Ðiện thoại di động và cách duy trì pin

Trước khi chúng ta nói về điện thoại di động, chúng cũng nên cần biết sơ qua về sự hoạt dộng của máy điện thoại trong nhà mà chúng ta đang dùng. Ðiện thoại trong nhà chuyển âm thanh, tiếng nói của chúng ta đi bằng hai đường dây điện mà chúng ta thấy. Âm thanh của tiếng nói của chúng ta được ghi nhận và âm thanh chuyễn đi bằng hai đường dây điện nhỏ qua đến đầu máy điện thoại bên người đang cùng điện đàm. Máy điện thoại của người đối thoại nhận âm thanh và khuếch đại những làn sóng âm thanh và phát ra ống nghe, thế nên chúng ta có thể nghe được. Chúng ta thử tưởng tượng nếu đối thoại với một người cách xa hàng trăm thước chúng ta phải rống cổ họng ra mà hét cho người kia nghe được. Sự rống cổ họng là chúng ta dùng sức lực của cổ họng để âm thanh có thể vang xa hơn. Cùng một nguyên tắc của sự rống cổ họng, trong máy điện thoại cũng có hệ thống khuyếch đại biến điện sóng qua đường dây điện thoại hoặc trong không cho trường hợp của máy điện thoại di động.

Một thí dụ điển hình là hổi nhỏ chúng ta cũng có khi chơi trò chơi điện thoại bằng hai ống lon sửa bò nối lại bằng một sợi chỉ. Ðiện thoại bằng lon sửa bò và điện trong nhà của chúng ta có cùng một nguyên tắc một điểm khác là khoảng cách cũa hai máy điện thoại thì có thể xa hơn hai lon sửa bò đồ chơi chúng ta còn nhỏ.

Riêng máy điện thoại di động không khác là bao nhiêu, chỉ thay thế bằng đường dây, thì điện thoại di động không có dây nối giữa hai điện thoại, mà chúng ta thường gọi là vô tuyến. Phần phát và ghi nhận âm thanh của điện thoại di động cũng giống y như một đài phát thanh và máy ghi nhận là máy thu thanh (radio). Thay vì máy thu thanh chỉ nhận được âm thanh mà thôi; điện thoại di động thì vừa thu thanh và phát âm thanh cả hai chiều, chúng ta vừa nói và nghe cùng một lúc.

Ðiện thoại di động được chia ra nhiều hệ khác nhau, nhưng có hai hệ chính và tạm dịch là điện sóng (analog) và điện tín (digital). điện thoại di động hệ điện tín là loại thông dụng nhất hiện nay trên thế giới và cũng có rất nhiều hệ thống điện thoại hệ điên tín khác nhau. Mổi hệ thống có những ưu điểm riêng và được phát triển theo từng vùng trên thế giới. Thí dụ như hệ thống GSM (Global System Mobile) phát triển rất mạnh tại Âu Châu, CDMA (Code Division Multiple Access) phát triển rất mạnh tại Mỷ Châu. Ða số những điện thoại di động chúng ta dùng hiện nay trên Bắc Mỷ là dùng kỷ thuật CDMA đây là một kỷ thuật điện tín được phát minh bởi công ty Qualcomm tại San Diego, CA, USA. Kỷ thuật này có lợi cho các nhà thầu cho mướn đường dây là vì sức chưá đựng nhiều cú điện đàm của mổi tần số cao hơn những hệ thống khác.

Hệ thống điện sóng (analog) đã được thiết lập từ lâu, thế nên địa bàn hoạt động của hệ điện sóng rất rộng. Khi chúng ta chạy xe ra vùng ngoại ô thành phố những điện thoại di động đều bắt được điện sóng khi những vùng này không có hệ thống điện tín (digital) hoạt động. Có nhiều khuyết điểm của hệ thống điện sóng cho nên những nhà thầu đường dây điện thoại ngày nay tìm cách loại trừ hệ thống điện sóng. Một trong khuyết điểm lớn nhất của hệ thống điện sóng là mổi cú điện đàm là chiếm lấy một tần số. Chúng thử tưởng tượng họ phải bỏ hàng trăm triệu đồng ra để mua 300 tần số, nghĩa là chỉ có 300 cú điện đàm thì không thể nào làm ăn cho có lời nhiều được. Về phần khách hàng dùng hệ thống điện sóng cũng gặp và điểm khó khăn như máy điện thoại thuộc hệ điện sóng dùng rất nhiều năng lượng phải sạt pin mổi ngày, và phẩm chất âm thanh không tốt hay bị rè (static). Vì phải duy trì tần số với trạm chuyển tiếp máy khuyếch đại của máy điện thoại di động phải làm việc liên tục và dùng năng lượng cao hơn (0.5 W), thế nên máy điện thoại theo hệ điện sóng dùng năng lượng của pin nhiều hơn hệ điện tín.

Kỷ thuật điện tín CDMA có lợi điểm cho các nhà thầu là nhiều cú điện cùng dùng trong cùng một tần số. Nhưng khuyết điểm của nó là thường bị cắt (drop calls); nhất là trong những giờ cao điểm như 4 - 6 giờ chiều. Trong những thành phố lớn như New York, Los Angeles...sau giờ làm việc mọi người ra về và dùng điện thoại di động, cho nên trường hợp bị cắt ngang xãy ra rất thường. Mức chứa đựng của mổi tần số chỉ cho phép tối đa là 40 tới 50 cú điện đàm trong một tần số (CDMA 800Mhz). Nếu không may chúng ta dùng điện thoại là cú điện đàm thứ 51, không sớm thì muộn, làn sóng của cú điện đàm thứ 51 này sẻ bị cắt. Lý do là khi di động ra xa những trạm chuyển tiếp, những trạm chuyễn tiếp này không còn đủ sức khuyếch đại tần số thêm nữa cho cú điện đàm thứ 51 này để đi tới trạm chuyển tiếp khác, vì thế cú điện thứ 51 này sẻ bị cắt ngang, làm cho chúng ta rất bực mình.

Nói rỏ thêm về tần số, các nhà thầu dường dây điện thoại di động phải bỏ một số tiền rất lớn để thuê những tần số này. Thí dụ như hãng thầu Verizon ký công tra với chính phủ Mỹ mướn hơn 300 tần số tại khu vực thành phố Los Angeles trong vòng một thời gian nhất với trị giá hằng trăm triệu Mỹ Kim. Các nhà thầu (Verizon, Bell, AT&T,...) phải tìm những phương thức, kỷ thuật mới để mổi tần số có thể chứa đựng được nhiều cú điện đàm chừng nào thì tốt chừng ấy. Theo kỷ thuật xưa chúng ta dùng điện sóng điện thoại di động mổi cú điện đàm dùng một tần số, nhưng với điện tín điện thoại di động mổi tần số có thể chứa hơn hai mươi cú điện đàm có thể lên đến năm mươi cú điện đàm tùy theo điều kiện của những cú điện này (xa, gần đài chuyển tiếp...). Hiện nay, đã có rất nhiều các nhà thầu đã dùng hệ thống điện tín CDMA với tần số 1.9Ghz. Hệ thống điện tín này chẳng những có sức chứa đựng rất nhiều cú điện đàm mà còn có thể chứa đựng rất nhiều dữ kiện điện tín thông tin (data) riêng cho những nhu cầu mới như những máy vi tính toán bỏ túi (PDA). Những máy điện toán bỏ túi này có những khả năng tương tự như một máy vi tính mà chúng ta đang xữ dụng. Nhưng vì là một máy vi tính bỏ túi, những chức năng của nó bị gỉảm đi một phần. Nhưng cũng được lắp ráp những bộ phận của máy điện thoại di động nên chúng ta vừa dùng như máy vi tính và cũng như một máy điện thoại di động.

Nói đến những máy móc di động như điện thoại thoại di động, chúng ta không thể nào quên được nguồn năng lượng trợ giúp cho những máy điện tử này hoạt động được là pin (battery). Dùng cho điện thoại di động, những cục pin này thường là những loại pin có thể sạt được nhiều lần (rechargable). Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại pin để dùng cho máy điện thoại di động thí dụ như hai loại chính thông dụng nhất là NiCd (Nickel cadium) LiOn (Lithium Ion). NiCd và LiOn là tên của những hợp chất hoá học được dùng để chế tạo pin và người ta cũng dùng tên đó để gọi loại của pin.

Khi dùng pin NiCd chúng ta nên để ý là không nên sạt thêm khi pin vẩn còn xài được (top up). Chúng ta nên sạt thêm khi pin không còn đủ sức điều khiển máy điện thoại (completly drain). Lý do là khi pin vẫn còn năng lượng (charges) mà chúng ta lại sạt thêm vào thì những năng lượng mới sẻ tạo nên một điện tích mới nhỏ hơn điện tích ban đầu. Nghĩa là, mức chứa đựng năng lượng lần này ít hơn lần trước. Nếu chúng ta cứ tiếp diễn những lần sạt như thế thì mức chứa đựng của pin ngày càng ít hơn.

LiOn cũng tương tự, nhưng những nhà sản xuất loại pin này có tạo một bộ phận kiểm soát cường độ dòng điện trong khi sạt. Bộ phận mạch điện tử này được ráp bên trong cục pin. Có hai nhiệm vụ chánh là kiểm soát cường độ dòng điện trong khi sạt và cắt ngưng sạt khi pin vừa đầy, nhiệm vụ làm ngưng sạt của pin là tránh những trạng thái sạt quá mức (over charged). Sạt quá mức sẻ tạo cho pin bị nóng, làm hỏng các hợp chất hóa học và làm cho pin không còn chứa dựng được nhiều năng lượng.