電磁場與電磁波在電子通信技術中的應用

苗雙滟 李海濤

摘要：電子通信技術是當代人們必不可少的應用技術，它與我們的生活息息相關，深刻影響著我們生活的方方面面，二十一世紀是信息化的時代，我們所使用的電話、互聯網均離不開電子通信技術的支持。其中電磁場和電磁波對電子通信技術的意義是巨大的，它們的存在強度與否會直接影響電子通信技術的效果，為了提高電子通信技術必須深入探究電磁場與電磁波的價值意義，基于此背景筆者對電磁場與電磁波在電子通信技術中的應用進行了研究，希望能為相關工作人員提供理論借鑒，為我國現代化電子通信技術的發展貢獻綿薄之力。

關鍵詞：電磁場 電磁波 電子通信技術

隨著人們文化生活水平的體改，電子通信技術的價值意義逐漸增強，它的出現給人們的生產生活帶來極大的便捷，能夠實現高效的信息處理與傳播。在某種意義上，電子通信技術的發展展現了一個國家綜合實力的強弱，它依托當代移動端與多媒體的發展快速滲透到我們生活的周圍，其中電磁場與電磁波作為載體推動了電子通信技術的發展，目前市場上存有的電力通信產品均離不開電磁場與電磁波的應用，因此對其在電子通信技術中的應用研究具有非常高的現實意義，筆者結合自己的工作經驗，認為該問題可以從以下幾個方面分析。

一、基本概念綜述

（一）電磁場

電磁場是一種帶電物體產生的物理場，屬于電磁學的范疇，凡是處于電磁場的帶電物體均能感受到電磁場強大的作用力，它的應用特點可以通過麥克斯方程與洛倫茲力定律描述，更具體的說電磁場就是內在聯系、相互依存的電場與磁場的統一體。隨著時間的變化電場會產生磁場，同理磁場也會產生電場，兩者互為因果。

（二）電磁波

電磁波是電磁場的衍生部分，是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發射的震蕩粒子波，是以波動的形式傳播的電磁場，具有波粒二象性。電磁波是由同相振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動，其傳播方向垂直于電場種電磁波在真空中速率固定，速度為光速。從麥克斯韋方程組中能清楚的看出電磁波的運動范圍和大致情況。電磁波本質上是一種能量，從科學角度上看，任何物體都能釋放電磁波，它是電磁場的運動形態。

二、電磁場與電磁波在電子通信技術中的應用

目前我們的電子通信技術已經發展到新的集成階段，當下各類電子產品都離不開電磁場與電磁波的幫助，電磁波本身就存在我們身邊，例如手機通訊、互聯網等都是依托電磁波為載體實現信息交互傳遞的。我國的通信技術行業，離不開電磁波的廣泛應用，因而電子通信技術中關于電磁場和電磁波技術的發展必然也會成為傳輸和轉換電磁信息的核心。從技術應用上看，我國對電子通信技術的研究起步較晚，但是由于科學家們的不斷探索也逐漸形成了規模，本文就移動通信技術、微波通信技術與衛星通信技術展開分析

（一）電磁場與電磁波在移動通信技術中的應用

電磁場與電磁波在移動通信技術中的應用屬于研究較早的技術，初始時間大約在上個世紀二十年代，不過到了八十年代才小有突破，首部基于蜂窩模擬的移動通信電話的誕生標志著我國移動通信技術的起步，那時我國的移動通信技術主要以模擬技術與頻分多址技術為主，隨著研發的推進TDMA與COMA技術的頻譜利用率逐漸升高，他們相較模擬技術與頻分多址技術優點更甚，不僅擴大了電話的存儲量，也提高了移動通信的效率。移動通信技術一直處于不斷升級的態勢，目前移動通信技術的主要應用在于第三代通信技術，它的高傳速率已經達到384 kB/ s～2 MB/s左右，它是當代高速數據傳輸與寬帶多媒體服務的目標，它的使用頻率相當廣泛，基本已經覆蓋全球，并且移動通信技術實現了有線和無線的技術突破，能滿足當代人們各種各樣的通信要求。實現了跨地區、跨國的集約化網絡發展，移動通信網絡的分布與電磁場、電磁波的聯系密切相關，它們直接影響著無限頻率的提高，并且能夠在不同頻率之間自由切換，比如這幾年已經被普及的4G網絡，它可以與互聯網相接壤，直接提高移動通信技術的效益，而5G網絡也已經在研發的路上，由此可見移動通信技術的應用是未來一段時間發展的熱門，它能提高移動通信的速度和質量，滿足更多人們的實際需求。

（二）電磁場與電磁波在微波通信技術中的應用

電磁場是電磁波得以活動運行的載體，而微波是電磁波中的重要組成部分，它是指頻率在300MHz～300GHz，是無線電波中一個有限頻帶的簡稱，一般微波的頻率比無線電波的頻率高，它有很強的穿透、反射、吸收功能，對于玻璃、瓷器等物質，微波幾乎是穿越而不被吸收，因此微波通信技術就是將這種信息加載到電磁波上，并在空中光速傳播的過程。由于點球曲面和空間的傳輸損耗，沒相隔五十公里左右就需要設置繼電站，將微波放大，這樣微波通信技術的傳播范圍可以更加廣泛，即使在幾千公里中也可以保持良好的通信情況。微波通信本身頻帶寬、波長小、容量大，可以應用于各種電信業務的傳送，當微波通信遇到電子信號接受裝置，該裝置就會直接進行濾波操作，將傳輸過來的進行進行保存，一般微波通信技術有很好的抗災性能，當發生地震、海嘯之類的自然災害時，需要微博通信技術的支持與幫助才能生成最好的預警報告，微波通信技術一般是不會受影響的。不過微波通信技術的局限性也比較明顯，比如在長距離傳輸中，為了保證信息傳輸質量，投用的資金成本相對較高，因此它并不常用。

（三）電磁場與電磁波在衛星通信技術中的應用

衛星通信技術也是常見的電子通信技術之一，它主要通過將人造地球衛星作為中轉站，將無線電波進行轉發或反射就能實現衛星通信傳播，他們的研發也離不開電磁場與電磁波的應用。衛星通信的波頻本質上與微波通信是一致的，因此衛星通信技術有時也被看做是特殊的微波通信技術。

三、結語

綜上，我們不難發現電磁場與電磁波在電子通信技術中的重要價值，隨著人們文化水平的不斷提高，對電子通信技術的要求也與之俱增，為了滿足人們高品質的通信使用，必須推進技術的研究與發展，形成更好的電子通信技術。

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