مهندسی الکترونیک چیست؟

بدون تفکر و نقشه مهندسان و متخصصان علمی – فنی، هیچ یک از پله‌های پیشرفت به‌سوی آینده استوار نمی‌گردد. یکی از مهم‌ترین و پیشرفته‌ترین پیشرفت‌های بشری در عصر امروزی، استفاده از وسایل الکترونیکی است. این روزها  بیش‌ازپیش نام مهندسی الکترونیک، بر سر زبان‌ها افتاده است. اهمیت این دانش تا جایی است که حتی از علم الکترونیک، به‌عنوان «پایه و اساس علم مهندسی برق» نیز یاد می‌شود.

چه در میان سایت‌ها و روزنامه‌های استخدامی باشد، چه در دفترچه کنکور ارشد فنی – مهندسی، مهندسی الکترونیک، یکی از گرایش‌های پرطرفدار و پرمتقاضی رشته مهندسی برق است. اگر شما نیز به دنبال پاسخ به سؤالاتی همچون چیستی بازار کار یا حوزه‌های کاری و چالش‌ها و گرایش‌های مهندسی الکترونیک هستید، این مقاله برای شماست.

مهندسی الکترونیک چیست؟| الکترون‌ها ذراتی کوچک با قدرت تغییرات بزرگ

با گسترش صنعت و پررنگ‌تر شدن نقش دنیای دیجیتال در عرصه‌های گوناگون زندگی بشری، نیازمندی به وسایل پیشرفته الکترونیک با بازده عملکردی مناسب، افزایش‌یافته است. مهندسی الکترونیک، از پرطرفدارترین و پویاترین زیرمجموعه‌های علم مهندسی برق می‌باشد که با مطالعه حرکت الکترون در انواع مدار رسانا و نیمه‌رسانا، به طراحی، توسعه و تقویت محصولات الکترونیکی می‌پردازد.

به زبان ساده‌تر، مهندسان الکترونیک، با استفاده از انواع خازن، مقاومت‌های الکتریکی، سلف‌ها، مدارها و… سعی در طرح‌ریزی، تشریح انواع سیستم‌های الکترونیک و افزایش بازدهی محصولات الکترونیک دارند.

تاریخچه مهندسی الکترونیک

اواخر قرن ۱۹ ام میلادی، با گسترش علاقه‌مندان به استفاده از رادیو، تلگراف و فناوری‌های ارتباطی در سراسر جهان، نخستین‌بار حوزه‌ای مهندسی رادیو به میان گفتگوهای روزمره دانشمندان راه یافت. استقبال از دو محصول تلگراف و رادیو به حدی بالا بود که کازلی، دانشمند ایتالیایی نامور، به فکر ساخت وسایل ارتباطی پیچیده‌تر افتاد، وسیله‌ای که تلگراف را به‌صورت تصویری نشان می‌داد. همین وسیله به‌ظاهر ساده و معمولی، گامی بزرگ در جهت پیشرفت مهندسی الکترونیک  و تولید انواع لوازم الکتریکی به شکل امروزی بود.

زمان زیادی از اختراع اولین تلویزیون نگذشته بود که آتش جنگ جهانی دوم، برافروخته‌تر شد. در سال‌های ابتدایی جنگ، ساخت رادار، پیام‌رسان‌های رادیویی، دستگاه سونار و جنگ‌افزارهای پیشرفته صوتی قدرتمند از جمله تهمیدات کارآمد مهندسان رادیو بود.

پس از پایان جنگ جهانی دوم، با ایجاد آزمایشگاه‌های الکترونیک و به‌وجودآمدن دستگاه‌های نسل دوم الکتریکی (الکترونیک جدید) به دست پدر علم الکترونیک نوین، نیکولاس تسلا و ساخت انواع ریزپردازنده مانند میکروکنترلرها و میکروپروسسورها، کم‌کم نام رشته مهندسی رادیو به مهندسی الکترونیک تغییر یافت. توماس ادیسون، ادیت کلارک، ابی فریدمن، استیو وزنیاک، علی‌اکبر جلالی تنها گوشه‌ای از نام‌هایی است که در میان مشاهیر رشته مهندسی الکترونیک به چشم می‌خورد.

این رشته هم اکنون در دانشگاه‌های کشور عزیزمان، ایران، در مقطع فوق‌لیسانس و دکترا، در گرایش‌های مختلفی تدریس می‌گردد.

مهندسی الکترونیک و گرایش‌ها

باتوجه‌به توسعه روزافزون دانش و علم الکترونیک، مهندسی الکترونیک طیف وسیعی از رشته‌های مهندسی را در برمی‌گیرد. در کشور عزیزمان، برای فارغ‌التحصیلان مقطع لیسانس، امکان ادامه تحصیل  تا مقطع دکتری در ۳ شاخه زیر فراهم است:

• گرایش سیستم‌های الکترونیک دیجیتال

گرایش سیستم‌های دیجیتال از پرطرفدارترین و درعین‌حال جذاب‌ترین گرایش‌های مقطع ارشد مهندسی الکترونیک است. در این گرایش دانشجویان به طراحی و ساخت مدارهای دیجیتال می‌پردازند. در نهایت فارغ‌التحصیلان می‌توانند در شرکت‌های مخابراتی – اینترنتی و نظامی به طراحی و پیاده‌سازی طرح‌های مخابراتی بپردازند.

• گرایش مدارهای مجتمع الکترونیک (آنالوگ)

در این گرایش دانشجویان به طراحی و ساخت انواع گوناگونی از مدار می‌پردازند و سپس باتوجه‌به کاربرد خاص و شرایط به تولید انواع خازن، دیوید، ترانزیستور می‌پردازند. فارغ‌التحصیلان گرایش مدارهای مجتمع می‌توانند در زمینه تولیدات لوازم الکترونیکی پزشکی – بهداشتی فعالیت کنند.

• گرایش افزاره‌ میکرو و نانو الکترونیک (نیمه‌هادی)

یکی از گرایش‌های نوظهور و جدید مهندسی الکترونیک در مقطع ارشد، گرایش افزاره‌ میکرو و نانو الکترونیک یا  فارغ‌التحصیلان این رشته  ضمن آشنایی با انواع به طراحی و پیکربندی قطعات الکترونیکی با درنظرگرفتن شرایط خاص دمایی یا نوری، به تولید حسگر و افزارهای میکرو مکانیکال می‌پردازند. از نمونه دستاوردهای دانش‌پژوهان در این گرایش می‌توان به ساخت انواع MEMS (Micro-electromechanical systems) اشاره نمود.

اما فارغ‌التحصیلان در هر زمینه چه حوزه‌هایی می‌توانند فعالیت کنند؟ در ادامه به بررسی ۴ حوزه کاری پرطرفدار مهندسان الکترونیک می‌پردازیم.

۴ حوزه کاری پرطرفدار مهندسی الکترونیک

باتوجه‌به فراوانی و پیچیدگی وسایل الکترونیکی، بی شک دانش مهندسی الکترونیک نیز از زیرشاخه‌های بسیاری برخوردار است و این امکان، نیاز به حضور فارغ‌التحصیلان در هر مقطع را در فعالیت‌های گوناگون افزایش می‌دهد. حوزه‌های کامپیوتر، سیستم، ارتباطات از راه دور، مهندسی نیرو، تخصص فرکانس رادیویی، پردازش سیگنال، ابزاردقیق، الکترونیک و اپتیک و فوتونیک از جمله علومی هستند که در زیر شاخه مهندسی الکترونیک قرار می‌گیرند.

• حوزه مخابرات

یکی از پیچیده‌ترین و مشهورترین حوزه‌های کاری مهندسان الکترونیک، صنعت مخابرات است. مهندسان الکترونیک در حوزه مخابرات به طراحی و جست‌وجو در تکنولوژی‌های جدید یا بهبود تکنولوژی موجود  و حل مسئله می‌پردازند.

• حوزه اقدامات و خدمات رفاهی

 مدت‌هاست فناوری‌های مربوط به اینترنت اشیا (IoT) و خانه‌های هوشمند بر سر زبان‌ها افتاده است. حضور مهندسان الکترونیک در این زمینه، ضمن افزایش بهره‌وری خدمات رفاهی، می‌تواند نقش مؤثری در توسعه انواع فناوری هوشمندسازی برای همه افراد جامعه حتی در سطح معابر و خیابان‌ها نیز ایفا کند.

• پزشکی و بهداشت

 تولید انواع فشارسنج‌ها و پالس اکسی‌مترهای هوشمند، لوازم تصویربرداری الکترونیکی و سیستم‌های ذخیره‌سازی سوابق و اطلاعات بیماران، تنها گوشه‌ای از نتایج همکاری حوزه بهداشت و پزشکی با مهندسی الکترونیک است. شاید به‌جرئت بتوان گفت موفق‌ترین و هوشمندترین حوزه‌ای که تاکنون با تخصص الکترونیک عجین شده، حوزه بهداشت و پزشکی است.

• دستگاه‌های صوتی و تصویری

شناخته‌شده‌ترین حوزه کاری در زمینه مهندسی الکترونیک، تولید دستگاه‌های صوتی و تصویری است. ساخت انواع  سیستم‌های پخش‌کننده ویدئو و موسیقی، تولید صفحه‌نمایش با قدرت بالا در پردازش تصویر، جزو معمول‌ترین حیطه‌های پیشنهادی برای مهندسان الکترونیک است.

بازار کار مهندسی الکترونیک| میانگین درآمد در کشورهای مختلف دنیا

به‌طورکلی میزان در آمد مهندسان الکترونیک بسته به مدرک تحصیلی و حوزه کاری تعیین می‌گردد. تخمین زده شده است که مهندسی الکترونیک پس از مهندسی برق – قدرت در رده دوم از نظر درآمد و امنیت کاری قرار دارد؛ اما باتوجه‌به آینده درخشان تخصص الکترونیک در جهان، امید است در رده ده تخصص پردرآمد نیز قرار گیرد. در ایران میانگین در آمد ماهانه یک مهندس الکترونیک در مقطع لیسانس، بدون درنظرگرفتن سابقه کاری، حدود ۱۰ میلیون تومان تخمین زده شده است. اما در کشورهای مختلف دنیا باتوجه‌به آمار و داده‌های استخراج شده از وب‌سایت www.salaryexpert.com میانگین درآمد رشته مهندسی الکترونیک به شرح زیر است:

چشم‌انداز آینده رشته مهندسی الکترونیک |فرصت‌ها و چالش‌ها

همان‌طور که بالاتر نیز گفته شد، تخمین زده می‌شود در طی ۱۰ سال پیش رو، باتوجه‌به پیشرفت سریع تکنولوژی، جایگاه مهندسی الکترونیک و متخصصان در هر حوزه بهبود یابد. یکی از بزرگ‌ترین مشکلات متخصصان جوان و مهندسان، شرایط سخت استخدامی و نیاز به سابقه کار است. متأسفانه به دلیل این روزها شاهد مهاجرت روزافزون نخبگان و متخصصان جوان از کشور عزیزمان هستیم. امیدواریم با بهبود شرایط استخدامی، فرصتی مناسب برای همه جوانان برای اشتغال متخصصان فراهم گردد.

سخن پایانی

در این مقاله در مورد مهندسی الکترونیک، تاریخچه، گرایش‌ها، چالش‌ها و فرصت‌های پیش روی این رشته محبوب و پرکاربرد صحبت شد. به نظر شما، چه محدودیت‌ها و فرصت‌هایی پیش روی رشته مهندسی الکترونیک وجود دارد؟ راه‌حل آن‌ها چیست؟