“電磁場與電磁波”在電子通信技術(shù)中的應(yīng)用探討

王文濤　姜漢周　李云龍　魏貴延　呂利

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國的通信技術(shù)越發(fā)被重視起來。電磁場和電磁波是電子通信技術(shù)的主要基礎(chǔ)，電子通信信息傳播是依靠電磁波來進(jìn)行的，在信息傳播的效率以及質(zhì)量方面有著很重要的作用。而在現(xiàn)代化信息時代中，有很多通信技術(shù)電子產(chǎn)品都在被利用起來，比如無線電視、手機(jī)等。

關(guān)鍵詞：電磁場與電磁波;電子通信技術(shù);應(yīng)用探討

現(xiàn)如今，社會的信息化水平漸漸提升，人們的生活中已經(jīng)離開不了電子通信技術(shù)的應(yīng)用，而對電子通信起著決定性作用的電磁場和電磁波，其發(fā)揮著重要的作用。人們知曉電磁場和電磁波的重要性，并且將其廣泛應(yīng)用于生活、學(xué)習(xí)以及工作中，比如目前所普遍使用的智能手機(jī)以及電腦，很大程度的證明了通信技術(shù)已經(jīng)深深的融入了人們的生活中，電磁場和電磁波的使用是社會發(fā)展的必需方向。

一、電磁場和電磁波的基本概述

根據(jù)相關(guān)的資料可知，電磁場是由英國人吉爾伯特發(fā)現(xiàn)的，不過在那個時候，技術(shù)水平太低且沒有保障，所以就只能單純的發(fā)現(xiàn)了電磁場，但是實驗不了，不能深入對其進(jìn)行研究分析。一直到了十八世紀(jì)，近代開始對電磁場進(jìn)行實驗分析，這次是由法國和英國共同探討，利用測量的儀器并且通過實驗讓電磁場現(xiàn)象出現(xiàn)在大眾面前，促進(jìn)電磁場的快速研究發(fā)展。對于英國物理學(xué)家而言，其認(rèn)為電和磁之間是有著相應(yīng)的聯(lián)系的，并且用實驗來證明，利用磁棒放人導(dǎo)體線圈中，的確會有電流的出現(xiàn)，這就表明了電和磁之間的相互聯(lián)系，一定程度上的促進(jìn)了電磁波研究的發(fā)展[1]。隨著科技的不斷進(jìn)步，有越來越多的物理學(xué)家對電磁波進(jìn)行研究，總結(jié)出來了磁之間的關(guān)系以及電磁場基本的物理原理內(nèi)涵，最終就有了如今的位移電流物理概念。

一般來說，電磁波是存在于任何一個地方的，其是看不見的能量，只要能夠接觸到物體，就能產(chǎn)生電流。電磁波在人們的生存環(huán)境中四處游離，電磁場就是其主要的運動范圍，而電磁波也是電磁場的主要表現(xiàn)形式。電磁場的主要形式是以中心一個點慢慢向周邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散，這個過程中就可以產(chǎn)生電磁波，但是電磁波中又有高低頻的區(qū)分。如果是以低頻電振蕩，那么電和磁之間的變化就很慢，所傳播的能量也小，對產(chǎn)生電流的物體很難全面的輻射。如果是高頻電振蕩，那么電和磁之間的變化就快了起來[2]。電磁波的輻射現(xiàn)象是指振蕩過程中如果吸收不了各類的能量，并且在某個環(huán)境中不需要介質(zhì)物體就可以將能力自行擴(kuò)散。這種現(xiàn)象和太陽光較為相似，也就是說太陽光不需要任何的介質(zhì)就可以將能量傳輸?shù)降厍颉?/p>

二、電磁場與電磁波在電子通信技術(shù)中的應(yīng)用

（一）衛(wèi)星通信;隨著科技的不斷技術(shù)，各國對電磁場的研究都在繼續(xù)深入中，通信衛(wèi)星更是每個國家重視的工作，不管是利用電磁場技術(shù)研制出來的雷達(dá)，還是其他物件，都有著非常重要的作用。深入研究電磁場和電磁波，更能提升衛(wèi)星通信的質(zhì)量和效率，這二者之間的結(jié)合是社會發(fā)展以及科技進(jìn)步的必經(jīng)之路。一般來講，通信衛(wèi)星的原理是依靠人造地球衛(wèi)星作為中轉(zhuǎn)站，在工作開展時，通過多個通信衛(wèi)星來將電磁的信息進(jìn)行傳播以及轉(zhuǎn)換，并且毫無障礙，順利進(jìn)行工作[3]?，F(xiàn)階段建立的通信衛(wèi)星站主要有三種形式，地面通信站、大氣通信站和海洋通信站。各國在研究以及實踐中發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星通信和微波信息之間有著很大的重合率，所以衛(wèi)星通信中轉(zhuǎn)站也可以是微波信息的中轉(zhuǎn)站。當(dāng)然，這二者之間還有很多的相似地方，比如它們必須在中轉(zhuǎn)站的協(xié)助下才能將電磁信息傳輸以及轉(zhuǎn)換完成。在我國，有很多的同步衛(wèi)星是居民所使用的，其與電磁場、電磁波技術(shù)依然是有著不可分開的聯(lián)系。

（二）移動通信;移動通信是電子信息中最為常見應(yīng)用的形式，基于人們的日常生活中不可缺少的就是移動通信，為了滿足人們的生活需要，移動通信發(fā)展的迅速猛烈。很早以前對移動通信技術(shù)進(jìn)行研究時，是在1920年，但是移動通信可以應(yīng)用在實際的生活中，又到了上世紀(jì)八十年代左右，當(dāng)時出現(xiàn)了移動電話系統(tǒng)，是研究學(xué)家模擬蜂窩進(jìn)行研發(fā)的。這項技術(shù)信息的傳輸主要是利用FDMA及模擬技術(shù)，通俗來講，就是分頻多址技術(shù)，研究學(xué)家在這個基礎(chǔ)上漸漸深入，后來有了2G、3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[4]。隨著3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)以及完善，各國的通信技術(shù)都得到了很大的發(fā)展，其主要優(yōu)勢是研究學(xué)家將互聯(lián)網(wǎng)還有高速移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合，最大限度的提升了無線頻率的使用效率和質(zhì)量。相比于2G的通訊技術(shù)，3G通訊技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸以及服務(wù)都有了很大的提升，同時擴(kuò)寬了信息接連的覆蓋范圍，方便了信息傳輸?shù)募夹g(shù)使用。三代技術(shù)的出現(xiàn)，有效將無線網(wǎng)絡(luò)、無線通信和有限通信設(shè)備相互結(jié)合，使傳播的信息更加準(zhǔn)確并且連接更為迅速，三代技術(shù)的通信核心所具有的優(yōu)勢能夠滿足社會不同方面所需要的通訊技術(shù)。

現(xiàn)如今社會的發(fā)展，以往的通訊技術(shù)已經(jīng)漸漸滿足不了社會發(fā)展的需求，很多領(lǐng)域的通信技術(shù)需要更高的要求，為了順應(yīng)時代的發(fā)展，通信技術(shù)必須升級和完善，目前第四代的通信技術(shù)已經(jīng)突破研發(fā)成功，成為人們使用的主要對象。關(guān)于第四代技術(shù)而言，其是在3G技術(shù)的基礎(chǔ)上，將寬帶網(wǎng)絡(luò)與3G技術(shù)相互結(jié)合，利用無線信息，很大程度的提升了電子信息傳播的速度和效率。同時，第四代技術(shù)中加入了頻率轉(zhuǎn)換的功能，便于人們?nèi)粘Ｉ钜约肮ぷ鳌?/p>

（三）微波通訊;微波通信中，主要用來傳輸信息的載體是電磁波，由于電磁波只能在電磁場的范圍下進(jìn)行作用，所以電磁場和電磁波對微波通信都有著很重要的作用。第一，微波通信將電磁波作為信號運輸?shù)妮d體，確保信號能以光速在空氣中運輸。第二，濾波范圍的設(shè)置工作需要根據(jù)傳輸信息的波長[5]。第三，電磁波運輸?shù)男盘枃?yán)格挑選。在應(yīng)用微波通信技術(shù)時，人們要注意到，微波的信息傳輸頻率較大、波長較小，在實際的信號傳輸過程中會受到一些阻礙，為了更好的應(yīng)用微波信息傳輸技術(shù)，就要在中途加入接力傳輸法，一定程度的優(yōu)化傳輸效果。

所加入的中途接力傳輸法主要是指設(shè)置50km的單位，增強微波裝置工作，補充傳輸過程中的微波信號能量。根據(jù)不同的距離選擇不同強度的微波裝置，由于微波使用起來較麻煩，且中途接力傳輸?shù)氖褂?，會提高成本，所以，相比移動通信和衛(wèi)星通信，微波通信技術(shù)使用較少。

結(jié)語

綜上所述，電磁場和電磁波的應(yīng)用，讓人們的生活生產(chǎn)有了很大的便利，相比于過去沒有移動通信的生活，如今的時代的確發(fā)展迅速。電子通信技術(shù)的研發(fā)，能夠順應(yīng)時代的發(fā)展和社會的進(jìn)步，滿足各個領(lǐng)域所需求的通信技術(shù)，將電磁場和電磁波應(yīng)用更加多樣化起來，拓寬其應(yīng)用范圍，促進(jìn)世界的科技進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]凌憬.電子通信技術(shù)中電磁場和電磁波的運用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（16）：146.

[2]遲航民.電子通信技術(shù)中電磁場與電磁波的應(yīng)用分析[J].科技風(fēng)，2017（10）：70.