电磁波在电子通信技术的应用

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摘要：本文加强了对电磁场技术体积电磁波技术的深入研究，并对其具体应用情况展开了分析讨论。

关键词：电磁场；电磁波；电子通信技术

在当前信息时代，伴随信息技术的飞速发展，社会生活也发生了很大的改变。在通信领域电磁场与电磁波的应用越来越发挥重要作用，从而体现出信息传递的高效性。虽然电磁场与电磁波表面看似无形，但是却通过信息传递的载体作用，不断渗透应用到人们的社会生活中。由于电磁场与电磁波在社会中具有广泛的需求，所以导航、雷达、广播等多种电子设备产品在通信中的应用都需要应用到电磁波与电磁场[1]。

1电磁场与电磁波的概念

1.1电磁场

早期阶段，电磁场这一说法是英国科学家首先提出来的，由于当时具有的实验设备不是很发达，因此也就没有办法对这一结论做进一步的说明。从18世纪以后，英国和法国科学家才通过多种不同的仪器设备对之前英国科学家提出的电磁现象做深入的研究，后来研究人员对电磁场有了更深的了解。英国物理学家提出，电和磁间有很大的关联性，在通过多次科学实验之后，人们发现将磁棒导入到导体圈，那么就会有较强的电流产生，这也就说明电与磁间两者所具有的关联性。由带电物体所产生的一种物理场被称为电磁场，它本身是属于电磁学范畴。电磁场中所有带电物体都可以感受到电磁场的强大力量，其应用特点可用洛伦兹力定律来表述，从更具体角度来说，电磁场是相互联系、相互依存的电场、磁场的有机统一。伴随时间的推移，电场在一定条件下会产生磁场，同样，磁场一定条件下也会产生电场，两者之间互为因果关系。

1.2电磁波

1865年，麦克斯韦最早提出了电磁波的概念，但是直到1887年才被另一科学家赫兹证明电磁波是真实存在的。从科学的角度来分析，产生电磁波的基本前提首先是存在垂直和振荡的电场和电磁场，空间当中两者是以波的形式移动，然后物体产生电磁波并释放电磁波。电磁波具体可以分为微波、无线电波等多种不同的类型，通常我们眼睛见到的光，就是电磁波延长后产生的光。电磁波会有高频、低频之分，假如电磁波一段时间内处于低频振荡阶段，这时电与磁间的速度就会降低。反之，假如电磁波处于高频振荡阶段，这时电与磁间的变化速率就会加快，产生较强的辐射作用。电磁辐射从实际来说，假如物体温度高于绝对零度，就会出现电磁辐射，在此情况下，辐射量与温度关系属于正相关关系。电磁波从本质来讲是一种能量，从科学的角度分析，很多物体都可以释放电磁波，这是电磁场的一种运动形态。

2电磁场与电磁波在电子通信技术中的应用

伴随我国信息技术的飞速发展，电子通信技术也已经进入了一个全新的发展阶段。当前，多种不同电子产品对电磁波以及电磁场也有了较高的依赖性。现代化社会，电磁波具有更广泛地应用，例如手机、网络传输等都是充分利用了电磁波的传输功能，实现了互通连接，促进了人们有效沟通。在通信行业发展过程中，各个信息的高速传输能够体现出电磁波技术的重要应用价值。例如，全球定位系统、多媒体传输系统等，都是在实际应用电磁波技术，如此一来，实现通信技术的良好稳定发展具有重要的作用。

2.1在微波通信技术中电磁场与电磁波的应用

电磁场是电磁波运行活动的重要载体，同时微波也是电磁波最重要的组成部分，微波是无线电波中一个有限频段的简称，实际就是频率处于300MHz~300GHZ之间的一种电磁波。当前电磁场与电磁波在微波通信过程中具有十分重要的作用。一般来说，微波的频率高于无线电波，它具有较强的穿透、吸收功能，针对玻璃、瓷器等材料，微波几乎能穿过可是不被吸收，所以微波通信主要是通过微波频率对各类信息进行加载，在空气中以光速传播，利用无线电波作用增加通信范围。微波波长受限以及空间传输损耗，所以当其受到外部环境的影响作用后，就会出现传播范围受限，当距离超过50公里时，就要设置中继站来放大微波，所以微波通信只能依靠中继技术进行通信传递。微波中继站的布设可以使微波通信技术传输范围能够更广，就算处于几千公里的距离也能进行良好的通信。所以布设工作需要依据规范化施工标准操作，在布设时需要控制在50km距离范围内。但通常规模较大的一些通信系统在运行当中会需要更多中继站来支持，此种状况的出现容易对其应用成果产生一定的影响[2]。

2.2在卫星通信技术中电磁场与电磁波的应用

使用电磁场技术开发的雷达，已在二战战场中得到广泛使用。伴随研究工作的深入推进，世界各国将通信卫星的研究与开发提上日程。电磁场技术和电磁波技术都可以提升卫星通信的质量，简而言之，就是电磁场技术和电磁波技术可以提高卫星通信的质量，有必要将电磁场和电波与卫星通信结合起来。下面我们将卫星通信的原理做如下阐述：以人造地球卫星为中转站，利用人造地球卫星完成电磁信息的传输和转换，以确保电磁信息能够在不同通信卫星间做无障碍传输。通过研究可知，当前，各国设立通信卫星站主要形式分为大气通信站、地面通信站以及海洋通信站这三类。由于卫星通信和微波信息之间的高度一致，所以，对应于卫星通信的中转站也可以当看作是微波信息的中转站。除此之外，卫星通信与微波通信之间的相似之处还包括：只有在中转站的配合下，卫星通信与微波通信才能实现信号的传输与转换工作。在现阶段，中国绝大多数居民都在使用同步卫星。当然，同步卫星也与电磁场和电磁波技术密切相关。研究人员发现，卫星通信技术的应用与发展离不开电磁场和电磁波的科学支持，卫星通信可以充分体现出人造地球卫星重要的应用价值，并使其成为中继站，进行无线电波的发射与转发。这一通信过程的开展应用需要在不同空间站中进行。当前地球空间站有好几种类型，其中包含大气通信站、海洋通信站、地面通信站等。通常情况下，可以将卫星通信当做微波频率来运用，并将通信卫星当作一种特殊的中继站。利用实际探究发现，卫星通信工程的频段与微波具有较大的相似性。从当前我国民用通信卫星具体情况分析来看，由同步工作形式可以称其为同步卫星通信系统。从我们地球表面情况分析，天空中的这颗卫星不运动，可以当做是静止卫星。当前世界许多国家都开展投入到卫星通信技术相关研究中，其中电磁场与电磁波是卫星通信当中最关键的技术，并其利用卫星设立信息传输中转站，可以对各种电磁信息传递、交换。

2.3在移动通信技术中电磁场与电磁波的应用

电磁场、电磁波应用于电子通信中，移动通信是最广泛同时也是最主要的一种应用形式，这主要是由于移动通信行业与人们的生活具有紧密地联系。研究人员围绕移动通讯进行的研究最早能追溯到1920年，但是在我国，初期的移动通信大规模应用的时间是20世纪80年代。具体来分析，应当是在1987年构建的模拟蜂窝移动为基础，创建的移动电话系统，但数据信息的传输路径，依旧是在模拟技术以及FDMA技术上，也就是人们常说的多频管理技术，在多频技术基础上人们通过深入研究，陆续产生了2G、3G技术。尤其伴随世界3G技术的发展与不断成熟完善，引领我国的移动通信行业逐渐走向全新领域。因此，3G技术的主要优势是利用互联网和高速移动网络有机结合，因而从很大程度上提升了无限频率的应用。3G通信应用技术与一代、二代相比，其技术在实际中的应用不但可以有较高的数据传输效率，同时还拥有较完善的服务体验。此外，三代通信讯号的本身的优势作用更明显，不仅连接较为便捷，同时覆盖范围也更为广泛。从一定角度来说，3G技术的产生具有很大的优势，能真正实现社会不同领域对通信技术的需求。伴随社会的不断前进，不同行业领域对交流形式以及交流需求的增加，所以，就需要人们不断加强移动通信系统的深入探究，不断进行升级完善就成为一件迫在眉睫的事情。当前第四代移动通信技术正是在这种环境下应运而生，并逐渐被人们所接受[3]。4G技术主要是以3G技术为重要基础，进行与宽带网络技术的有机结合，通过增强信号传输能力，从而使其性能得到了很大提升，和3G技术相比，第四代信息传输拥有了更快的速度，甚至还可以达到高约100MB/S。此外人们发现，4G新增的一些新功能还有传输效率的转换，此项功能的出现，使人们的生活与工作发生了巨大的改变，带给人们较大的便利。

3电子通信中干扰情况分析

我们知道很多的硬件设备都能对电子通信效果产生较大影响，当通信技术在实际应用中出现了通信故障，这时要全面分析电子通信设备当中硬件的使用情况，其中较为常见的有传输媒介与设备故障问题。技术管理人员首先要确定故障范围，然后对通信故障进行分析解决。在电子通信系统运行当中，利用WEP协议的相关配置机芯干扰效果最优。这种协议也被称为有线等效保密协议，可以进行不同电子通信设备的数据加密管理，以免无线网络环境下通信设备中的有效数据信息被窃取。但同时从具体应用情况我们也可以看出WEP协议还有很多的问题，假如网络产生了故障，电子通信设备也就不能利用相应的服务器来获取IP地址，从而造成网络连接问题。当前在同一地区往往会采用不同无线通信设备，不同设备在实际当中的应用会产生很多的干扰和影响。假如干扰性过大，那么就会影响到无线网络设备的稳定性，造成电子通信工程出现不稳定运行情况。无线局域网在现实中的应用可以遭到外部环境的影响，引起信号传输功率和频率受到很大干扰，对网络传输信号的稳定造成间接影响。通过加强干扰源发射信号频率的控制，能有效控制其各项干扰要素，然后利用调频和扩频技术，对原来的发射信号加强不同频的调节控制。针对各种干扰要素，需要合理利用有效控制措施。加强硬件干扰要素、发射信号频率、设备故障等多个方面的有效控制[4]。

4结束语

在当前社会快速发展过程中，对电子通信技术进行深入探索研究，提高其应用价值就显得非常重要。在电子通信技术中，我们需要全面探索电磁波和电磁场，以确保其可以应用于社会不同通信领域中，并能够不断促进社会信息传输的效率的提升。现代社会人们的生活与电子通信技术连接较为紧密，电子通信技术的全面发展，需要着眼于电磁场和电磁波的应用研究。通过电磁场和电磁波多项技术的不断创新和发展，同时加强原有工程技术的积极改造，从而在电子通信技术中充分发挥其应用价值，促进社会在多个领域的全面发展[5]。

参考文献

[1]李国彬,周仿荣,黄然,杨恩,高梓瑞,李志伟,张国建.基于雷电监测的高海拔地区电磁场信号传播规律研究[J].云南电力技术,2020,48(04):106-111.

[2]王楷,胡美慧,杨丽娜,李志刚,吕娜.电子通信技术中电磁场和电磁波的应用探讨[J].数字通信世界,2019(10):196.

[3]刘海霞,张英杰.Matlab仿真在电磁波教学中的应用[J].电脑知识与技术,2019,15(14):96-97+100.

[4]万棣,范懿.电磁场与电磁波虚拟仿真系统的设计与开发[J].电气电子教学学报,2017,39(04):141-144.

[5]庆毅.电磁场与电磁波在电子通信技术中的应用研究[J].信息通信,2018(7):85-86.

作者：张朝玮 单位：西安电子科技大学电子信息工程学院