ದೂರಸಂಪರ್ಕದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಗಳು

ದೂರಸಂಪರ್ಕದ ಮೂಲ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ

ದೂರಸಂಪರ್ಕ ಎಂದರೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಒಂದು ಸ್ಥಳದಿಂದ ಮತ್ತೊಂದು ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಕಳುಹಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ, ಅದು ವೈರ್ಡ್ ಅಥವಾ ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಆಗಿರಬಹುದು. ನಾವು ಪ್ರತಿದಿನ ಬಳಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಹಿಂದೆ - ಸೆಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳು, ವೈ-ಫೈ, ರೇಡಿಯೋ, ದೂರದರ್ಶನ ಮತ್ತು ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಸಹ - ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಿಕ ತತ್ವಗಳಿವೆ. ದೂರಸಂಪರ್ಕದ ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಎಂದರೆ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳಿಂದ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರಸರಣ ಮಾಧ್ಯಮದಿಂದ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅರ್ಥವಾಗುವ ಮಾಹಿತಿಗೆ ಮತ್ತೆ ಸ್ವೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು.

1. ಸಂಕೇತಗಳು ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿ: ಸಂದೇಶಗಳಿಂದ ಅಲೆಗಳವರೆಗೆ

ದೂರಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ, ಮಾಹಿತಿಯು ಸಂದೇಶದ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ (ಧ್ವನಿ, ಪಠ್ಯ, ಚಿತ್ರಗಳು, ವಿಡಿಯೋ), ಆದರೆ ಸಂಕೇತವು ಆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸಾಗಿಸುವ ಭೌತಿಕ ರೂಪವಾಗಿದೆ. ಸಂಕೇತವು ಕೇಬಲ್‌ನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿರಬಹುದು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿರಬಹುದು ಅಥವಾ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗವಾಗಿರಬಹುದು.

ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಮಯದ ಕಾರ್ಯಗಳು ಎಂದು ವಿವರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ \(x(t)). ಅನಲಾಗ್ ಆಡಿಯೊ ಸಂಕೇತಗಳು ನಿರಂತರ ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಂಕೇತಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಮಟ್ಟಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ (ಉದಾ., 0 ಮತ್ತು 1). ಅನಲಾಗ್‌ನಿಂದ ಡಿಜಿಟಲ್‌ಗೆ ರೂಪಾಂತರವು ಮಾದರಿ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಲ್ಪನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಂಕೇತ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ಭೌತಿಕ ಮಿತಿಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.

2. ವಾಹಕಗಳಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳು

ಆಧುನಿಕ ದೂರಸಂಪರ್ಕದ ತಿರುಳು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳು. ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ, ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಹರಡಬಹುದಾದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳ ವೇಗ:

\[
c \ಸುಮಾರು 3 \ಬಾರಿ 10^8 \ \ಪಠ್ಯ{m/s}
\]

ಆವರ್ತನ (\(f\)), ತರಂಗಾಂತರ (\(\lambda\)), ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ವೇಗ (\(v\)) ನಡುವಿನ ಮೂಲಭೂತ ಸಂಬಂಧ:

\[
v = f\lambda
\]

ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ, ಪ್ರಸರಣ ವೇಗವು (c) ಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ, ಆದರೆ ಏಕಾಕ್ಷ ಕೇಬಲ್ ಅಥವಾ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ನಂತಹ ಮಾಧ್ಯಮಗಳಲ್ಲಿ , ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಪ್ರಭಾವದಿಂದಾಗಿ (ಅನುಮತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆ) ವೇಗ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ.

3. ಆವರ್ತನ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಂಡ್ ಹಂಚಿಕೆ

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳು ವಿಶಾಲ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ: ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನದ ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನದ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳವರೆಗೆ. ದೂರಸಂಪರ್ಕವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವರ್ಣಪಟಲದ ರೇಡಿಯೋ, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ಭಾಗಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

ಆವರ್ತನವು ಹಲವು ವಿಷಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ: ತಡೆಗೋಡೆ ನುಗ್ಗುವಿಕೆ, ವ್ಯಾಪ್ತಿ, ಆಂಟೆನಾ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಚಾನಲ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನಗಳು (ಉದಾ. AM ರೇಡಿಯೋ) ವಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗೋಳದ ಪ್ರತಿಫಲನದಿಂದಾಗಿ ದೂರದವರೆಗೆ ತಲುಪಬಹುದು, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳು (ಉದಾ. 5G mmWave) ದೊಡ್ಡ ಡೇಟಾ ದರಗಳನ್ನು ಸಾಗಿಸಬಹುದು ಆದರೆ ಅಡಚಣೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಸೀಮಿತವಾಗಿದ್ದು, ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಇರುವುದರಿಂದ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ದೇಶವು ಬ್ಯಾಂಡ್ ಹಂಚಿಕೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ಸೇವೆಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ.

4. ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್: ಅಲೆಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸೂಪರ್‌ಇಂಪೋಸಿಂಗ್ ಮಾಡುವುದು

ಮಾಹಿತಿ ಸಂಕೇತಗಳು ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಇಲ್ಲದೆ ವಿರಳವಾಗಿ "ಕಚ್ಚಾ" ರೂಪದಲ್ಲಿ ರವಾನೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ವಾಹಕ ಸಂಕೇತದ ಮೇಲೆ ಅತಿಕ್ರಮಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಭೌತಿಕವಾಗಿ, ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಎಂದರೆ ವಾಹಕ ತರಂಗದ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದು:

1. ಆಂಪ್ಲಿಟ್ಯೂಡ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ (AM): ಮಾಹಿತಿ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ವಾಹಕದ ಆಂಪ್ಲಿಟ್ಯೂಡ್ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
2. ಆವರ್ತನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ (FM): ಮಾಹಿತಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವಾಹಕ ಆವರ್ತನ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
3. ಹಂತ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ (PM) / PSK (ಡಿಜಿಟಲ್): ವಾಹಕ ಹಂತವನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು FM ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸಿಂಗ್, OFDM ಅಥವಾ ಸ್ಪ್ರೆಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್‌ನಂತಹ ತಂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಬಹು ಬಳಕೆದಾರರಿಗೆ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

5. ಪವರ್, ಡ್ಯಾಂಪಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿಲೋಮ ಚೌಕ ನಿಯಮ

ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಪ್ರಸರಣದಲ್ಲಿ, ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಶಕ್ತಿಯು ದೂರದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸರಳವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವಿಕಿರಣಗೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ್ಕೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ತೀವ್ರತೆಯು ವಿಲೋಮ ವರ್ಗ ನಿಯಮವನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ:

\[
ನಾನು \ಪ್ರಾಪ್ಟೋ \frac{1}{r^2}
\]

ಆದಾಗ್ಯೂ, ನೈಜ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ, ಪ್ರಸರಣವು ಪ್ರತಿಫಲನ, ಚದುರುವಿಕೆ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಬಹುಮಾರ್ಗಗಳಿಂದ ಕೂಡ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕೇಬಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಶಕ್ತಿಯ ಕಡಿತವನ್ನು ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಷನ್ ​​ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಡೆಸಿಬಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ (dB) ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಅನುಪಾತಕ್ಕೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೂತ್ರವು:

\[
\ಪಠ್ಯ{dB} = 10 \log_{10}\ಎಡ(\frac{P_2}{P_1}\ಬಲ)
\]

dB ಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಲಾಗರಿಥಮಿಕ್ ಮೊತ್ತಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಲಾಭ, ಕೇಬಲ್ ನಷ್ಟಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅಂಚುಗಳ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

6. ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಸಿಗ್ನಲ್ ಟು ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತ (SNR)

ಯಾವುದೇ ದೂರಸಂಪರ್ಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ-ಮುಕ್ತವಾಗಿಲ್ಲ. ಶಬ್ದವು ಹಲವು ಮೂಲಗಳಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ: ಉಷ್ಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಲನೆ (ಉಷ್ಣ ಶಬ್ದ), ಸಾಧನದ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ, ಇತರ ಬಳಕೆದಾರರಿಂದ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ, ಮತ್ತು ವಾತಾವರಣದ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ಸಹ.

ಸಿಗ್ನಲ್ ಸ್ವೀಕಾರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತ (SNR), ಇದು ಸಿಗ್ನಲ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮತ್ತು ಶಬ್ದ ಶಕ್ತಿಯ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ SNR ಎಂದರೆ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸುಲಭ, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ SNR ಡೇಟಾ ದೋಷಗಳ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಉಷ್ಣ ಶಬ್ದವನ್ನು ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು:

\[
ಎನ್ = ಕೆಟಿಬಿ
\]

\(k\) ಬೋಲ್ಟ್ಜ್‌ಮನ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, \(T\) ತಾಪಮಾನ (ಕೆಲ್ವಿನ್), ಮತ್ತು \(B\) ಆವರ್ತನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನೊಂದಿಗೆ. ಈ ಸಮೀಕರಣವು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅಗಲವಾದಷ್ಟೂ, ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಶಬ್ದವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಿಸ್ಟಮ್ ವಿನ್ಯಾಸವು ಯಾವಾಗಲೂ ದತ್ತಾಂಶ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಶಬ್ದ ಪ್ರತಿರೋಧದ ನಡುವಿನ ವಿನಿಮಯವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

7. ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, ಚಾನೆಲ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಶಾನನ್ ಮಿತಿ

ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಎಂದರೆ ಸಿಗ್ನಲ್ ಬಳಸುವ ಆವರ್ತನಗಳ ಶ್ರೇಣಿ. ದೂರಸಂಪರ್ಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಎಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ರವಾನಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಮಾಹಿತಿ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಶಾನನ್‌ನ ಪ್ರಮೇಯದ ಮೂಲಕ ಮೂಲಭೂತ ಮಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ:

\[
ಸಿ = ಬಿ \log_2(1+\ಪಠ್ಯ{ಎಸ್‌ಎನ್‌ಆರ್})
\]

ಇಲ್ಲಿ \(C\) ಎಂಬುದು ಚಾನಲ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ (ಬಿಟ್‌ಗಳು/ಸೆಕೆಂಡ್). ಇದು ಕೇವಲ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸೂತ್ರವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಭೌತಿಕ-ಮಾಹಿತಿ ಮಿತಿಯಾಗಿದೆ: ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು SNR ಗಾಗಿ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಡೇಟಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. 4G/5G, Wi-Fi 6/7, ಮತ್ತು ಉಪಗ್ರಹ ಸಂವಹನಗಳಂತಹ ಆಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಚಾನಲ್ ಕೋಡಿಂಗ್ (ದೋಷ ತಿದ್ದುಪಡಿ) ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಶಾನನ್ ಮಿತಿಯನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿವೆ.

8. ಪ್ರಸರಣ ಮಾಧ್ಯಮ: ಕೇಬಲ್, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ಸ್ಥಳ

ಎ) ತಾಮ್ರದ ಕೇಬಲ್ (ತಿರುಚಿದ ಜೋಡಿ, ಏಕಾಕ್ಷ)
ತಾಮ್ರದ ಕೇಬಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಸಂಕೇತಗಳು ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳಾಗಿ ಹರಡುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿನ ಚರ್ಮದ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಕ್ಷೀಣತೆ ಮತ್ತು ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಏಕಾಕ್ಷ ಕೇಬಲ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ರಕ್ಷಾಕವಚದಿಂದಾಗಿ ತಿರುಚಿದ ಜೋಡಿಗಿಂತ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ನಿರೋಧಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ಬಿ) ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸಿ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ರವಾನಿಸುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲೇಸರ್‌ಗಳು. ಇದರ ಮುಖ್ಯ ಭೌತಿಕ ತತ್ವವೆಂದರೆ ಕೋರ್ ಮತ್ತು ಕ್ಲಾಡಿಂಗ್ ನಡುವಿನ ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿಫಲನ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಷನ್ ​​ಮತ್ತು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಹೊಂದಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಜಾಗತಿಕ ಇಂಟರ್ನೆಟ್‌ನ ಬೆನ್ನೆಲುಬನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಸಿ) ಮುಕ್ತ ಸ್ಥಳ ಪ್ರಸರಣ (ರೇಡಿಯೋ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್‌ಗಳು)
ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಸಂವಹನಗಳಲ್ಲಿ, ಅಲೆಗಳು ಪ್ರತಿಫಲನ, ವಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಚದುರುವಿಕೆಯಂತಹ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಗಾಳಿಯ ಮೂಲಕ ಹರಡುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ, ರೇಖೆಯ ದೃಷ್ಟಿ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಆಂಟೆನಾಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಗೋಪುರಗಳ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

9. ಆಂಟೆನಾ: ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅಲೆಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ

ಆಂಟೆನಾ ಎಂದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಸೇತುವೆ ಮಾಡುವ ಸಾಧನ. ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಆಂಟೆನಾದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವಾಗ, ವೇಗವರ್ಧಕ ಶುಲ್ಕಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ.

ದೂರಸಂಪರ್ಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಆಂಟೆನಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು:
– ಲಾಭ (ದಿಕ್ಕಿನ ಲಾಭ): ಕಿರಣವನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿ.
- ವಿಕಿರಣ ಮಾದರಿ: ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿಯು ಹೇಗೆ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.
- ಧ್ರುವೀಕರಣ: ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ (ಲಂಬ, ಅಡ್ಡ, ವೃತ್ತಾಕಾರ).

ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಟರ್ ಮತ್ತು ರಿಸೀವರ್ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ: ಧ್ರುವೀಕರಣ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ.

10. ತೀರ್ಮಾನ: ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ದೂರಸಂಪರ್ಕದ ಹೃದಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಏಕೆ ಇದೆ

ದೂರಸಂಪರ್ಕವು ಕೇವಲ ಸಾಧನಗಳು ಅಥವಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಅಲ್ಲ, ಬದಲಾಗಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ನಿಯಮಗಳ ನೇರ ಅನ್ವಯವಾಗಿದೆ: ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳು, ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ, ಕ್ಷೀಣತೆ, ಉಷ್ಣ ಶಬ್ದ, ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮಿತಿಗಳು. ಅನಲಾಗ್ ರೇಡಿಯೊದಿಂದ 5G ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್‌ವರೆಗೆ ಸಂವಹನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಅಲೆಗಳು, ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿಯ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಮಾನವ ಪ್ರಯತ್ನವಾಗಿದೆ.

ದೂರಸಂಪರ್ಕದ ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಫೋನ್ ಕರೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವೀಡಿಯೊ ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಮತ್ತು ಕಳುಹಿಸಲಾದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಂದೇಶವು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಚಲನೆಯಿಂದ ಹಿಡಿದು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳವರೆಗೆ, ಮುಕ್ತ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರಯಾಣಿಸುವ ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳವರೆಗೆ ನೈಸರ್ಗಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ನಿಖರವಾದ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ನೋಡಬಹುದು. ಈ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಮತ್ತು ವೃತ್ತಿಪರರಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಉಪಯುಕ್ತವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಆಧುನಿಕ ಜಗತ್ತು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮೂಲಭೂತ ನಿಯಮಗಳ ಮೂಲಕ ಹೇಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಒಳನೋಟಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ.