هندسة الاتصالات

تُعد الاتصالات السلكية بأنّها مصطلح واسع يستخدم لوصف أي نوع من عمليات الاتصال التي تعتمد على الاستخدام المباشر للكابلات والأسلاك لنقل البيانات الصوتية والمرئية.

يمكن أن تكون أنظمة الاتصالات سلكية أو لاسلكية ويمكن أن تكون الوسيلة المستخدمة للاتصال موجهة أو غير موجهة0

يمكن أن يكون محول الطاقة محولاً كهربائياً أو ميكانيكياً أو بصرياً أو صوتياً أو حرارياً أو كيميائياً، أو يمكن تشكيله من خلال الجمع بين هذه.

إنّ مولدات الإشارة هي أدوات متعددة الاستخدامات قادرة على توفير إشارات معقدة ودقيقة لاحتياجات اختبار الترددات اللاسلكية.

بشكل أساسي في انتشار القناة، على الرغم من انعكاسها من طبقة الأيونوسفير أو الانزلاق فوق سطح الأرض، تنتشر الموجات من طرف إلى آخر.

يحدث الخبو متعدد المسيرات في أي بيئة يوجد فيها انتشار متعدد المسارات وهناك بعض الحركة للعناصر داخل نظام الاتصالات الراديوية.

يُعد "هوائي V" نسخة محسّنة من هوائي سلك طويل يوفر كسباً واتجاهية أعلى من هوائي السلك الطويل.

نظراً لأنّه يتم تشكيل هوائي "Microstrip" أو "Patch" باستخدام أسلوب "microstrip" عن طريق الإنتاج على لوحة دوائر مطبوعة "printed circuit board".

يُعد هوائي البوق "Horn Antenna" بأنّه دليل موجي يتم توسيع أحد نهاياته على شكل البوق، وبسبب هيكل الهوائي المتوهج وهناك اتجاهية أكبر.

إنّ المعلمات الرئيسية التي تحدد أداء نظام الهوائي في وقت إرسال الإشارة واستقبالها هي الكسب والكفاءة ومخطط الإشعاع والممانعة.

يُعتبر قياس كسب الهوائي جانباً مهماً من جوانب قياس الهوائي، والسبب في ذلك هو أنّ كسب الهوائي له دوراً مهماً للغاية في التنبؤ بأداء الهوائي.

يتم قياس اتجاهية الهوائي بالتناظر مع تركيز الطاقة المشعة بواسطة هوائي الإرسال على وجه التحديد في اتجاه معين.

يُعد مفتاح إزاحة السعة "Ask" بأنّه تقنية تعديل رقمي لزيادة خصائص الاتساع للإشارة الثنائية للإدخال ولكنّ عيوبها تجعلها محدودة للغاية.

تساعد بعض الأقمار الصناعية الأشخاص في إرسال المعلومات حول العالم، حيث يمكن إرسال المعلومات من محطة أرضية على الأرض إلى قمر صناعي يدور حوله ويعيده إلى أجهزة الاستقبال في موقع آخر على الأرض.

ضمن حلقة مغلقة الطور "PLL" أو مركب التردد، فإنّ أداء مذبذب الجهد المتحكم "VCO" فيه هو المفتاح حيث يتحكم أداء المذبذب الذي يتم التحكم فيه بالجهد.

يوفر "DDS" طريقة لتوليد إشارات تماثلية من القيم المخزنة في الذاكرة باستخدام التقنيات الرقمية، ومن خلال تغيير قيمة تسجيل التوليف يمكن تغيير الترددات بسرعة دون ضبط الوقت.

توفر أجهزة توليف التردد الجزئي "N" حلاً مناسباً لمشكلة أحجام الخطوات الصغيرة في الإشارة دون الحاجة إلى نسبة تقسيم ضخمة، كما يتغلب هذا على عدد من مشكلات الأداء المرتبطة بنسب التقسيم العالية جداً في الحاجز الرقمي.

كما هو الحال مع أي دائرة إلكترونية، هناك أمور يجب إجراؤها، وينطبق الشيء نفسه على أجهزة توليف التردد، فعلى سبيل المثال تؤدي أحجام الخطوات الصغيرة إلى نسب تقسيم عالية في معظم الحالات

من الممكن تغيير معيار التعديل المطبق على إشارة معدلة الاتساع، وهذا عامل مهم للبث وتطبيقات الاتصالات الراديوية ثنائية الاتجاه، حيث إذا تم تطبيق القليل من التعديل فسيكون من الصعب سماع الصوت.

تُعد مسابقات هواة الراديو ميزة مهمة في أنشطة العديد من محطات الراديو، حيث تضيف المسابقات والتنافس بعداً إضافياً لتفعيل راديو الهواة، ممّا يثبت التحديات الجديدة والاهتمام بالهواية.

يُعد جهاز المسح الضوئي البطيء طريقة لإرسال الفيديو عبر قناة النطاق الترددي الصوتي، وهذا يمكن أن يجعل إرسال الفيديو عبر آلاف الأميال عبر انتشار الأيونوسفير عملياً.

يستخدم تعديل اتساع التربيع "QAM" على نطاق واسع في العديد من اتصالات البيانات الرقمية الراديوية، وكذلك تطبيقات اتصالات البيانات، كما تتوفر مجموعة متنوعة من أشكال "QAM".

معلمتان مهمتان لأي إشارة مشكّلة بالتردد هما مؤشر التعديل ونسبة الانحراف، حيث يتم استخدامها على نطاق واسع عند النظر إلى الإشارات ذات التردد المعدل وخصائصها.

في أوائل القرن السابع عشر، اقترح يوهانس كبلر "3 قوانين" لحركة الكواكب، حيث تمكن كبلر من تلخيص البيانات التي تم جمعها بعناية بثلاثة عبارات.

عند وجود تردد إشارة أو نطاق محدد "Band" من الإشارات مرتفعاً، يُعد استعمال النطاق الترددي مرتفعاً، حيث تعطي الإشارة مساحة أكبر لتتراكم الإشارات الأخرى.

تنفذ "WSPR" بروتوكولاً مصمماً للتحقق من مسارات الانتشار الممكنة باستعمال عمليات إرسال منخفضة القدرة، والإرسالات العادية تحمل إشارة نداء المحطة.

يُعد اتصال الإشارة الضعيف "WSJT" من خلال "K1JT" هو نمط من أنماط وضع الاتصال الرقمي "digital communication mode" المُعدل لاتصالات راديو الهواة الضعيفة.

النطاق الجانبي الفردي هو الوضع المعتمد للاتصالات الصوتية اللاسلكية للهواة على نطاقات التردد العالي و"50 ميجاهرتز".

يتطلب الحصول على ترخيص راديو الهواة "Ham Radio" تعلم شفرة مورس، حيث خمس كلمات في الدقيقة كانت شرطاً للحصول على ترخيص مبتدئ من مستوى الدخول.

أجهزة الإرسال اللاسلكية، بما في ذلك أجهزة الراديو ذات الاتجاهين وترددات "VHF" أو "UHF" التي تعمل عليها تخضع لإدارة وترخيص وتنسيق "Ofcom".