رشته مهندسی برق مخابرات، یکی از شاخه های مهندسی برق است که به طراحی، توسعه و نصب سیستم های ارتباطی بین انسان ها، اشیاء و دستگاه ها می پردازد. این شاخه شامل مطالعه و کار با سیستم های ارتباطی دیجیتال، امواج، شبکه های تلفن، شبکه های اینترنتی، شبکه های ارتباطی همراه و ... می باشد.
رشته مهندسی برق مخابرات یکی از پیچیده‌ترین رشته‌های مهندسی است که محتوای گسترده و متنوعی را شامل میشود.این رشته در بسیاری از حوزه‌ها اعم از الکترونیک، ارتباطات، سیگنال‌ها و سیستمهای کنترلی فعالیت می‌کند. برای شروع در این رشته، دانشجویان بایستی با یادگیری مفاهیمی از مبانی الکترونیک، مبانی برق و دیجیتال و نرمافزارهای کاربردی آشنا شوند. سختی این رشته از حجم بالای کتاب‌های درسی، پروژه‌های پیچیده و نیاز به هماهنگی با انواع تکنولوژی‌ها و شبکه‌های ارتباطی ناشی میشود. بنابراین، داشتن علاقه زیاد، پشتکار و صبر بسیار مهم است تا بتوانید در این رشته موفق عمل کنید.
در این رشته، دانشجویان با پایه های برق، الکترونیک و ریاضیات شروع به کار می کنند و سپس دروس سیستم های مخابراتی، طراحی آنتن، کدگذاری، انتقال داده ها، مدارهای آنالوگ و دیجیتال، حسگرها، سیستم های کنترل و ... را مطالعه می کنند.
برخی از دروس اصلی در این رشته عبارتند از:
- ریاضیات مهندسی
- مدارهای الکتریکی و الکترونیکی
- الکترومغناطیس
- تجزیه و تحلیل سیستم ها
- اصول سیستم های مخابراتی
- سیستم های ارتباطی دیجیتال
- طراحی آنتن ها
- پردازش سیگنال ها
- برنامه نویسی و کار با میکروکنترلرها
اصلی ترین گرایش های مهندسی برق مخابرات عبارتند از:
- میدان و امواج
- سیستم
- رمز
- شبکه
در ادامه به شرح مختصری از هر یک از گرایش های این رشته خواهیم پرداخت:
گرایش میدان و امواج، یکی از گرایش‌های مهم و پرطرفدار در رشته‌ی مهندسی برق و مخابرات است. در این گرایش، دانشجویان به پایه‌های فیزیکی میدان و امواج پرداخته و سپس با کاربرد آنها در انتقال اطلاعات و ارتباطات آشنا می‌شوند.
در دروس این گرایش، دانشجویان با مفاهیمی مانند آنتن‌ها، میدان‌های الکترومغناطیسی، تئوری امواج، مدارهای رادیویی و ارتباطات بیسیم آشنا می‌شوند. در ادامه، به توضیح برخی از دروس این گرایش می‌پردازیم:
- تئوری الکترومغناطیس
- تئوری میدان و امواج
- آنتن
- مایکروویو
- سیستم های مخابراتی
- فیبر نوری
- فرامواد
- رادار
- آرایه فازی
- جنگ الکترونیک
- روش های عددی در الکترومغناطیس
- دایاد های گرین در الکترومغناطیس
- مدارات فعال
پس از فارغ‌التحصیلی، دانشجویان گرایش میدان و امواج می‌توانند در زمینه‌های مختلفی از جمله مراکز فضایی و نظامی، شرکت‌های ارتباطی، شرکت‌های مخابراتی و شرکت‌های طراحی سیستمهای بیسیم فعالیت داشته باشند.
--------------------------------------------------------------------------
در گرایش سیستم، هدف طراحی سیستم های مخابراتی مختلف و ارائه ی ایده هایی نو برای داشتن ارتباطی مطمئن و امن ( مصون از امکان شنود) و مقرون به صرفه است. برای این کار، بر روی طراحی انواع مدولاسیون ها و دمدولاسیون ها، کدگذارها و کدبردارها، آشکارسازها و…. تمرکز می کنند و سعی می کنند با حذف انواع نویزها از سیگنال ارسالی، تنها سیگنال اصلی را در گیرنده دریافت کنند. دانشجویان می توانند در زمینه های مختلف چون، مخابرات نوری، مخابرات رادیویی، شبکه، پردازش سیگنال و …. به تحلیل سیستم های مخابراتی بپردازند.در واقع، هدف از این گرایش، استفاده از روش های مختلف چون کدینگ، بهینه سازی، MIMO، رله گذاری و …. برای بهبود عملکرد سیستم ارتباطی است.
مهمترین سرفصل هایی که می‌تواند در گرایش مخابرات سیستم رشته ی مهندسی برق مورد آموزش قرار بگیرد، شامل موارد زیر است:
- اصول مخابرات و انتقال داده
- فرآیند های تصادفی
- مخابرات دیجیتال
- زبان‌های برنامه‌نویسی، ماتریس‌ها و فضای برداری
- تبدیلات در سیگنال‌ها و سیستم‌ها
- سیستم های مخابرات بیسیم
- کدگذاری آنتن
- مخابرات ماهواره ای
- پردازش گفتار و تصویر
- معماری و طراحی سیستمهای دیجیتالی
- بینایی ماشین
- سیستم های فازی و شبکه های عصبی
- پردازش سیگنال و فیلترینگ در سیستمهای مخابراتی
- مخابرات ماشینی و یادگیری عمیق در سیستمهای مخابراتی
- ترافیک تلفن همراه و مدیریت آن
- طراحی کانال‌های ارتباطی و استفاده از آنها
-------------------------------------------------------------------------
گرایش رمز در رشته مهندسی برق مخابرات یکی از جذابترین و جدیدترین گرایش‌های این رشته است و در آن به بررسی الگوریتم‌های رمزنگاری، رمزگشایی، امنیت شبکه‌های کامپیوتری و نیز اصول کریپتوگرافی می‌پردازید.
در این گرایش، دانشجویان آموزش بیشتری در خصوص مفاهیم اساسی رمزنگاری و رمزگشایی می‌بینند، و با استفاده از روش‌ها و الگوریتم‌های مختلف می‌توانند امنیت شبکه‌های کامپیوتری و ارتباطات را به حداکثر برسانند و از حملات سایبری جلوگیری کنند.
مهمترین سرفصل های آموزشی این گرایش به شرح ذیل است:
- امنیت شبکه
- رمزنگاری
- تئوری پیشرفته مخابرات
- فرایندهای تصادفی
- رمزنگاری پیشرفته
- پروتکلهای امن در شبکه
- سیستمهای تشخیص نفوذ
- رمزنگاری پسا کوانتومی و زنجیره قالبها
- کدگذاری کانال
- مخابرات پیشرفته
- رمزنگاری پیشرفته
- اصول رمزنگاری
- پردازش دیجیتال
- تئوری اطلاعات
- پردازش گفتار
- پیچیدگی محاسبات
- طراحی و تحلیل سیستمهای رمز
- تئوری کدینگ
- انتقال داده و شبکه‌های کامپیوتری
- شبکه مخابرات داده‌ها
- مباحث ویژه در رمزنگاری
- مخابرات سیار
همچنین، فارغ التحصیلان این گرایش، می‌توانند به عنوان کارشناس امنیت شبکه، مهندس امنیت اطلاعات و یا مشاور امنیتی در شرکت‌ها و سازمان‌ها کار کنند.
--------------------------------------------------------------------------
گرایش شبکه در رشته مهندسی برق مخابرات به دانشجویان این رشته آموزش می‌دهد که چگونه شبکه‌های کامپیوتری را طراحی، مدیریت و بهینه‌سازی کنند. در این گرایش، دانشجویان با اصول شبکه‌های کامپیوتری، پروتکلهای مختلف شبکه، سخت‌افزار شبکه و نرمافزارهای مدیریت شبکه، پردازش سیگنال و تجزیه و تحلیل داده‌ها آشنا می‌شوند.
در این گرایش، دانشجویان با طراحی و پیاده‌سازی شبکه‌های محلی و گسترده، مانند شبکه‌های پیچیده داده، شبکه‌های وایرلس، شبکه‌های سازمانی و شبکه‌های موبایل، آشنا می‌شوند. این گرایش شامل مباحثی همچون استاندارد‌های IEEE برای شبکه‌های LAN و WAN، ماژولاریته در شبکه‌های توزیع‌شده، پیکربندی شبکه‌های اجتماعی آنلاین، محاسبه و بهینه‌سازی پهنای باند شبکه و مباحث مربوط به شبکه‌های امنیتی و نگهداری شبکه و قطعات آن و مانیتورینگ و دیباگ شبکه هم می‌باشد.
فارغ التحصیلان این رشته می‌توانند در صنایع مختلفی از جمله شرکت‌های مخابراتی و فناوری اطلاعات، شرکت های تولید، طراحی و نصب تجهیزات شبکه، ابزار دقیق و مخابراتی، شرکت‌های فعال در حوزه بانکی و مالی
شرکت‌های فناوری و ارتباطات ابری مشغول به کار شوند.
برخی از دروس آموزشی مهم در گرایش شبکه در رشته مهندسی برق مخابرات عبارتند از:
- مقدمه‌ای بر شبکه‌های کامپیوتری
- پروتکلهای مسیریابی و روتینگ در شبکه‌های کامپیوتری
- شبکه‌های بیسیم و اینترنت اشیاء
- طراحی و پیاده سازی شبکه‌های محلی (LAN) و گسترده (WAN)
- کاربرد پروتکلهای DHCP و DNS در شبکه‌های کامپیوتری
- مدیریت و نظارت بر شبکه‌های کامپیوتری
- شناسایی و رفع اشکال در شبکه‌های کامپیوتری
- امنیت شبکه‌های کامپیوتری و رمزنگاری
- كاربرد Firewall در شبکه‌های کامپیوتری
- مدیریت پهنای باند و بهینه‌سازی شبکه‌های کامپیوتری
- شبکه‌های ابری و محیط های مجازی سازی
- شبکه‌های حسگر‌های بیسیم و شبکه‌های موبایل
- شبکه‌های اجتماعی آنلاین
- شبکه‌های توزیع شده و ماشین‌های مجازی
- شبکه‌های نوری و مخابرات فضایی
- شبکه‌های کابلی و تلفنی
- سيستم‌های ذخیره سازی و توزیع‌شده داده‌ها
به دانشجویانی که به رشته مهندسی برق مخابرات علاقمند هستند، پیشنهاد می‌دهم که حتماً با مفاهیم پایه ریاضی و فیزیک آشنا شوند. همچنین، مطالعه و آشنایی با نرمافزارهای کاربردی در این رشته نیز بسیار مفید است. همچنین پیشنهاد میشود تا با گستره‌ی پروژه های ارائه شده در دانشگاه و طراحی و اجرای پروژه‌های کوچک خود در این حوزه، تجربه کسب کنند و از این طریق علاقه خود را به مهندسی برق مخابرات به چالش بکشانند. همچنین، حضور در کلاس‌های آزمایشگاهی و دوره‌هایی که بیشتر به تئوری های عملی پرداخته می شوند، به دانشجویان در درک بهتر و همچنین افزایش تجربیاتشان کمک می‌کنند. در نهایت، با قرار گرفتن در جامعه‌ی علمی و شرکت در سخنرانی‌ها و کنفرانس‌هایی که توسط دانشگاه‌ها یا سازمان‌های مرتبط ارائه میشود، می توانید با آخرین پیشرفت‌ها و فن‌آوری‌های مهندسی برق مخابرات آشنا شوید.
