王長江

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，政治、科技以及文化等領(lǐng)域也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。尤其是在科技領(lǐng)域當(dāng)中，我國的電子通信技術(shù)取得了舉世矚目的成就，這給通信行業(yè)帶來了巨大的利益。在這個(gè)過程當(dāng)中，電磁場和電磁波起到了重要的推動(dòng)作用，受到了專業(yè)人員的重視。當(dāng)前，這些電子通信設(shè)備已經(jīng)在我們的日常生活當(dāng)中得到普及，電磁場和電磁波的質(zhì)量性能對(duì)信息傳播效果產(chǎn)生了重要的影響?；诖?，從電磁場和電磁波的基本概述出發(fā)，探究了電子通信技術(shù)中電磁場和電磁波三個(gè)主要的運(yùn)用領(lǐng)域，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供參考與借鑒。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?電子通信技術(shù);電磁場;電磁波;發(fā)展;運(yùn)用

[中圖分類號(hào)] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)] ?2096-0603（2020）50-0160-02

在信息化時(shí)代，電子通信技術(shù)已經(jīng)與人們的生活建立了密不可分的聯(lián)系。而電磁場和電磁波在其中發(fā)揮了重要的作用，是實(shí)現(xiàn)信息高效傳遞的基礎(chǔ)和保障。電磁場和電磁波看似無形，實(shí)際卻是信息傳播的重要載體，它們滲透在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，滿足了人們?cè)谕ㄐ欧矫娴亩鄻踊枨?。隨著電磁場和電磁波理論的進(jìn)一步發(fā)展，雷達(dá)、廣播、導(dǎo)航等電子產(chǎn)品相繼問世，促進(jìn)了電子通信技術(shù)的成熟。由此可見，對(duì)電子通信技術(shù)當(dāng)中電磁場和電磁波的運(yùn)用問題進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，應(yīng)該受到專業(yè)人員的關(guān)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(fā)展過程當(dāng)中，人們對(duì)電磁場的運(yùn)用也處于不斷更新的狀態(tài)，相關(guān)技術(shù)也得到了不斷提升。在16世紀(jì)，人們就已經(jīng)對(duì)電磁場形成初步的認(rèn)識(shí)，并對(duì)其進(jìn)行了歷史性的研究。但是受到當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)的局限，人們對(duì)電磁場現(xiàn)場的研究仍然處于初步階段。直到18世紀(jì)，出現(xiàn)了電磁場定量測量儀，這使得電磁場的研究進(jìn)入了新的發(fā)展階段?？茖W(xué)家們?cè)诓粩嗵剿骱蜕羁萄芯康倪^程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)了電磁場現(xiàn)象。同時(shí)，英國的物理學(xué)家法拉第經(jīng)過了大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的關(guān)系，并在這個(gè)基礎(chǔ)上得出了“電磁感應(yīng)定律”，這是人們對(duì)電磁場進(jìn)行研究的里程碑。在這之后，電磁場經(jīng)過了幾百年的發(fā)展，研究人員也不斷得出新的研究成果，這使得電磁場已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，成為電子通信技術(shù)的重要構(gòu)成部分。

（二）電磁波的概述

人們對(duì)電磁波的研究要晚于對(duì)電磁場的研究。在18世紀(jì)中期，物理學(xué)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(duì)電磁波的初步認(rèn)知。在這之后，科學(xué)家經(jīng)過不斷的探索，逐漸對(duì)電磁波形成新的認(rèn)識(shí)，并通過多種方法證明了電磁波的真實(shí)存在。研究發(fā)現(xiàn)，電磁波的存在是因?yàn)殡妶雠c磁場的相互作用。電磁波在平時(shí)運(yùn)動(dòng)的過程當(dāng)中，主要是以波的方式發(fā)生移動(dòng)的，并在這個(gè)過程當(dāng)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(yùn)用到人們的生活當(dāng)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(yīng)用也為電子通信技術(shù)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

（三）電磁場和電磁波的發(fā)展歷程

電磁場和電磁波的發(fā)展時(shí)間是十分漫長的，它們的發(fā)現(xiàn)和研究是無數(shù)科學(xué)家共同努力的結(jié)果。而對(duì)于電磁場和電磁波的應(yīng)用，人們?cè)诤芫弥熬湍軌蚋鶕?jù)它們自身的特點(diǎn)將其運(yùn)用到平常的生活當(dāng)中。比如指南針和磁石吸鐵都屬于電磁場和電磁波的運(yùn)用。在當(dāng)時(shí)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展比較落后，人們雖然能夠運(yùn)用電磁場和電磁波，但是無法使用相關(guān)的概念來進(jìn)行解釋，也無法將這一應(yīng)用進(jìn)行拓展。經(jīng)過幾百年的發(fā)展，隨著時(shí)代的進(jìn)步，電磁場和電磁波也迎來了新的改革與創(chuàng)新。18世紀(jì)，科學(xué)家們對(duì)電磁場和電磁波相關(guān)理論和現(xiàn)象的研究為它們?cè)诮裉斓倪\(yùn)用奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)前，人們能夠成功地將電與磁結(jié)合起來，并在不斷研究和實(shí)驗(yàn)當(dāng)中證明了二者之間的聯(lián)系。目前，電磁場和電磁波已經(jīng)為更多的人所熟知，并將其運(yùn)用到人們的生活當(dāng)中。

二、電子通信技術(shù)中電磁場和電磁波的運(yùn)用

（一）移動(dòng)通信當(dāng)中電磁場和電磁波的運(yùn)用

在20世紀(jì)20年代，就已經(jīng)有研究人員著手電子通信技術(shù)的研究。在我國，直到20世紀(jì)80年代才產(chǎn)生了第一部移動(dòng)通信電話，它是基于蜂窩模擬技術(shù)而生產(chǎn)的。在這之后，移動(dòng)通信系統(tǒng)也產(chǎn)生，該系統(tǒng)運(yùn)用了模擬技術(shù)和頻分多址技術(shù)。隨著這些技術(shù)的發(fā)展和成熟，移動(dòng)通信系統(tǒng)也開始更新?lián)Q代，由此產(chǎn)生了第一代和第二代通信技術(shù)之后，該技術(shù)開始運(yùn)用到商業(yè)領(lǐng)域，這也就是我們今天所說的“2G”網(wǎng)絡(luò)。在這一技術(shù)之上，電子通信技術(shù)開始與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互融合，移動(dòng)通信很快就發(fā)展到了第三代。第三代的特點(diǎn)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(shí)還可以對(duì)多種類型的多媒體功能服務(wù)予以支持。近年來，我國電信運(yùn)營商仍然在對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，4G通信技術(shù)已經(jīng)得到了大規(guī)模的商用，5G通信技術(shù)也開始普及。第四代和第五代的特點(diǎn)是可以通過寬帶網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)之間的相互聯(lián)系，在這其中電磁場和電磁波能夠?qū)崿F(xiàn)不同頻率之間的相互轉(zhuǎn)換，因此通信的速度得到了空前加快，可以滿足社會(huì)各界對(duì)于通信的需求。

（二）微波通信當(dāng)中電磁場和電磁波的運(yùn)用

電磁波是微波通信當(dāng)中各種信息的載體，它的產(chǎn)生離不開電磁場。由此可見，在微波通信領(lǐng)域當(dāng)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(dāng)中，系統(tǒng)當(dāng)中的所有信息都會(huì)被加載到電磁波當(dāng)中，然后在空間當(dāng)中以光速的方式進(jìn)行傳播。在這個(gè)過程當(dāng)中，如果信息遇到了電子信號(hào)接收裝置的話，該裝置就會(huì)對(duì)電磁波進(jìn)行濾波操作，并將其所攜帶的信息保留和接收。微波的特點(diǎn)是波長比較短，因此在傳輸?shù)倪^程當(dāng)中很容易受到物體的阻礙，這使得微波通信的質(zhì)量出現(xiàn)了明顯的下降。為了解決這一問題，人們會(huì)通過接力傳輸?shù)姆绞絹碓鰪?qiáng)微波的傳輸效果。每隔一段距離，就會(huì)設(shè)置一個(gè)微波增強(qiáng)裝置，這可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前微波信號(hào)的進(jìn)一步增強(qiáng)，以此來彌補(bǔ)其在中途傳輸過程當(dāng)中的消耗。但是這種方式在實(shí)際運(yùn)用的過程當(dāng)中也出現(xiàn)了明顯的缺陷，在長距離傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，建設(shè)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(dāng)中并沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的普及和應(yīng)用，微波傳輸效果不高的問題也沒有得到有效解決。

（三）衛(wèi)星通信當(dāng)中電磁場和電磁波的運(yùn)用

在第二次世界大戰(zhàn)之后，發(fā)達(dá)國家都開始加強(qiáng)了對(duì)衛(wèi)星通信技術(shù)的研究和應(yīng)用，在這其中，電磁場和電磁波是研究的重點(diǎn)，它對(duì)提高衛(wèi)星通信的質(zhì)量發(fā)揮了重要的作用。在這個(gè)過程當(dāng)中，衛(wèi)星通信將衛(wèi)星作為信息傳輸?shù)闹修D(zhuǎn)站，并通過衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)對(duì)各種電磁信息的傳播、轉(zhuǎn)移以及反射。從本質(zhì)上來說，衛(wèi)星通信可以被看作是微波通信的一種，其中的衛(wèi)星就發(fā)揮了微波增強(qiáng)的功能。通過這種方式，可以有效彌補(bǔ)衛(wèi)星通信信號(hào)弱、質(zhì)量差的問題。當(dāng)前，人們生活當(dāng)中廣泛運(yùn)用的通信衛(wèi)星屬于地球同步衛(wèi)星，在其中運(yùn)用了電磁場和電磁波技術(shù)來實(shí)現(xiàn)了信息的快速和有效傳播。

三、電子通信技術(shù)中電磁場和電磁波運(yùn)用的干擾性因素

電子通信系統(tǒng)當(dāng)中的各類硬件設(shè)施的運(yùn)行情況會(huì)對(duì)通信質(zhì)量產(chǎn)生明顯的影響。因此，當(dāng)電子通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中發(fā)生故障的時(shí)候，人們需要先對(duì)其中的硬件設(shè)備進(jìn)行檢查和分析，其中比較常見的問題是傳輸介質(zhì)的問題和硬件設(shè)施的應(yīng)用問題。面對(duì)這些問題，技術(shù)人員需要對(duì)問題范圍進(jìn)行評(píng)估和控制，并做好對(duì)通信故障的全面調(diào)節(jié)。實(shí)踐證明，在系統(tǒng)運(yùn)行的過程當(dāng)中，通過WEP協(xié)議的配置可以產(chǎn)生明顯的干擾效果。該協(xié)議也被稱為有線等效保密協(xié)議，它可以對(duì)電子通信設(shè)備當(dāng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，以此來避免這些設(shè)備在無線網(wǎng)絡(luò)的信息化環(huán)境當(dāng)中出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息被盜取的現(xiàn)象。近年來，WEP協(xié)議在使用的過程中也存在一些問題。比如系統(tǒng)當(dāng)中的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，那么電子通信設(shè)備就無法通過服務(wù)器來獲取相應(yīng)的IP地址，這會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)連接錯(cuò)誤。

目前，在各個(gè)地區(qū)所使用的無線通信設(shè)備并不是完全相同的，它們?cè)谶\(yùn)行過程當(dāng)中還可能會(huì)出現(xiàn)相互干擾與相互影響的問題。如果彼此之間所產(chǎn)生的干擾作用比較明顯的話，就會(huì)對(duì)整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致電子通信系統(tǒng)處于不穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。與此同時(shí)，無線局域網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行的過程當(dāng)中還容易受到外部環(huán)境的影響，使得信號(hào)的輸出功率與頻度頻率都受到明顯的影響，甚至還會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)產(chǎn)生影響。對(duì)于這一問題，技術(shù)人員需要做好對(duì)干擾源信號(hào)發(fā)射頻率的控制，并在這個(gè)基礎(chǔ)上使用擴(kuò)頻與調(diào)頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻率電磁場和電磁波發(fā)射信號(hào)的有效調(diào)節(jié)。除此之外，針對(duì)不同的干擾要素，技術(shù)人員還需要采取各項(xiàng)規(guī)范化的措施，對(duì)硬件的干擾要素、配置故障以及信號(hào)頻率問題進(jìn)行有效控制。

四、結(jié)語

綜上所述，電磁場和電磁波在電子通信技術(shù)當(dāng)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。在現(xiàn)代生活當(dāng)中，電磁場和電磁波的科學(xué)合理運(yùn)用也是十分有必要的，它可以滿足社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中的通信需求。因此，技術(shù)人員要做好對(duì)電磁場和電磁波的全面探究，在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)電磁場和電磁波技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，促進(jìn)其功能和作用的發(fā)揮，進(jìn)而為電子通信技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展創(chuàng)造良好的條件，同時(shí)也推動(dòng)多個(gè)社會(huì)領(lǐng)域的全面化發(fā)展。

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