探究電子通信技術中電磁場和電磁波的運用

王長江

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?隨著我國經濟發展水平的不斷提升，政治、科技以及文化等領域也得到了進一步的發展。尤其是在科技領域當中，我國的電子通信技術取得了舉世矚目的成就，這給通信行業帶來了巨大的利益。在這個過程當中，電磁場和電磁波起到了重要的推動作用，受到了專業人員的重視。當前，這些電子通信設備已經在我們的日常生活當中得到普及，電磁場和電磁波的質量性能對信息傳播效果產生了重要的影響。基于此，從電磁場和電磁波的基本概述出發，探究了電子通信技術中電磁場和電磁波三個主要的運用領域，希望能夠為相關人員提供參考與借鑒。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?電子通信技術;電磁場;電磁波;發展;運用

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ? [文章編號] ?2096-0603（2020）50-0160-02

在信息化時代，電子通信技術已經與人們的生活建立了密不可分的聯系。而電磁場和電磁波在其中發揮了重要的作用，是實現信息高效傳遞的基礎和保障。電磁場和電磁波看似無形，實際卻是信息傳播的重要載體，它們滲透在人們生活的各個領域當中，滿足了人們在通信方面的多樣化需求。隨著電磁場和電磁波理論的進一步發展，雷達、廣播、導航等電子產品相繼問世，促進了電子通信技術的成熟。由此可見，對電子通信技術當中電磁場和電磁波的運用問題進行研究具有重要的現實意義，應該受到專業人員的關注和重視。

一、電磁場和電磁波的基本概述

（一）電磁場的概述

在發展過程當中，人們對電磁場的運用也處于不斷更新的狀態，相關技術也得到了不斷提升。在16世紀，人們就已經對電磁場形成初步的認識，并對其進行了歷史性的研究。但是受到當時科學技術的局限，人們對電磁場現場的研究仍然處于初步階段。直到18世紀，出現了電磁場定量測量儀，這使得電磁場的研究進入了新的發展階段。科學家們在不斷探索和深刻研究的過程當中，發現了電磁場現象。同時，英國的物理學家法拉第經過了大量的實驗發現了電與磁之間的關系，并在這個基礎上得出了“電磁感應定律”，這是人們對電磁場進行研究的里程碑。在這之后，電磁場經過了幾百年的發展，研究人員也不斷得出新的研究成果，這使得電磁場已經在多個領域中得到了應用，成為電子通信技術的重要構成部分。

（二）電磁波的概述

人們對電磁波的研究要晚于對電磁場的研究。在18世紀中期，物理學家麥克斯舒首次成功地完成了電磁波的探測，這是歷史上人們對電磁波的初步認知。在這之后，科學家經過不斷的探索，逐漸對電磁波形成新的認識，并通過多種方法證明了電磁波的真實存在。研究發現，電磁波的存在是因為電場與磁場的相互作用。電磁波在平時運動的過程當中，主要是以波的方式發生移動的，并在這個過程當中完成能量的傳遞。通常來說，電磁波可以分為低頻輻射和高頻輻射兩種類型，目前它們均被運用到人們的生活當中。無線電波、微波、紫外線等都屬于電磁波的范疇，電磁波的研究和應用也為電子通信技術的發展奠定了良好的基礎。

（三）電磁場和電磁波的發展歷程

電磁場和電磁波的發展時間是十分漫長的，它們的發現和研究是無數科學家共同努力的結果。而對于電磁場和電磁波的應用，人們在很久之前就能夠根據它們自身的特點將其運用到平常的生活當中。比如指南針和磁石吸鐵都屬于電磁場和電磁波的運用。在當時，科學技術的發展比較落后，人們雖然能夠運用電磁場和電磁波，但是無法使用相關的概念來進行解釋，也無法將這一應用進行拓展。經過幾百年的發展，隨著時代的進步，電磁場和電磁波也迎來了新的改革與創新。18世紀，科學家們對電磁場和電磁波相關理論和現象的研究為它們在今天的運用奠定了基礎。當前，人們能夠成功地將電與磁結合起來，并在不斷研究和實驗當中證明了二者之間的聯系。目前，電磁場和電磁波已經為更多的人所熟知，并將其運用到人們的生活當中。

二、電子通信技術中電磁場和電磁波的運用

（一）移動通信當中電磁場和電磁波的運用

在20世紀20年代，就已經有研究人員著手電子通信技術的研究。在我國，直到20世紀80年代才產生了第一部移動通信電話，它是基于蜂窩模擬技術而生產的。在這之后，移動通信系統也產生，該系統運用了模擬技術和頻分多址技術。隨著這些技術的發展和成熟，移動通信系統也開始更新換代，由此產生了第一代和第二代通信技術之后，該技術開始運用到商業領域，這也就是我們今天所說的“2G”網絡。在這一技術之上，電子通信技術開始與互聯網技術相互融合，移動通信很快就發展到了第三代。第三代的特點是無線頻率和利用效率都得到了提升，通信速度也在加快，同時還可以對多種類型的多媒體功能服務予以支持。近年來，我國電信運營商仍然在對移動通信系統進行升級，4G通信技術已經得到了大規模的商用，5G通信技術也開始普及。第四代和第五代的特點是可以通過寬帶網絡實現與其他網絡之間的相互聯系，在這其中電磁場和電磁波能夠實現不同頻率之間的相互轉換，因此通信的速度得到了空前加快，可以滿足社會各界對于通信的需求。

（二）微波通信當中電磁場和電磁波的運用

電磁波是微波通信當中各種信息的載體，它的產生離不開電磁場。由此可見，在微波通信領域當中，電磁場和電磁波的作用是不容忽視的。具體來說，在通信的過程當中，系統當中的所有信息都會被加載到電磁波當中，然后在空間當中以光速的方式進行傳播。在這個過程當中，如果信息遇到了電子信號接收裝置的話，該裝置就會對電磁波進行濾波操作，并將其所攜帶的信息保留和接收。微波的特點是波長比較短，因此在傳輸的過程當中很容易受到物體的阻礙，這使得微波通信的質量出現了明顯的下降。為了解決這一問題，人們會通過接力傳輸的方式來增強微波的傳輸效果。每隔一段距離，就會設置一個微波增強裝置，這可以實現當前微波信號的進一步增強，以此來彌補其在中途傳輸過程當中的消耗。但是這種方式在實際運用的過程當中也出現了明顯的缺陷，在長距離傳輸的過程當中，建設和使用的成本都比較高。因此，目前微波通信在人們的生活當中并沒有實現大規模的普及和應用，微波傳輸效果不高的問題也沒有得到有效解決。

（三）衛星通信當中電磁場和電磁波的運用

在第二次世界大戰之后，發達國家都開始加強了對衛星通信技術的研究和應用，在這其中，電磁場和電磁波是研究的重點，它對提高衛星通信的質量發揮了重要的作用。在這個過程當中，衛星通信將衛星作為信息傳輸的中轉站，并通過衛星來實現對各種電磁信息的傳播、轉移以及反射。從本質上來說，衛星通信可以被看作是微波通信的一種，其中的衛星就發揮了微波增強的功能。通過這種方式，可以有效彌補衛星通信信號弱、質量差的問題。當前，人們生活當中廣泛運用的通信衛星屬于地球同步衛星，在其中運用了電磁場和電磁波技術來實現了信息的快速和有效傳播。

三、電子通信技術中電磁場和電磁波運用的干擾性因素

電子通信系統當中的各類硬件設施的運行情況會對通信質量產生明顯的影響。因此，當電子通信網絡當中發生故障的時候，人們需要先對其中的硬件設備進行檢查和分析，其中比較常見的問題是傳輸介質的問題和硬件設施的應用問題。面對這些問題，技術人員需要對問題范圍進行評估和控制，并做好對通信故障的全面調節。實踐證明，在系統運行的過程當中，通過WEP協議的配置可以產生明顯的干擾效果。該協議也被稱為有線等效保密協議，它可以對電子通信設備當中的數據進行加密處理，以此來避免這些設備在無線網絡的信息化環境當中出現數據信息被盜取的現象。近年來，WEP協議在使用的過程中也存在一些問題。比如系統當中的運行網絡出現故障，那么電子通信設備就無法通過服務器來獲取相應的IP地址，這會造成網絡連接錯誤。

目前，在各個地區所使用的無線通信設備并不是完全相同的，它們在運行過程當中還可能會出現相互干擾與相互影響的問題。如果彼此之間所產生的干擾作用比較明顯的話，就會對整個無線網絡設備運行的穩定性產生影響，進而導致電子通信系統處于不穩定運行的狀態。與此同時，無線局域網絡在運行的過程當中還容易受到外部環境的影響，使得信號的輸出功率與頻度頻率都受到明顯的影響，甚至還會對網絡傳輸信號產生影響。對于這一問題，技術人員需要做好對干擾源信號發射頻率的控制，并在這個基礎上使用擴頻與調頻技術來實現對不同頻率電磁場和電磁波發射信號的有效調節。除此之外，針對不同的干擾要素，技術人員還需要采取各項規范化的措施，對硬件的干擾要素、配置故障以及信號頻率問題進行有效控制。

四、結語

綜上所述，電磁場和電磁波在電子通信技術當中發揮了至關重要的作用。在現代生活當中，電磁場和電磁波的科學合理運用也是十分有必要的，它可以滿足社會各個領域當中的通信需求。因此，技術人員要做好對電磁場和電磁波的全面探究，在這個基礎上對電磁場和電磁波技術進行改進與創新，促進其功能和作用的發揮，進而為電子通信技術的可持續性發展創造良好的條件，同時也推動多個社會領域的全面化發展。

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編輯 司 楠