Телефон
В 1876 году Александр Грэм Белл был первым, кто запатентовал устройство, с помощью которого речь может передаваться дистанционно. В микрофоне его телефона звуковые волны падали на гибкую мембрану, к которой был прикреплен постоянный магнит. Этот ток передавался через кабель в приемник, то есть в наушники, где он проходил через обмотку электромагнита.
Изменения тока вызвали переменное магнитное поле, в котором ферромагнитная мембрана вибрировала, воспроизводя исходный звук. Сильфонный передатчик генерировал только слабый сигнал, и в то время его невозможно было усилить. Американский изобретатель Томас Алва Эдисон получил гораздо лучший эффект. В 1878 году он усовершенствовал устройство Bell, представив карбоновый микрофон, в котором вибрации мембраны, вызванные акустической волной, вызывали изменение давления на контейнер, заполненный углеродными гранулами. Изменения давления вызвали изменения электрического сопротивления контейнера, который был подключен к цепи с питанием от аккумулятора. В результате ток, протекающий в цепи, был модулирован в соответствии с изменениями давления воздуха, создаваемого акустической волной. Приемник трубки был почти идентичен тому, что был в оригинальном решении Bell.
До недавнего времени большинство телефонных аппаратов были оснащены карбоновыми микрофонами. В последнее время большинство телефонов имеют конденсаторные микрофоны, микрофон который содержит определенный постоянный электрический заряд. Они позволяют получить гораздо лучшее соотношение сигнал / шум и, следовательно, лучшее воспроизведение звука.
Беспроводной телефон
Немецкий изобретатель Генрих Рудольф Герц обнаружил волны, которые могут быть уловлены приемником после излучения на расстоянии. Несколько лет спустя Гульельмо Маркони послал эти волны на расстояние в несколько километров и назвал их радио. Вскоре стали появляться первые предположения об использовании свойств обнаруженных радиоволн. Одним из вариантов, рассмотренных еще в 1891 году, был запуск беспроводной телефонии (ATS1). Первые разработанные приложения были использованы для морской связи. В начале все такие новинки были получены очень неохотно, но после катастрофы Титаника интерес к общению как между морскими кораблями, так и между кораблем и портом быстро рос. Вскоре была оценена возможность связи между транспортными средствами, движущимися на суше.
Первые эксперименты были проведены в 1921 году в Департаменте полиции Детройта. Они состояли из радиопередач, которые были получены устройствами в полицейских машинах. Это была односторонняя связь, напоминающая сегодняшние пейджинговые системы. Первая, хорошо функционирующая, однонаправленная мобильная радиосистема была официально запущена 7 апреля 1928 года. Два года спустя была внедрена система, обеспечивающая связь в двух направлениях. С тех пор подобные системы стремительно развиваются во многих городах США.
К 1934 году уже существовало 134 полицейских радиосистемы. Еще один важный шаг в развитии радиосвязи был сделан в 1935 году, когда Эдвин Х. Армстронг применил частотную модуляцию (ЧМ). По сравнению с ранее использовавшейся амплитудной модуляцией (AM), FM требует гораздо меньше энергии, и был более устойчив к ранее связанным проблемам с распространением. Эти и другие преимущества способствовали тому, что очень быстро большинство существующих систем были заменены на FM-системы.
С началом Второй мировой войны возникла необходимость в системах, обеспечивающих связь между подразделениями, участвующими в боевых действиях. Многие приемники и передатчики для мобильной связи были построены очень быстро, при этом достигнут огромный прогресс в работе по их функционированию и строительству. В конце войны большинство кораблей, самолетов и даже танков были оснащены собственными системами связи. Устройства радиосвязи начали выпускаться в больших масштабах. Таким образом, путь для развития реального мобильного рынка был открыт. Вскоре после войны в Соединенных Штатах были успешно внедрены мобильные системы в таких секторах, как полиция, пожарная команда, энергетические, водные и газовые сети и транспорт.
В 1946 г. в св. Луи, сеть мобильной телефонной связи была подключена к сети фиксированной телефонной связи. Новые услуги стали доступны для все большего числа абонентов. Соединения между мобильной станцией и фиксированной сетью были установлены вручную в первых системах. Эта ситуация сохранялась в течение нескольких лет, несмотря на разработку полностью автоматизированной системы. В первых системах использовался один мощный передатчик, который занимал площадь 40-50 миль. Быстро стало понятно, что решение с использованием одного передатчика значительно ограничивает пропускную способность системы. Только несколько каналов могут быть использованы для мобильной связи по всему городу. Спрос был намного выше, поэтому ученые очень быстро начали работать над лучшими решениями. В конце 1940-х годов концепция мобильной телефонии появилась в лаборатории Беллы.
