మనం మన భావాలను, అవసరాలను వ్యక్తం చేయడానికి ఇతరులతో మాట్లాడతాం. దూరంగా ఉన్న స్నేహితుడితో మాట్లాడటానికి సెల్‌ఫోన్ లేదా ఇంటర్‌నెట్ ఉపయోగిస్తాం. ఇలా సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడాన్నే 'సంచారం' అంటారు. నేటి ఆధునిక ప్రపంచంలో సంచార వ్యవస్థలేని సమాజాన్ని ఊహించలేం.
సంచార వ్యవస్థలోని భాగాలు
ప్రతి సంచార వ్యవస్థలో దాని స్వభావంతో నిమిత్తం లేకుండా మూడు ప్రధాన భాగాలు ఉంటాయి. అవి:
1) ప్రసారిణి (Transmeter)
2) యానకం (Channel)
3) గ్రాహకం (Receiver)

సాధారణం సంచార వ్యవస్థ
 

సంచార వ్యవస్థ పని తీరు:
                ఒక వ్యక్తి మాట్లాడిన మాటలను సమాచార జనకం వల్ల ఉత్పత్తయిన సందేశం అని, వాటి ధ్వని తరంగాలను సందేశ సంకేతం అని అంటారు. ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ సహాయంతో సందేశ సంకేతాన్ని ధ్వని సంకేతం నుంచి విద్యుత్ సంకేతంగా మారుస్తారు. ఒక రూపంలోని శక్తిని మరో రూపంలోకి మార్చే ఏ సాధనాన్ని అయినా 'ట్రాన్స్‌డ్యూసర్' అంటారు. విద్యుత్ రూపంలోని సందేశ సంకేతం ప్రసారిణికి అందుతుంది. ప్రసారిణి సందేశ సంకేతాన్ని ఛానెల్ ద్వారా ప్రసారం చేయడానికి వీలయ్యే రూపంలోకి మార్చి ఛానెల్‌లోకి పంపుతుంది. కేబుల్ లేదా వైర్‌లెస్ రూపంలో ఉండి, ప్రసారిణి, గ్రాహకాలను కలిపే భౌతిక యానకాన్నే 'ఛానెల్' అంటారు. 
                ఛానెల్ వెంబడి సంకేతం ప్రసారం అవుతున్నప్పుడు, సంకేతానికి అనవసర శబ్దం కలవడం వల్ల అది దోషపూరితం అవుతుంది. ఛానెల్‌లోని ఆ దోషపూరిత సంకేతాలను గ్రాహకం గ్రహించి తొలి సందేశ సంకేతాలుగా మార్చి సమాచారాన్ని ఉపయోగించుకునే వ్యక్తికి చేరవేస్తుంది. 
                ఈ ప్రక్రియలో ఛానెల్‌లో సందేశ సంకేతాన్ని ఆటంకపరిచే సంకేతాలను అనవసర శబ్దం (Noise) అంటారు. సందేశ సంకేతం యానకం ద్వారా ప్రయాణించేటప్పుడు అది కొంత శక్తిని కోల్పోతుంది. అందువల్ల కలిగే సంకేత తీవ్రతలోని నష్టాన్నే క్షీణత అంటారు. సంకేతం కోల్పోయిన తీవ్రతను తిరిగి పెంచే ప్రక్రియనే వర్ధనం (Amplification) అంటారు. సందేశ సంకేతం, తగినంత తీవ్రతతో ఛానెల్‌లో ప్రయాణించగల గరిష్ఠ దూరాన్ని వ్యాప్తి (Range) అంటారు.
 

మాడ్యులేషన్ 
                సందేశ సంకేతాలు ఆడియో సంకేతాలు సాధారణంగా తక్కువ పౌనఃపున్యంతో (20 Hz నుంచి 20 KHz) ఉంటాయి. అందుకే అవి ఎక్కువ దూరం ప్రసారం కావు. కాబట్టి, తక్కువ పౌనఃపున్యం ఉన్న సందేశ సంకేతాన్ని ఎక్కువ పౌనఃపున్యం ఉన్న సంకేతంతో కలిపితే అది ఎక్కువ దూరం ప్రసారం అవుతుంది. ఈ ప్రక్రియనే 'మాడ్యులేషన్' అంటారు.
మాడ్యులేటింగ్ (ఆడియో) సంకేతాన్ని కిందివిధంగా సూచిస్తే   
దీన్ని హెచ్చు పౌనఃపున్యం ఉన్న వాహక సంకేతంతో మాడ్యులేట్ చేస్తారు. దాని సమీకరణం    
ఈ సమీకరణాల్లో A_m, A_c లు కంపన పరిమితులు 
 కోణీయ పౌనఃపున్యాలు 
 అనేది దశాస్థిరాంకం
మాడ్యులేటింగ్ సంకేతాన్ని మూడు భౌతిక రాశులు
(1) కంపన పరిమితి
(2) పౌనఃపున్యం
(3) దశలతో నిర్వచించారు. కాబట్టి మాడ్యులేషన్ మూడు రకాలు.

1) కంపన పరిమితి మాడ్యులేషన్ (AM): దీనిలో మాడ్యులేటింగ్ సంకేతానికి అనుగుణంగా వాహక సంకేత కంపన పరిమితి మారుతుంది. పౌనఃపున్యం, దశ స్థిరంగా ఉంటాయి.

a) వాహక తరంగం
b) మాడ్యులేటింగ్ సంకేతం
c) కంపన పరిమితి మాడ్యులేషన్
 

2) పౌనఃపున్య మాడ్యులేషన్ (FM): మాడ్యులేటింగ్ సంకేతానికి అనుగుణంగా వాహక తరంగ పౌనఃపున్యం మారుతుంది. కంపన పరిమితి, దశ స్థిరంగా ఉంటాయి.

a) వాహక తరంగం

b) మాడ్యులేషన్ సంకేత తరంగం
c) పౌనఃపున్య మాడ్యులేషన్ 
 

3) దశా మాడ్యులేషన్ (PM): ఇందులో మాడ్యులేషన్ సంకేతానికి అనుగుణంగా వాహక తరంగ దశ మారుతుంది

మాడ్యులేషన్ ఆవశ్యకత
సందేశ సంకేతాల పౌనఃపున్యాల వ్యాప్తినే ఆధారపట్టీ (Base Band) సంకేతాలు అంటారు. సాధారణంగా సమాచార లేదా సందేశ సంకేతాలు శ్రవణ (ఆడియో) పౌనఃపున్య అవధి (20 Hz నుంచి 20 KHz) లో ఉంటాయి. కాబట్టి ఇంత తక్కువ పౌనఃపున్యాలను ఎక్కువ దూరం ప్రసారం చేయలేం. వీటిని ఎక్కువ దూరం ప్రసారం చేయాలంటే కొన్ని పరిమితులు ఉంటాయి.
 

1) యాంటెన్నా లేదా ఏరియల్ పరిమాణం: 
               సమాచార ప్రసారానికి అవసరమైన సంకేతాలను అంతరిక్షంలోకి పంపే యాంటెన్నా పొడవు ప్రసారమయ్యే తరంగదైర్ఘ్యంలో నాలుగోవంతు (λ/4) ఉండాలి. స్వల్ప పౌనఃపున్యం ఉన్న శ్రవణ సంకేతాలకు (20 Hz నుంచి 20 KHz) యాంటెన్నా పొడవు సుమారు 4000 కి.మీ. నుంచి 4 కి.మీ. అవసరమవుతుంది. 

               ఇంత పొడవుండే యాంటెన్నాను తయారు చేయడం సాధ్యం కాదు. కాబట్టి తక్కువ పౌనఃపున్యం ఉన్న శ్రవణ సంకేతాలను హెచ్చు పౌనఃపున్యం ఉన్న సంకేతాలతో మాడ్యులేషన్ చేయడం వల్ల తక్కువ పరిమాణంలోని యాంటెన్నాలను ఉపయోగించవచ్చు.

2) యాంటెన్నా వల్ల ఉద్గారమైన ఫలిత సామర్థ్యం
వికిరణ సిద్ధాంతపరంగా l పొడవుండే యాంటెన్నా నుంచి విడుదలయ్యే వికిరణ సామర్థ్యం కు అనులోమాను పాతంలో ఉంటుంది.
వికిరణ సామర్థ్యం               
                దీని నుంచి ఎక్కువ సామర్థ్యం కోసం తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం లేదా ఎక్కువ పౌనఃపున్యం ఉండే తరంగాలు కావాలి. అందువల్ల ఆధారపట్టీ సంకేతాలను హెచ్చు పౌనఃపున్యం ఉన్న సంకేతాలతో మాడ్యులేషన్ చేయాలి.

3) వేర్వేరు ప్రసారిణుల నుంచి వెలువడే సంకేతాల మిశ్రమం: 
ఒకేసారి అనేక మంది మాట్లాడే ఆధారపట్టీ సంకేతాలను ఒకేసారి ప్రసారం చేస్తే అవి అన్నీ కలిసిపోయి ఏర్పడే మిశ్రమాన్ని విడగొట్టే మార్గమేమీ లేదు.
^{అందువల్ల హెచ్చు పౌనఃపున్య పట్టీలతో మాడ్యులేషన్ చేసి ఈ సమస్యను అధిగమిస్తారు.}
 

సంకేతాల బ్యాండ్ వెడల్పు (Bond Width Of Signals)
ఏదైనా ఒక సంకేతం ఎంత పౌనఃపున్య వ్యాప్తిని ఆక్రమిస్తుందో దాన్ని బ్యాండ్ వెడల్పు అంటారు. వాక్ సంకేతాలను తీసుకుంటే వాటి పౌనఃపున్య వ్యాప్తి 300 Hz నుంచి 3100 Hz ఉంటుంది. కాబట్టి వాణిజ్య టెలిఫోన్ సంచారం కోసం వాక్ సంకేతాల బ్యాండ్ వెడల్పు 3100 Hz - 300 Hz = 2800 Hz అవసరం. 
        అదేవిధంగా సంగీత సాధనాలు అధిక పౌనఃపున్యాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఇవి వినికిడి (శ్రవణ) అవధిలో ఉంటాయి. కాబట్టి వాటి బ్యాండ్ వెడల్పు (20 KHz -  20 Hz = 20 KHz). 
                బొమ్మల ప్రసారానికి, వీడియో సంకేతాలకు సుమారుగా 4.2 MHz బ్యాండ్ వెడల్పు అవసరం. TV సంకేతం స్వరం, బొమ్మ రెండింటితో ఉంటుంది. కాబట్టి TV ప్రసారాలకు 6 MHz బ్యాండ్ వెడల్పు అవసరం. 
         ఈ సంకేతాలను అనురూప (Analog), డిజిటల్ రూపాల్లో పంపుతారు. అవిచ్ఛిన్నంగా మారే విద్యుత్ సంకేతాలను అనురూప సంకేతాలు అంటారు. టెలిఫోన్ వాక్ సంకేతాలు అనురూప సంకేతాలకు ఉదాహరణ. ఇవి వివిధ పౌనఃపున్యాలతో కూడిన సైన్ తరంగంలా ఉంటాయి. 
          విచ్ఛిన్నంగా విడివిడి స్థాయుల్లోని పల్స్‌లు ఉండే విద్యుత్ సంకేతాలను డిజిటల్ (Digital) సంకేతాలు అంటారు. సమాచారాన్ని పంపే సంకేతంలో పల్స్ విలువ స్థిరంగా ఉండి అవి ఒక సంఖ్య నుంచి మరో సంఖ్యకు మారతాయి. ఇవి దీర్ఘచతురస్రాకార తరంగంలా ఉంటాయి. డిజిటల్ పరిజ్ఞానం అనురూప కంటే అభివృద్ధి చెందిన టెక్నాలజీ.
 

సమాచార యానకాలు (Communication Channel):
                 సమాచార సంకేతాన్ని అవసరాన్ని బట్టి వివిధ బ్యాండ్ వెడల్పులతో మాడ్యులేషన్ చేసిన తర్వాత వాటిని సరైన యానకం ద్వారా ప్రసారం చేస్తారు. 750 GHz ల కంటే తక్కువ పౌనఃపున్యంతో ఉండి, సుమారు 750 MHz బ్యాండ్ వెడల్పున్న సంకేతాలకు సహాక్షీయ కేబుల్ అనే యానకాన్ని ఉపయోగిస్తారు. 
                 100 GHz ల కంటే ఎక్కువ బ్యాండ్ వెడల్పున్న సంకేతాల కోసం దృశాతంతువు సంచారాన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఇవి 1 THz నుంచి 1000 THz పౌనఃపున్య వ్యాప్తిలో పని చేస్తాయి. 
                 శూన్యయానకం ద్వారా జరిగే సంచారాన్ని వైర్‌లెస్ సంచారం అంటారు. ఈ సంచారానికి రేడియో తరంగాలను ఉపయోగిస్తారు. ఈ తరంగాల విస్తృత వ్యాప్తి (KHz నుంచి GHz) ఉంటుంది. కాబట్టి శూన్య యానకం బ్యాండ్ వెడల్పు సుమారుగా GHz లలో ఉంటుంది. 

 

శూన్యయానక సంచారం (Space Communication):
                 భూమి చుట్టూ ఉండే భౌతిక అంతరాళాన్ని ఉపయోగించి జరిపే సంచార ప్రక్రియను శూన్య యానక సంచారం అంటారు. 
                 బంతి ఆట ఆడుకునే ఇద్దరు వ్యక్తులు ఆ బంతిని మూడు విధాలుగా పంపవచ్చు (i) భూమి ఉపరితలంపై దొర్లుతూ (ii) బంతిని అందుకునే వ్యక్తికి నేరుగా (Direct) విసిరివేస్తూ (iii) ఆకాశంలో ఎత్తుకు విసిరివేస్తూ అందుకునే వ్యక్తికి పంపవచ్చు. అలాగే యాంటెన్నా నుంచి పంపే విద్యుదయస్కాంత తరంగాన్ని మూడు విధాలుగా పంపవచ్చు.
(i) భూతరంగాలు (Ground Waves)
(ii) వ్యోమ తరంగాలు (Sky Waves)
(iii) అంతరిక్ష తరంగాలు (Space Waves)

(i) భూతరంగాలు (Ground Waves)  
                 ప్రసారం చేసే, సేకరించే యాంటెన్నా భూమి ఉపరితలానికి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు ఈ విధమైన సంచారం జరుగుతుంది. భూమి ఉపరితలంపై జాలువారే (Glide) విద్యుదయస్కాంత తరంగ క్షేత్ర అంశం క్షితిజ లంబంగా ధ్రువణం చెందుతుంది. భూమిని ఆనుకుని ఉన్న క్షితిజ సమాంతర విద్యుత్ క్షేత్ర అంశం క్షీణిస్తుంది (Short Circuted). ధ్రువణం వల్ల ఏర్పడిన తరంగం ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు ప్రేరేపిత ఆవేశాలు భూ ఉపరితలంపై విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కలిగిస్తాయి. ఈ విద్యుత్ శక్తిని భూమి శోషించుకోవడం వల్ల ఈ తరంగం క్షీణిస్తుంది.
పౌనఃపున్యం పెరుగుతున్న కొద్దీ ఉపరితల తరంగాల క్షీణత వేగంగా పెరుగుతుంది. కాబట్టి ఎక్కువ పౌనఃపున్య వ్యాప్తి ఉన్న (2 MHz కంటే ఎక్కువ) తరంగాలకు ఇది సరిపడదు. ఇది తక్కువ పౌనఃపున్యాలకు (-500 KHz నుంచి 1500 KHz) బాగా పనిచేస్తుంది. సముద్రపు నీటి అధిక వాహకత వల్ల భూ తరంగాలు, సముద్రం మీద కూడా త్వరగా క్షీణిస్తాయి.
 

(ii) వ్యోమ తరంగాలు (Sky Waves) 
            సూర్యుడి నుంచి వెలువడే అతి నీలలోహిత, అధిక శక్తిమంతమైన వికిరణాలను గాలి అణువులు శోషించుకోవడం వల్ల అవి అయనీకరణం చెందుతాయి. ఇది భూమి నుంచి సుమారు 65 కి.మీ. నుంచి 400 కి.మీ. వరకు ఒక పొరలా విస్తరించి ఉంటుంది. దీన్నే ఐనో ఆవరణం అంటారు. 
            ఐనో ఆవరణంలో అయనీకరణ పొరల సాంద్రత ఎత్తుతో పాటు తగ్గుతుంది. భూమిపై ఉన్న యాంటెన్నా నుంచి -

- వెలువడే తరంగాల్లో సుమారు కొన్ని MHzనుంచి 30 MHz పౌనఃపున్యం ఉన్నవి ఐనో పొరల్లో సంపూర్ణాంతర పరావర్తనం చెంది తిరిగి భూమిని చేరతాయి. 30 MHz కంటే ఎక్కువ పౌనఃపున్యం ఉన్నవి ఐనో ఆవరణం ద్వారా చొచ్చుకు వెళ్తాయి.
 

iii) అంతరిక్ష తరంగాలు (Space Waves):
              30 MHz కంటే ఎక్కువ పౌనఃపున్యం వద్ద సంచారం తప్పనిసరిగా దృష్టి రేఖా (Line - Of - Sight (LOS)) మార్గాలకు లోబడి ఉంటుంది. కాబట్టి దృష్టి రేఖా సంచారానికి, ఉపగ్రహ సంచారానికి అంతరిక్ష తరంగాలను ఉపయోగిస్తారు.
(A) దృష్టిరేఖా తరంగాలు:
            భూమి వక్రత వల్ల ప్రసార తరంగాలకు అంతరాయం కలగకుండా ఉండాలంటే ప్రసార, గ్రాహక యాంటెన్నాలు తగినంత ఎత్తులో ఉండాలి.

∆QPM  లో 
PQ² = d_T² + h_T²   .............. (1)
∆OPQ  లో 
(R + h_T²) = OQ²+ QP² ............. (2)
(R + h_T)² = R² + (d_T² + h_T²)
R2+ h_T²+ 2Rh_T = R²+ d_T²+ h_T²
 2Rh_T = d_T²

టెలివిజన్ పౌనఃపున్య మాడ్యులేషన్ బ్రాడ్‌కాస్టింగ్, రాడార్, ఆకాశయానం నుంచి భూమికి రేడియో సంచారం, రేడియో నావికా సంచారం, ఉపగ్రహ సంచారం లాంటివి అంతరిక్ష తరంగాల ప్రసారాలకు అనువర్తనాలు.h_T, h_R ఎత్తుల్లోని రెండు యాంటెన్నాల మధ్య గరిష్ఠ దృష్టిరేఖా దూరం d_m అయితే