Uma breve história

• alcance limitado;
• qualidade de som insatisfatória - sons ruidosos e cheios de estática porque as paredes e os eletrodomésticos interferiam nos sinais;
• segurança precária - as pessoas podiam interceptar facilmente os sinais de outro telefone sem fio devido ao número limitado de canais.

Como a freqüência de 43 a 50 MHz dos telefones sem fio estava se tornando cada vez mais lotada, a FCC concedeu a faixa de freqüências de 900 MHz em 1990. Essa freqüência mais elevada permitiu que o telefones sem fio tivessem som mais nítido, transmitissem a maiores distâncias e tivessem mais canais para escolher. No entanto, eles ainda eram muito caros - cerca de US$ 400.

Em 1994 foram lançados os telefones sem fio digitais na faixa de freqüência de 900 MHz. Os sinais digitais permitiram que os telefones fossem mais seguros e diminuiu a espionagem. Em 1995, a DSS, distribuição de espectro digital, foi introduzida nos telefones sem fio. Esta tecnologia possibilitou que as informações digitais fossem espalhadas por diversas freqüências entre o receptor e a base, tornando assim quase impossível espionar as conversas nos telefones sem fio.

Em 1998, a FCC liberou a faixa de 2,4 GHz para uso dos telefones sem fio. A freqüência em questão aumentou a distância ao longo da qual um telefone sem fio pode operar, além de tirá-lo da faixa de freqüência da maioria dosrastreadores de rádio, aumentando ainda mais a segurança.

Anatomia de um telefone sem fio

Telefone sem fio GE, com aparelho de mão e unidade de base

Como mencionado acima, todos os telefones sem fio possuem uma base e um aparelho de mão. Vamos ver estas peças individualmente.

Base
A unidade de base do telefone sem fio é conectada à tomada telefônica de sua parede.

Componentes da unidade de base

Se você abrir a base, expondo a placa de circuito, verá diversos componentes que efetuam as funções da base:

• interface da linha telefônica: envia e recebe os sinais telefônicos através da linha telefônica;
• rádio
  • amplifica os sinais que partem da interface de linha telefônica e também os que vão para ela, os controles do usuário e o viva-voz (se equipado);
  • transmite e recebe os sinais para e do aparelho de mão;
• Alimentação elétrica: fornece energia em baixa voltagem para os circuitos e recarrega a bateria do aparelho de mão.

Placa de circuito na base do telefone sem fio GE

Interface de linha telefônica
Os componentes da interface de linha telefônica fazem duas coisas. Primeiro, enviam o sinal de toque para a campainha (se o aparelho estiver na base) ou para os componentes de rádio que o transmitirão para o aparelho de mão. Isso permite que você saiba que há uma chamada. Segundo, recebem e transmitem, em mão dupla, pequenas alterações na corrente elétrica da linha telefônica de e para os componentes de rádio da base. Quando você fala, causa pequenas mudanças na corrente elétrica da linha telefônica que são enviadas para a pessoa do outro lado da linha. O mesmo acontece quando a outra pessoa fala com você.

Componentes do rádio
Os componentes do rádio recebem os sinais elétricos da interface de linha telefônica e dos controles do usuário (teclados, botões). Eles também convertem os sinais em ondas de rádio, que são transmitidas pela antena. Os componentes do rádio usam cristais de quartzo para efetuar o ajuste dasfreqüências de rádio de envio e recepção dos sinais. Há dois cristais de quartzo, um para o envio de sinais e o outro para sua recepção. Lembre-se que a base e o aparelho de mão operam em um par de freqüências que permite falar e ouvir ao mesmo tempo (duplex). Os componentes do rádio incluem um amplificador de áudio que aumenta a intensidade dos sinais elétricos recebidos.

Componentes da alimentação elétrica
Uma fonte transformadora alimenta a baixa voltagem requerida pelos componentes elétricos na placa de circuito. Os componentes de alimentação elétrica, na placa de circuito, funcionam com a fonte para fornecer a corrente necessária ao recarregamento da bateria do aparelho de mão.

Além dos componentes acima, algumas bases possuem amplificadores de áudio para acionar os alto-falantes do recurso de viva-voz, teclado para fazer a ligação, telas de cristal líquido (LCDs) para o identificador de chamadas, diodos emissores de luz (LEDs) para os indicadores de alimentação/carga e uma memória de estado sólido para os recursos de secretária eletrônica ou retorno de chamada (callback).

Aparelho de mão

Diagrama de blocos dos componentes do aparelho de mão

Quando você abre o aparelho de mão, pode ver estes componentes:

• alto-falante: converte os sinais elétricos no som que você ouve;
• microfone: capta sua voz e a transforma em sinais elétricos;
• teclado: entrada para a discagem;
• cigarra ou campainha: permite que você saiba que tem uma chamada;
• componentes de rádio:
  • amplificam os sinais elétricos que partem do e vêm para o microfone e os alto-falantes;
  • enviam e recebem as freqüências de rádio FM;
• visores de LCD ou LED: luzes indicadoras;
• bateria recarregável: fornece energia elétrica para o aparelho de mão.

Peças do aparelho de mão do telefone sem fio GE, mostrando a parte frontal das placas de circuito

Peças do aparelho de mão do telefone sem fio GE, mostrando a parte posterior (traseira) das placas de circuito, o alto-falante, microfone, campainha e bateria

Alto-falante
O alto-falante recebe os sinais elétricos do amplificador de áudio dos componentes do rádio e converte-os em som. Quando você remove a tampa do alto-falante, vê um grande ímã permanente com um furo no meio e uma grande ranhura que circunda o furo. Dentro dessa ranhura está uma bobina de fio fino de cobre que é presa a uma membrana plástica. A membrana plástica recobre o ímã e a bobina.

Imagem detalhada do alto-falante no aparelho de mão do telefone sem fio GE

Close do alto-falante com a tampa removida

Close do alto-falante com a membrana plástica removida. O grande disco metálico é o ímã.

Close da membrana plástica do alto-falante com a bobina do fio de cobre

Para gerar som, os seguintes eventos ocorrem nos alto-falantes:

1. os sinais elétricos vêm dos componentes do rádio;
2. estes sinais se deslocam pela bobina de fio de cobre;
3. os sinais elétricos induzem correntes magnéticas na bobina, transformando-a em um eletroímã;
4. a bobina eletromagnética se movimenta para dentro e para fora da ranhura presente no ímã permanente;
5. a bobina move a membrana plástica (pulsa-a fortemente para dentro e para fora) nas mesmas freqüências que as alterações nas correntes elétricas.
6. os movimentos da membrana movem o ar nas mesmas freqüências, criando ondas sonoras que você pode ouvir.

Microfone
O microfone transforma as ondas sonoras de sua voz em sinais elétricos que são enviados para o amplificador de áudio dos componentes de rádio. Um microfone é um alto-falante que funciona ao contrário. Quando as ondas sonoras de sua voz movem a membrana, geram minúsculas correntes elétricas por meio do movimento de uma bobina dentro de um ímã ou da compressão da membrana contra carbono em pó (veja Como funcionam os microfones e por que existem tantos tipos diferentes? para detalhes).

Close da placa de circuito do teclado do aparelho de mão com o microfone e a cigarra fixados

Teclado
O teclado permite que você disque um número. Ele converte a pressão da ponta de seu dedo sobre determinada tecla em um sinal elétrico que é enviado para os componentes de rádio. Abaixo do teclado de borracha existe uma placa de circuito com material condutor preto sob cada botão (veja acima). O teclado funciona como um controle remoto. Quando você pressiona um botão, ele faz um contato com o material preto e altera sua condutância elétrica. A condutância envia um sinal elétrico para os componentes de rádio indicando que você selecionou aquele número.

Cigarra ou campainha
Quando os componentes de rádio do aparelho de mão recebem o sinal da campainha proveniente da base, enviam sinais elétricos para a cigarra. A cigarra transforma estes sinais elétricos em som, mais ou menos como faz o alto-falante. Você ouve o som da cigarra e sabe que alguém está chamando. Em alguns telefones, o próprio alto-falante faz o som da campainha, não sendo necessário um componente à parte.

Componentes do rádio

Lembre-se de que a base e o aparelho de mão operam em um par de freqüências duplex que permite falar e ouvir ao mesmo tempo.

Visores LCD ou LED
A maioria dos aparelhos de mão possui um ou mais diodos emissores de luz (LEDs) para indicar processos, como quando o telefone está com a linha aberta ou quando a bateria tem pouca carga.

Luz indicadora de LED no aparelho de mão do telefone sem fio GE

Alguns aparelhos de mão têm uma tela LCD que pode exibir recursos como o identificador de chamadas, da mesma forma que um telefone celular. A LCD pode ser refletora ou com luz traseira, de modo que você possa enxergá-la sob pouca luz.

Bateria
A bateria do aparelho de mão fornece a alimentação para todos os seus componentes elétricos. Todos os aparelhos de mão dos telefones sem fio possuem uma bateria recarregável (de níquel-cádmio, hidreto metálico de níquel ou lítio). Quando a bateria está se esgotando, geralmente se acende ou pisca uma luz indicadora no aparelho de mão geralmente se acende ou pisca. Em alguns telefones, pode soar um som de "bip" que também indica uma bateria com pouca carga. Você recarrega a bateria na base do telefone sem fio.

O telefone sem fio da GE que examinamos era de 1993. Os mais modernos possuem as mesmas funções e boa parte do hardware em comum. No entanto, muitos dos circuitos eletrônicos que eram feitos com transistores, resistores e capacitores foram substituídos por circuitos integrados. Esse avanço permite que o aparelho de mão seja menor com as mesmas funções, ou do mesmo tamanho mas com mais funções.

Resumindo, um telefone sem fio é uma combinação de um telefone e um transmissor/receptor de rádio FM. Como ele é um transmissor de rádio, transmite sinais para o ar e não apenas entre a base e o aparelho de mão.

Muitas conversas em telefone sem fio podem ser captadas facilmente por meio de rastreadores de rádio

Devido a essa transmissão aberta, é possível que outras pessoas escutem sua conversa ao telefone usando um rastreador de rádio. Um recurso importante a se procurar em um telefone sem fio é a segurança: o DSS (em inglês) oferece a melhor proteção contra a espionagem.