مواد السنة الرابعة في هندسة الاتصالات
المواد في السنة الرابعة من هندسة الاتصالات تأخذ منحى إلكتروني-اتصالاتي وتبتعد عن الكهربائي، فمعظم مقررات هندسة الاتصالات في هذه السنة تقترب أكثر من صلب الاختصاص المنشود، ولكن مصادفة المواد التي تُثير فضولك لازالت موجودة والتي قد تقدح العديد من الأسئلة في رأسك، ما علاقتها بهندسة الاتصالات؟
الاتصالات الرقمية
صعوبة التعامل مع الإشارات التشابهية وطرق نمذجتها، ومشاكل الأمن والحماية أدى إلى هذا النوع من الاتصالات، فمع التطوير في مجال الحواسب الإلكترونية وسرعة وكفاءة الأداء، أدى ذلك إلى التعامل مع الإشارات بطريقة رقمية تعتمد على التمثيل الثنائي لتلك الإشارات بحيث يسهل تمثيلها على الحاسب، وبالتالي دراسة أدق لتحسين جودة الاتصالات على المستوى الأمني والخدمي.
 |
| هندسة الاتصالات |
صلب هذا المقرر يدور حول تقطيع الإشارة المراد إرسالها إلى عينات، ثم تتم عدة عمليات على تلك العيينات:
- تغير في عرض النبضة
- تغير في زاوية الطور
- تغير في المطال للنبضة
- إزاحة ترددية
فعملية أخذ العينات من الإشارة تمثل التحويل من الشكل التماثلي إلى الشكل الرقمي للإشارة ليصار إلى تطبيق تلك الأنواع من أنواع التعديل الرقمي.
معالجة الإشارة الرقمية
عملية الإنتقال من أخذ العينات إلى تطبيق أنواع التعديل المختلفة، ودراسة كل نوع على حدى مع الإيجاببات والسلبيات، تسمى معالجة للإشارة.
في المقرر السابق تم جلب إشارة تماثلية، ثم تم تحويلها إلى صيغة رقمية تلائم الحواسب الإلكترونية، المرحلة التالية هي معالجة تلك العينات من حيث العدد والتأثير على الإشارة الأصلية التماثلية، ودراسة نسبة الخسارة أثناء أخذ العينات بحيث يعبر عنه كمردود لكفاءة النظام الرقمي الذي يقوم بالمعالجة.
المرحلة الأخيرة هي العودة من النظام الرقمي إلى التماثلي كي تلائم أجهزة الخرج المتعددة.
إجراء مكالمة هاتفية تبدأ من المايكروفون الذي يحول الأمواج الصوتية إلي إشارة كهربائية تماثلية، ثم دارات التحويل من تماثلي إلى رقمي، ثم المعالجة والتشفير والإرسال.
في الطرف المسقبل يتم العكس، فك تشفير،ثم معالجة ، ثم تحويل للشكل التماثلي، فسماعة المستقل.
نظرية وأمن المعلومات
لا زلنا نتدرج في دراسة أحوال الإشارة من التوليد إلى المعالجة، ثم الارسال، وانتهاءاً بالاستقبال.
هذا النوع من العلوم لايؤخذ بحسن النوايا وطيبة القلوب، بل «اعقلها وتوكّل» وقائم على الاحتمالات بحيث لايترك مجال لأصغر الثغرات.
من هذا المنطلق، يتم التركيز-في هذا المقرر- على أساسيات التشفير والاحتمالات التي ترافق الاختراق، إلا أنّ عُصارة هذه المادة احتمالات رياضية بحتة، ونظريات أسّست لأنطمة تشفير موثوق بها.
هوائيات وانتشار الأمواج
العنوان يشرح محور تركيز هذه المادة، ففيها يتم تعريفك بمفهوم الهوائي(Antenna)، ومكوناته وخصائصه.
كما يتم دراسة شكل الأمواج الناتجة عن كل نوع من أنواع الهوائيات، ومدى انتشارها.
عادة ما يتم تزويدك بطرق تصميم الهوائي وعلاقته بالتردد وطول الموجة، فالإشارة المراد إرسالها عبر مسافة- ربما من رتبة الكيلومترات- تحتاج إلى هوائي مصصم بشكل دقيق يتلائم والوظيفة المطلوبة، مثلا برنامج HFSS يستخدم للتصميم.
الأمواج الميكروية
سُميت بالأمواج الميكروية؛ لأن طول الموجة صغير جداً ، وعليه يكون التردد كبير وطاقة الموجة كبيرة، بالتالي الوصول لمسافات كبيرة.
استخدام هذا النوع من الأمواج بدأ عسكرياً، ثم انتقل ليصبح متاح للخدمات المدنية كأبراج الاتصالات، لم يقف عند ذلك الحدّ ، بل احتلت نصيبها من تطبيقات الأجهزة المنزلية.
المايكروّيف أحد الأجهزة التي تستخدم تلك التقنية، موجات بطاقات عالية يتم استغلالها لتسخين جزئيات الماء المكونة لمشروب أو طعام ما.
هندسة التلفزيون
إحدى منصات العمل التي تتطلب مهندسين اتصالات في طاقمها، محطات البث الإذاعي والتلفزيوني، وعليه معرفة مبدأ عمل التلفاز لابد أن يكون في رصيدك.
تأخذك هذه المادة بلمحة تاريخية عن بدايات ذلك الاختراع بدءاً من الأجيال القديمة إلى التقنيات الحديثة في أيامنا هذه.
يسمى التلفاز القديم ذو الحجم الكبير(CRT) والذي يعتمد مبدأ عمله على مدفع إلكتروني في القسم الخلفي من الحجرة الزجاجية المفرغة من الهواء، بحيث يتم اطلاق تلك الإلكترونات باتجاه نقطة المنتصف للشاشة، لكن بوجود ملفات الانحراف التي تحيط بعنق القسم الزجاجي، يتم إجبار الإلكترونات على الانتشار على كامل السطح الزجاجي لتشكل الصورة.
 |
| هندسة الاتصالات |
المرحلة اللاحقة، يتم شرح التكنولوجيا الحديثة في التلفزيونات التي بين أيدينا بمقاساتها المتعددة
بنية الحاسب
البنية المنطقية التي يعمل بها معالج الحاسب، والبوابات المنطقية التي تم تصميمها لتشكل الأجزاء الرئيسية.
 |
| هندسة الاتصالات |
تمثل الصورة البنية الداخلية لوحدة المعالجة المركزية(CPU) ويتم تعريف الطالب ببعض الدوائر المنطقية الموجودة:
- دارة الجامع
- دارة الطارح
- دارة الضارب
التحكم الحديث
التعرف على المخططات الصندوقية وكيفية بنائها، تمثل المحور الأساسي للمقرر.
عادة ما يتم توصيف أي نظام تحكم بمجموعة من البلوكات المتعاقبة فيما بينها بتسلسل يعبر عن الانتقال من الدخل للمنظومة إنتهاءاً بالخرج.
 |
| هندسة الاتصالات |
وتمثل عملية الربط ما بين خرج المنظومة ودخلها أو التغذية العكسية صلب التحكم الحديث؛ لإنها المسؤولة عن استقرار النظام والخروج بأفضل أداء.
نظم القياسات الإلكترونية
الدمج بين الدوائر الإلكترونية والحساسات المتعددة يشكلان حجر أساس هذا المقرر، فعملية تصميم نظام إلكتروني لمراقبة حقل بترول في الصحراء بمساعدة مجموعة من الحساسات الخاصة، وبالتالي توفير في تكلفة اليد العاملة ودقة في الصيانة مع وقت أقل.
نعم أنت مهندس اتصالات ولا علاقة لك في حقول البترول، لكن حرفياً أحد زملائي بعد التخرج تم فرزه على أحد حقول البترول كمهندس اتصالات، فعليك التخلي عن فكرة اتصالات يعني موبايل فقط.
تقنية الدارات المتكاملة
في هذا المستوى من رصيدك المعرفي حول الإلكترونيات أصبحت مؤهلاً لتوسيع مداركك حول تكنولوجيا تصنيع القطع الإلكترونية، فسابقاً تعرفت على العناصر الإلكترونية منفصلة وكلاً على حدى، وموضوع الحجم لم يكن يحمل ثقلاً في مخيلتك، ولابد أنك سمعت أو جربت بتغير آيسي شحن للموبايل.
الآيسي ما هي إلا شريحة إلكترونية تحتوي على ألاف العناصر الإلكترونية بداخلها بتكنولوجيا تصنيع على مستوى النانو أي القياسات من رتبة النانو متر،حتى تقوم بوظيفة معينة
 |
| هندسة الاتصالات |
الإلكترونيات الصناعية
لازلنا في تخصص الإلكترونيات بإعتبارك جزءاً من الهندسة الإلكترونية أيضاً، وهذا النوع من الإلكترونيات يتميز بالحضور القوي في التطبيقات الصناعية والمنزلية:
- الديود
- الدياك
- الترياك
- الثايرستور
- الموسفت
يتم دراسة سلوك تلك المكونات في دارات التيار المستمر والمتناوب، بحيث يتم مراقبة الإشارات على دخل وخرج تلك العناصر، ثم استنتاج الخواص الأساسية لكل منها.
تكثر دارات الدياك والترياك في دارات الديمر أو تخفيض مستوى الإضاءة، وكما ينتشر استخدام الترياك مع الاجهزة المنزلية بكثرة مثل:
- البرادات الحديثة
- الغسالات الأوتوماتيك
تعليقات
إرسال تعليق