王文濤 姜漢周 李云龍 魏貴延 呂利
摘要:隨著社會(huì)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(shí)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(huì)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(huì)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(gè)時(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)來證明,利用磁棒放人導(dǎo)體線圈中,的確會(huì)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(gè)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(yùn)動(dòng)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(gè)點(diǎn)慢慢向周邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散,這個(gè)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(gè)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(gè)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(huì)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(shí),通過多個(gè)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(shí)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(dòng)通信;移動(dòng)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(dòng)通信,為了滿足人們的生活需要,移動(dòng)通信發(fā)展的迅速猛烈。很早以前對移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行研究時(shí),是在1920年,但是移動(dòng)通信可以應(yīng)用在實(shí)際的生活中,又到了上世紀(jì)八十年代左右,當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了移動(dòng)電話系統(tǒng),是研究學(xué)家模擬蜂窩進(jìn)行研發(fā)的。這項(xiàng)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(gè)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(dòng)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(shí)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(huì)不同方面所需要的通訊技術(shù)。
現(xiàn)如今社會(huì)的發(fā)展,以往的通訊技術(shù)已經(jīng)漸漸滿足不了社會(huì)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(shí)代的發(fā)展,通信技術(shù)必須升級(jí)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(shí),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(hào)運(yùn)輸?shù)妮d體,確保信號(hào)能以光速在空氣中運(yùn)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(yùn)輸?shù)男盘?hào)嚴(yán)格挑選。在應(yīng)用微波通信技術(shù)時(shí),人們要注意到,微波的信息傳輸頻率較大、波長較小,在實(shí)際的信號(hào)傳輸過程中會(huì)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(qiáng)微波裝置工作,補(bǔ)充傳輸過程中的微波信號(hào)能量。根據(jù)不同的距離選擇不同強(qiáng)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)氖褂茫瑫?huì)提高成本,所以,相比移動(dòng)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(dòng)通信的生活,如今的時(shí)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(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,滿足各個(gè)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。
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