گرایش مخابرات میدان
میتواند صوت، تصویر یا دادههای کامپیوتری باشد.
مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است که در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات از روشهای موجی و مخابراتی فعالیت میکند. مهندسی مخابرات با ممکن ساختن ایجاد ارتباط پرسرعت ٬امن و آسان بین دو یا چند کاربر در مکانهای مختلف ، زندگی انسان را متحول ساخته است.از آثار گسترش مهندسی مخابرات میتوان به رادیو و تلویزیون٬ اینترنت و ماهوارههای ارتباطی و یا تحقیقاتی(مخابرات فضایی) اشاره کرد.
مهندسی مخابرات از دو قسمت عمدهی مخابرات میدان و سیستمهای مخابراتی تشکیل میشود.
گرایش مخابرات میدان
در مبحث میدان، مهندسان با ارسال ٬انتشار و دریافت امواج الکترومغناطیسی از طریق یک کانال مخابراتی (که میتواند فضای آزاد در مخابرات بیسیم و یا یک فیبر نوری در مخابرات فیبر نوری باشد) و فرستنده و گیرنده (که میتواند یک آنتن ماهواره در مخابرات ماهوارهای و یا یک مدار الکترونیکی در مخابرات فیبر نوری باشد) سروکار دارند. به عبارت دیگر ٬ میتوان گفت مهندسین میدان بهطور عمده با جنبهی فیزیکی چگونگی انتقال امواج حاوی اطلاعات ٬ از نقطهای به نقطهی دیگر روبهرو هستند.بدینترتیب مهندسی مخابرات میدان ٬ رابطه زیادی با فیزیک کاربردی (در قسمت الکترومغناطیس) دارد.
گرایش سیستمهای مخابراتی
مساله پردازش و بهینهسازی این سیگنال اطلاعات ــ جدای از اینکه شکل فیزیکی این سیگنال چگونه است ــ موضوع مهندسی سیستمهای مخابراتی است. در گرایش مخابرات سیستم٬ به طور عمده با سیگنال اطلاعات به صورت یک تابع ریاضی برخورد میکنند.در این مبحث ، مهندسان با ریاضیات مربوط به نظریه اطلاعات و نیز پردازش سیگنال برای آمادهسازی آن جهت ارسال از طریق مورد نظر(آنتن٬ فیبر نوری٬ موجبر و ...) ٬و در کل ٬ طراحی و بهبود سامانههای مخابراتی جهت دستیابی به سرعت و امنیت و قابلیت اطمینان بیشترسروکار دارند. برای مثال میتوان به بهینهسازی و مقاوم سازی سیگنال دربرابر نویز و رمزگذاری اطلاعات جهت امنیت ارسال و بهینهسازی آن اشاره کرد. بدینترتیب مهندسی سیستمهای مخابراتی ٬ رابطه زیادی با ریاضیات کاربردی دارد.
گرایش کنترل
اگر بخواهیم یک تعریف کلی از کنترل ارائه دهیم، میتوانیم بگوییم که هدف این علم، کنترل متغیرهای اساسی سیستم (که متغیرهای خروجی میتواند تنها بخشی از این متغیرها باشد) بر مبنای برخی ملاکهای مطلوب میباشد. این ملاکها میتواند سرعت یک موشک، دمای یک اتاق، زاویهی چرخش بازوی ربات و... باشد. به عنوان یک مثال ساده میتوان کنترل زمان اوج گیری یک هواپیمای جنگنده را در نظر گرفت.در این مثال٬ زاویه پرههای هواپیما، میزان سوخت تزریقی و سایر متغیرهای تاثیرگذار بایستی با روشهای ریاضی محاسبه و سیستم کنترلکننده به دقت طراحی شود تا بتوان زمان عکسالعمل سیستم را کاهش داد و آن را در برابر اثرات نویز محیط ( مانند وزش باد یا ...) مقاوم کرد.
کنترل، در پیشرفت علوم دیگر نقش ارزندهای را ایفا میکند. به طور کلی میتوان گفت مهندسی کنترل حلقه اتصال میان مهندسی برق و رشتههای دیگر میباشد. امروزه مهندسی کنترل به صورت بخش اصلی و مهمی از فرایندهای صنعتی و تولیدی درآمدهاست.
به کمک این علم میتوان به عملکرد بهینه سیستمهای پویا، بهبود کیفیت و ارزانتر شدن فراوردههای تولیدی، گسترش میزان تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خستهکننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم کنترلکننده عبارت است از کنترل خروجیها(مانند زاویهی حملهی موشک هدایتشونده) به روش معین به کمک ورودیها(مانند سیگنال دریافتی از رادار موشک) از طریق اجزای سیستم کنترل که میتواند شامل اجزای الکتریکی، مکانیکی و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد.
یکی از مفاهیم پرکاربرد در این رشته مفهوم پسخورد (فیدبک) میباشد. پسخورد در واقع اندازه گیری متغیرهای خروجی و استفاده از این متغیرهای اندازه گیری شده برای اصلاح متغیر ورودی سیستم میباشد.برای مثال ٬ در یک سیستم سرمایشی٬ یک سنسور٬ که در واقع یک دماسنج است٬ دمای اتاق را اندازهگیری میکند تا سیستم بتواند از دما مطلع شده و از کاهش یا افزایش بیش از اندازه دما جلوگیری کند. با استفاده از سیستمهای دارای پسخورد میتوان بسیاری از فرایندهای صنعتی را به صورت خودکار کنترل کرد. اتوماسیون صنعتی بخشی از رشته کنترل میباشد که بر پایه سیستمهای فیدبکدار توانستهاست صنعت مدرنی را پایه گذاری کند.
گفتنی است که گرایش کنترل دارای زیر بخشهای متنوعی مانند کنترل خطی، کنترل غیرخطی،کنترل مقاوم،کنترل تطبیقی،کنترل دیجیتال،کنترل فازی و غیرهاست.
