Как телефон ловит сеть за многие километры от вышки? Как его передатчик размером с горошину посылает сигналы так далеко?

Как антенна железка размером 1/4 длины волны ловит и передаёт радиоволны. То что больше 1/4 длины волны не увеличивает мощность сигнала. И отклонение от этого размера приводит только к ухудшению приёма или передачи. Исключение одна длинна волны. Но работает всё ровно только четверть. Частота очень высокая. По этому и длина волны короткая очень. Максим Костенко бредятину написал.
13 сантиметров примерно длина волны. А антенну можно делать не только в форме штыря. )

1. Направленные антенны БС.
2. Расположение БС на доминирующих точках местности.
3. Помехоустойчивое кодирование сигнала.
4. "Передатчик с горошину" выдаёт мощность до 2 Вт.

Чем выше частота - тем меньше нужна мощность.
И с ростом частоты необходимая для связи мощность еще уменьшается (это для тех, кто верит, что 5G будут жарить мозги)
Вот для примера: вещательные радиостанции в ДВ и СВ диапазонах ( 0,15-1,5 МГц) имели мощность в сотни киловатт, FM (88-108МГц) - 1...2 кВт .
И так далее. С повышением частоты мощности надо вбухать меньше и меньше.

Так что не удивительно, что на гигагерцовых диапазонах в телефоне стоят передатчики до 1-2 Вт и этого хватает.

Радиоволны в этих диапазонах (начиная с УКВ и далее, к СВЧ) распространяются по прямой видимости и через отражения.
При прямой видимости (прямая линия между аппаратом и базовой станцией и отсутствие препятствий ) дальность связи может быть большой и при малой мощности.

Тут уже дальность приема ограничивает "выпуклость" Земного шара, рельеф и лес.
А в наземных условиях это как раз плюс-минус туда-сюда десяток КМ .

Не такие уж и многие. Там всего около десяти километров, причём в прямой видимости. Сигнал передаётся в цифре, то есть, как бы азбукой Морзе с возможностью "переспрашивать". Это увеличивает дальность раз в пять. Плюс очень чувствительные приёмники на вышках.

Ещё можно удивиться, как телефон в режиме навигатора ловит спутники. Там пожертвовали скоростью связи примерно в тысячу раз и за счёт этого выиграли в расстоянии

приблизительно

так ить тама чары работают.... мысли ветром разносятся.

Совсем недалеко. 20-25км максимум от вышки. При мощности 1,5Вт.

дебил и рации не строилЪ самЪ

До ближайшего рентранслятора посылает. А растояние зависит также от длинны волны.

Достаточно развитая технология для обывателя неотличима от магии (с)

На самом деле последние 200 лет многие тысячи инженеров работали над ней, а также учёные мирового уровня в совершенно разных казалось бы областях:
-- в области электричества начиная от Ома, Вольта и Ампера;
-- в области радио начиная с Фарадея и Максвелла;
-- в области математики абсолютно гениальные люди вроде Галуа.

P.S. Приём сигналов со спутников Вояджер, сконструированных в конце 60-х годов и вылетевших за пределы Солнечной системы, не удивляет?

Я вас огорчу, это вышка посылает сигнал, а телефон принимает

в телефоне 2 ватта, на вышке 8-20. Высокая частота слабо затухает с расстоянием

Магия.