260 долларов, самый дешевый на данный момент, и Q61 по цене 301 доллар.

Их относят к категории телефонов среднего или иногда «бюджетного» класса.

В то время как ценники колеблются, многие пользователи задаются вопросом: «Считается ли это недорогим?» или «Как такой маленький телефон стоит так дорого?»

Если ценовой порог для телефонов высокого класса установлен на уровне 1000 долларов, то каким должен быть стандарт для «доступных»? Поможет ли это пользователям оправдать смену телефонов?

Чтобы ответить на эти вопросы, The Korea Herald изучил структуру цен на последние модели смартфонов на основе данных, предоставленных исследователем рынка IHS Markit.

Дисплей, лицо

Дисплей — один из важнейших компонентов смартфона, наряду с чипсетом, и, пожалуй, самым непосредственным образом определяет успех продукта.

Таким образом, они по праву составляют большую часть стоимости компонентов.

Согласно данным IHS Markit, 6,87-дюймовый AMOLED-дисплей последней модели Samsung Galaxy S20 Ultra 5G, поставляемый Samsung Display, оценивается в 75 долларов за единицу. Дисплей включает модуль ультразвукового датчика отпечатков пальцев и имеет частоту обновления 120 Гц.

По сравнению со средней моделью Samsung Galaxy A50 с 6,4-дюймовым AMOLED-дисплеем, дисплей Galaxy S20 Ultra стоит в три раза дороже.

Дисплеи подобны лицевой стороне смартфонов, поэтому стоит изучить, что определяет разницу в цене между панелями для телефонов премиум-класса и телефонов среднего класса.

По данным Samsung Display, крупнейшего в мире поставщика панелей для смартфонов, гибкая OLED-технология, используемая для панелей смартфонов высокого класса, сильно отличается от жесткой OLED-технологии, используемой для дисплеев телефонов среднего класса.

«Две технологии OLED — это две разные технологии, которые с самого начала используют разные платы», — пояснил представитель Samsung.

В то время как гибкие OLED-панели изготавливаются из полиимидов, что позволяет производителям панелей производить более тонкие, легкие и трансформируемые дисплейные панели, жесткие OLED-панели изготавливаются из стеклянных плит.

Дисплей Galaxy S20 Ultra представляет собой сенсорные Y-OCTA-панели с сенсорными датчиками, встроенными в основную OLED-панель, что повышает производительность сенсорных датчиков по сравнению с датчиками, добавленными на поверхность основной панели.

«В целом, гибкие OLED-дисплеи дают производителям телефонов свободу пространства или позволяют им занимать меньше места для дисплеев и вместо этого использовать его для других частей, таких как аккумуляторы, и, конечно, стоимость единицы продукции выше», — официальный представитель. сказал.

Чипсет, мозг

Чипсет, мозг смартфона, на удивление дешевле, чем дисплей.

В соответствии со своей мультивендорной стратегией Samsung использует Snapdragon от Qualcomm и Exynos от Samsung.

Для серии Galaxy S20 Samsung по невыясненным причинам расширил объем Snapdragon.

Мобильный процессор Snapdragon 865 в Galaxy S20 Ultra оценивается в 54 доллара за единицу. В дополнение к стоимости процессора для устройства 5G требуется отдельный процессор основной полосы частот, поддерживающий подключение 5G. Чипсет 5G, также поставляемый Qualcomm, оценивается примерно в 74 доллара.

Возможности мобильного процессора определяют цену чипа.

Например, процессор Snapdragon 450 в бюджетном телефоне LG Q7, выпущенном в 2018 году, оценивался менее чем в 8 долларов.

По сравнению с 14-нанометровой версией 450 современная версия 865 может похвастаться примерно на 20 процентов более высокой скоростью процессора, более высокой скоростью ОЗУ, в шесть раз более быстрой загрузкой, большей пропускной способностью памяти и меньшим размером чипа на 7 нм.

Samsung также использовала более дешевый и менее умный процессор Exynos 9610 стоимостью 14,90 долларов США для доступной модели Galaxy A50.

«Процессоры приложений являются наиболее важным компонентом, определяющим общую производительность смартфонов», — сказал представитель полупроводниковой компании.

«Цены на мобильные процессоры устанавливаются в зависимости от того, сколько задач могут выполнять процессоры, как быстро они могут обрабатывать данные и сколько энергии они экономят при обработке».

Читайте также: Семь винтажных мобильных телефонов, которые сегодня стоят целое состояние

Камера, сердце

Для многих камера стала самым важным аспектом при выборе смартфона. Это в значительной степени причина, по которой смартфоны стали тесно связаны со своими пользователями.

Последней тенденцией в мире мобильных устройств являются более крупные модули многообъективных камер, которые обеспечивают качество изображения не хуже громоздких цифровых однообъективных зеркальных камер.

Так что вполне предсказуемо, что чем больше модуль камеры, тем дороже становится смартфон.

Galaxy S20 Ultra оснащен самыми дорогими на сегодняшний день модулями камеры, общая стоимость которых, согласно данным IHS, составляет 89,17 долларов США. В телефоне Samsung есть три основных модуля камеры, в том числе первый в отрасли 108-мегапиксельный объектив, а также датчики глубины и дополнительные модули.

iPhone 11 Pro Max от Apple, широко известный своим качеством изображения, оснащен модулями камеры стоимостью 42,40 доллара. Как и Galaxy S20 Ultra, iPhone имеет три основных модуля камеры с 12-мегапиксельными линзами, дополнительный модуль и инфракрасную камеру, которая обеспечивает 3D-распознавание.

«Цены на модуль камеры определяются такими элементами, как датчик изображения, объектив и привод», — сказал представитель Samsung Electro-Mechanics, основного поставщика камер для смартфонов Samsung.

«Привод в модуле камеры может поддерживать функции премиум-класса, такие как автофокусировка и оптическая стабилизация изображения».

Galaxy A50 оснащен 25-мегапиксельным объективом в качестве основной камеры, но модуль стоит всего 19,30 долларов США, потому что он не предлагает оптическую стабилизацию изображения. Более высокое количество пикселей не обязательно повышает цену.

Прочие части и нематериальные активы

Помимо трех наиболее важных компонентов, в смартфоны встраиваются многие другие компоненты, включая память, аккумулятор, интегральные схемы управления питанием, радиочастотные приемопередатчики, аудиокодеки, Bluetooth и т. д. .

Данные показали, что аккумуляторная батарея является относительно дешевым компонентом, учитывая, что батарея емкостью 5000 миллиампер-часов — самая большая в отрасли — в Galaxy S20 Ultra стоит всего 5,87 доллара за единицу.

Но если сложить все вышеперечисленные компоненты, то получается далеко не розничная цена, потому что продажные цены, очевидно, включают затраты на исследования и разработки, производство, логистику, продажи, маркетинг и другие действия, необходимые для полного запуска.