“電磁場與電磁波”在電子通信技術中的應用探討

王文濤　姜漢周　李云龍　魏貴延　呂利

摘要：隨著社會經濟的快速發展和科學技術的不斷進步，我國的通信技術越發被重視起來。電磁場和電磁波是電子通信技術的主要基礎，電子通信信息傳播是依靠電磁波來進行的，在信息傳播的效率以及質量方面有著很重要的作用。而在現代化信息時代中，有很多通信技術電子產品都在被利用起來，比如無線電視、手機等。

關鍵詞：電磁場與電磁波;電子通信技術;應用探討

現如今，社會的信息化水平漸漸提升，人們的生活中已經離開不了電子通信技術的應用，而對電子通信起著決定性作用的電磁場和電磁波，其發揮著重要的作用。人們知曉電磁場和電磁波的重要性，并且將其廣泛應用于生活、學習以及工作中，比如目前所普遍使用的智能手機以及電腦，很大程度的證明了通信技術已經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展的必需方向。

一、電磁場和電磁波的基本概述

根據相關的資料可知，電磁場是由英國人吉爾伯特發現的，不過在那個時候，技術水平太低且沒有保障，所以就只能單純的發現了電磁場，但是實驗不了，不能深入對其進行研究分析。一直到了十八世紀，近代開始對電磁場進行實驗分析，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象出現在大眾面前，促進電磁場的快速研究發展。對于英國物理學家而言，其認為電和磁之間是有著相應的聯系的，并且用實驗來證明，利用磁棒放人導體線圈中，的確會有電流的出現，這就表明了電和磁之間的相互聯系，一定程度上的促進了電磁波研究的發展[1]。隨著科技的不斷進步，有越來越多的物理學家對電磁波進行研究，總結出來了磁之間的關系以及電磁場基本的物理原理內涵，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，就能產生電流。電磁波在人們的生存環境中四處游離，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形式。電磁場的主要形式是以中心一個點慢慢向周邊進行旋轉擴散，這個過程中就可以產生電磁波，但是電磁波中又有高低頻的區分。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，并且在某個環境中不需要介質物體就可以將能力自行擴散。這種現象和太陽光較為相似，也就是說太陽光不需要任何的介質就可以將能量傳輸到地球。

二、電磁場與電磁波在電子通信技術中的應用

（一）衛星通信;隨著科技的不斷技術，各國對電磁場的研究都在繼續深入中，通信衛星更是每個國家重視的工作，不管是利用電磁場技術研制出來的雷達，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，更能提升衛星通信的質量和效率，這二者之間的結合是社會發展以及科技進步的必經之路。一般來講，通信衛星的原理是依靠人造地球衛星作為中轉站，在工作開展時，通過多個通信衛星來將電磁的信息進行傳播以及轉換，并且毫無障礙，順利進行工作[3]。現階段建立的通信衛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現，衛星通信和微波信息之間有著很大的重合率，所以衛星通信中轉站也可以是微波信息的中轉站。當然，這二者之間還有很多的相似地方，比如它們必須在中轉站的協助下才能將電磁信息傳輸以及轉換完成。在我國，有很多的同步衛星是居民所使用的，其與電磁場、電磁波技術依然是有著不可分開的聯系。

（二）移動通信;移動通信是電子信息中最為常見應用的形式，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，移動通信發展的迅速猛烈。很早以前對移動通信技術進行研究時，是在1920年，但是移動通信可以應用在實際的生活中，又到了上世紀八十年代左右，當時出現了移動電話系統，是研究學家模擬蜂窩進行研發的。這項技術信息的傳輸主要是利用FDMA及模擬技術，通俗來講，就是分頻多址技術，研究學家在這個基礎上漸漸深入，后來有了2G、3G網絡技術[4]。隨著3G網絡技術的出現以及完善，各國的通信技術都得到了很大的發展，其主要優勢是研究學家將互聯網還有高速移動網絡進行融合，最大限度的提升了無線頻率的使用效率和質量。相比于2G的通訊技術，3G通訊技術的數據傳輸以及服務都有了很大的提升，同時擴寬了信息接連的覆蓋范圍，方便了信息傳輸的技術使用。三代技術的出現，有效將無線網絡、無線通信和有限通信設備相互結合，使傳播的信息更加準確并且連接更為迅速，三代技術的通信核心所具有的優勢能夠滿足社會不同方面所需要的通訊技術。

現如今社會的發展，以往的通訊技術已經漸漸滿足不了社會發展的需求，很多領域的通信技術需要更高的要求，為了順應時代的發展，通信技術必須升級和完善，目前第四代的通信技術已經突破研發成功，成為人們使用的主要對象。關于第四代技術而言，其是在3G技術的基礎上，將寬帶網絡與3G技術相互結合，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，第四代技術中加入了頻率轉換的功能，便于人們日常生活以及工作。

（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的載體，確保信號能以光速在空氣中運輸。第二，濾波范圍的設置工作需要根據傳輸信息的波長[5]。第三，電磁波運輸的信號嚴格挑選。在應用微波通信技術時，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，為了更好的應用微波信息傳輸技術，就要在中途加入接力傳輸法，一定程度的優化傳輸效果。

所加入的中途接力傳輸法主要是指設置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，且中途接力傳輸的使用，會提高成本，所以，相比移動通信和衛星通信，微波通信技術使用較少。

結語

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

參考文獻

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

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