مقدمه
سیستم های مخابراتی اطلاعات را از مبدا به مقصدی آن طرف تر می فرستند . کاربرد سیستم های مخابراتی چنان متعدد است که نمی توانیم تمام انواع آن را ذکر کنیم. یک سیستم نوعی اجزای متعددی دارد که تمام رشته های برق را می پوشاند - مدار , الکترونیک , الکترومغناطیس , پردازش سیگنال , میکروپروسسور , و شبکه های مخابراتی تنها تعدادی از رشته های مربوط به این زمینه است به همین خاطر موضوع را از دیدگاه کلی تر بررسی می کنیم . کار اصلی تمام سیستم های مخابراتی انتقال اطلاعات است .
اولین پیام مخابراتی فرستاده شده در سال 1838میلادی از طریق یک خط 16 کیلومتری توسط مورس فرستاده شد . متن این پیام از این قرار بود
"Attention , the Universe! By kingdoms,right wheel!"
اکنون پس از یک قرن نیم مهندسین مخابرات تا آنجا پیش رفته اند که بینندگان تلویزیونی فضانوردان مشغول کار در فضا را می بینند .تلفن , رادیو و تلویزیون بخش های جدا نشدنی از زندگی امروزی هستند . مدارهای دوربردی در جهان به وجود آمده است که نوشته , داده , تصویر منتقل می کنند . کامپیوترها از طریق شبکه های بین قاره ای با هم صحبت می کنند , و می توانند تقریبا تمام وسایل برقی منزل را کنترل کنند . دستگاه های مخابرات بی سیم شخصی هرجا برویم ارتباط مان را حفظ می کنند . مسلما نسبت به دوران مورس گام های بزرگی برداشته شده است . باز هم مسلما در دهه های آینده پیشرفته های بسیاری در زمینه ی مهندسی مخابرات صورت خواهد گرفت .
اجزای سیستم مخابراتی
هر سیستم مخابراتی چند جز اصلی دارد , فرستنده , کانال مخابراتی و گیرنده
فرستنده
سیگنال ورودی را پردازش می کند تا یک سیگنال مخابراتی مناسب با مشخصات کانال انتقال ایجاد کند. پردازش سیگنال برای انتقال تقریبا همیشه با مدولاسیون همراه است و می تواند شامل کدگذاری هم بشود .
کانال مخابراتی
محیطی الکتریکی است که پلی بین منبع و مقصد است . این کانال می تواند یک زوج سیم , یک کابل هم محور , یک منبع رادیویی , یا پرتو لیزر باشد . هر کانالی مقداری تلفات و تضعیفانتقال دارد , پس با افزایش فاصله توان سیگنال به تدریج کم می شود.
گیرنده
گیرنده روی سیگنال خروجی کانال عمل کرده , سیگنال مناسب را برای مبدل واقع در مقصد فراهم می کند . در عمل گیرنده شامل تقویت برای جبران تلفات انتقال و دمدولاسیون و کدگشایی برای معکوس کردن پردازش سیگنال انجام شده در فرستنده می باشد . فیلترکردن نیز عمل مهم دیکری است که در گیرنده انجام می شود .
ارسال پیام
ارسال پیام به دو صورت دیجیتال و آنالوگ صورت می پذیرد .
پیام آنالوگ کمیتی فیزیکی است که با زمان تغییر می کند و این تغییر معمولا به صورتی هموار و پیوسته صورت می گیرد . فشار اکوستیکی حاصل از صحبت کردن , موقعیت زاویه ای ژیروسکوب هواپیما , یا شدت نور در نقطه ای از تصویر تلویزیونی نمونه هایی از پیام های آنالوگ هستند . چون اطلاعات در شکل موج متغیر با زمان نهفته است .
پیام دیجیتال رشته ی مرتبی ار نمادهای برگزیده از یک مجموعه متناهی از عناصر گسسته است . فهرست تغییرات ساعت به ساعت دما , یا کلید هایی که از صفحه کلید فشرده می شوند نمونه هایی از پیام های دیجیتال هستند . چون اطلاعات در نماد های گسسته نهفته است .
در کامپیوتر ها از دو نماد صفر و یک استفاده می شود .
انواع انتقال
انتقال یکطرفه در این نوع انتقال فقط یک فرستنده و یک گیرنده وجود دارد مانند رادیو یا تلویزیون که وسایل ما نقش گیرنده را ایفا می کنند
انتقال نیمه دو طرفهدر این انتقال هر طرف یک فرستنده و یک گیرنده دارند و انتقال در هر دو طرف امکان پذیر است ولی نه به طور هم زمان مانند بیسیم.
انتقال دو طرفه کاملاین انتقال نیز همانند نیمه دو طرفه است با این تفاوت که انتقال همزمان در دو جهت امکان پذیر است مانند تلفن
مدار های الکتریکی:
نمایشگر اعداد دیجیتالی (seven segment)
مطالب مرتبط
الکترونیک مطالعه و استفاده از وسائل الکتریکی ای می باشد که با کنترل جریان الکترون ها یا ذرات باردار الکتریکی دیگر در اسبابی مانند لامپ خلا و نیمه هادی ها کار می کنند. مطالعه محض چنین وسائلی ، شاخه ای از فیزیک است، حال آن که طراحی و ساخت مدارهای الکتریکی جزئی از رشته های مهندسی برق، الکترونیک و کامپیوتر می باشد.
سالهاست که واژه" الکترونیک" به طور مکرر در میان مردم استفاده می شود به طوریکه هر شخصی برداشت انفرادی خود را از این علم ویا موارد کاربردی آن مطرح می کند ، اما به صورت کلی عمدتا تعاریف و برداشتهایی که از این واژه عنوان می شود کامل نبوده و برداشتهای ظاهری عملا نمی تواند اهمیت و نفوذ روز افزون الکترونیک را در ارتباط باصنایع گوناگون بیان کند.
"الکترونیک" به طیف گسترده ای از الکتریسیته اطلاق می شود که با حرکت الکترونها در انواع مدارات نیمه هادی سر و کار دارد . اختراع ICها سبب آن شده است که دگر گونی های فراوانی در این علم پدیدار گشته و سیستمهای مدرن الکترونیکی از جمله مدارهای کنترل از راه دور ، ماهواره‌های فضایی ، رباتها و ... را پدید آورد.
در حال حاضر الکترونیک کلید فتح شگفتیهای جهان است و با تمام علوم و فنون موجود به نحوی پیوند خورده است . از وسائل ساده خانگی تا پیچیده ترین تکنیک های فضایی همه جا صحبت از تکنولوژی فراگیر الکترونیکی است و امروز صنعت مدرن بدون الکترونیک و تکنولوژی های وابسته به آن عملا مطرود و از کار افتاده است .
پیشرفت علم الکترونیک و وسعت حوزه عملکرد آن امروز بر همگان روشن است. علاوه بر وسائل الکترونیکی از جمله دستگاههای مخابراتی مثل رادیو ،تلویزیون ، ضبط صوت و تصویر ،انواع وسائل پزشکی ، صنعتی ،نظامی ، در دیگر وسائل غیر الکترونیکی هم ، کمتر وسیله ای را می توان یافت که الکترونیک در آن دخالتی نکرده باشد. از جمله در اتومبیل و صنایع حمل و نقل ، وسائل خانگی مثل ماشین لباسشوئی ،جاروبرقی و امثال آن نقش الکترونیک بسیار فعال و جالب توجه شده است.
با توجه به این مختصر می توان نتیجه گرفت که امروزه ، دیگر الکترونیک علم و یا تخصص ویژه افرا تحصیلکرده دانشگاهی و متخصصین این رشته نیست و بر همه افرادی که به نحوی با امور فنی درگیرند لازم است بفراخور حرفه خویش از این رشته اطلاعی داشته باشند.
مهندسان الکترونیک با خلق وعملکرد سیستمهای بسیار متنوعی سر وکار دارند که به منظور برآوردن نیازها و خواسته های جامعه طراحی می شوند. مهندسان الکترونیک در ایجاد ماشینهایی که تواناییهای بشر را در زمینه جسمی یاری و در زمینه محاسباتی افزایش می دهند نقش مهمی دارند . بخشی از طراحی و ایجاد سیستمهای الکترونیکی به توانایی ساخت مدلهای ریاضی اجزا و مدارهای الکتریکی بستگی دارد .برخی از مباحث پایه الکترونیک عبارتند از :
عناصر یک سیستم مخابراتی
عناصر یک سیستم مخابراتی:
شکل زیر عناصر یک سیستم مخابراتی را بدون مبدل ها اما با سیگنال های نا خواسته نشان می دهد . هر سیستم مخابراتی سه بخش اساسی دارد : فرستنده , کانال ارسال و گیرنده . هر قسمت نقش خاصی را در انتقال سیگنال بصورت زیر ایفا می کند :
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)
“فرستنده " سیگنال ورودی را به جریان می اندازد تا سیگنال ارسالی مناسبی با مشخصات خط ارسال تولید کند . تولید سیگنال برای ارسال تقریبأ همواره " مدولاسیون " را در بردارد و ممکن است شامل " کد گذاری " نیز باشد.
“کانال ارسال " وسیله ای الکتریکی است که پلی میان مبدأ و مقصد بوجود می آورد .این پل ممکن است یک جفت سیم , یک کابل هم محور یا یک موج رادیویی یا پرتولیزری باشد . هر کانالی مقداری تلفات انتقال یا "تضعیف" دارد . بنابراین قدرت سیگنال با افزوده شدن فاصله کاهش می یابد.
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)