探究电子通信技术中电磁场和电磁波的运用

王长江

[摘           要]  随着我国经济发展水平的不断提升，政治、科技以及文化等领域也得到了进一步的发展。尤其是在科技领域当中，我国的电子通信技术取得了举世瞩目的成就，这给通信行业带来了巨大的利益。在这个过程当中，电磁场和电磁波起到了重要的推动作用，受到了专业人员的重视。当前，这些电子通信设备已经在我们的日常生活当中得到普及，电磁场和电磁波的质量性能对信息传播效果产生了重要的影响。基于此，从电磁场和电磁波的基本概述出发，探究了电子通信技术中电磁场和电磁波三个主要的运用领域，希望能够为相关人员提供参考与借鉴。

[关    键   词]  电子通信技术;电磁场;电磁波;发展;运用

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A             [文章编号]  2096-0603（2020）50-0160-02

在信息化時代，电子通信技术已经与人们的生活建立了密不可分的联系。而电磁场和电磁波在其中发挥了重要的作用，是实现信息高效传递的基础和保障。电磁场和电磁波看似无形，实际却是信息传播的重要载体，它们渗透在人们生活的各个领域当中，满足了人们在通信方面的多样化需求。随着电磁场和电磁波理论的进一步发展，雷达、广播、导航等电子产品相继问世，促进了电子通信技术的成熟。由此可见，对电子通信技术当中电磁场和电磁波的运用问题进行研究具有重要的现实意义，应该受到专业人员的关注和重视。

一、电磁场和电磁波的基本概述

（一）电磁场的概述

在发展过程当中，人们对电磁场的运用也处于不断更新的状态，相关技术也得到了不断提升。在16世纪，人们就已经对电磁场形成初步的认识，并对其进行了历史性的研究。但是受到当时科学技术的局限，人们对电磁场现场的研究仍然处于初步阶段。直到18世纪，出现了电磁场定量测量仪，这使得电磁场的研究进入了新的发展阶段。科学家们在不断探索和深刻研究的过程当中，发现了电磁场现象。同时，英国的物理学家法拉第经过了大量的实验发现了电与磁之间的关系，并在这个基础上得出了“电磁感应定律”，这是人们对电磁场进行研究的里程碑。在这之后，电磁场经过了几百年的发展，研究人员也不断得出新的研究成果，这使得电磁场已经在多个领域中得到了应用，成为电子通信技术的重要构成部分。

（二）电磁波的概述

人们对电磁波的研究要晚于对电磁场的研究。在18世纪中期，物理学家麦克斯舒首次成功地完成了电磁波的探测，这是历史上人们对电磁波的初步认知。在这之后，科学家经过不断的探索，逐渐对电磁波形成新的认识，并通过多种方法证明了电磁波的真实存在。研究发现，电磁波的存在是因为电场与磁场的相互作用。电磁波在平时运动的过程当中，主要是以波的方式发生移动的，并在这个过程当中完成能量的传递。通常来说，电磁波可以分为低频辐射和高频辐射两种类型，目前它们均被运用到人们的生活当中。无线电波、微波、紫外线等都属于电磁波的范畴，电磁波的研究和应用也为电子通信技术的发展奠定了良好的基础。

（三）电磁场和电磁波的发展历程

电磁场和电磁波的发展时间是十分漫长的，它们的发现和研究是无数科学家共同努力的结果。而对于电磁场和电磁波的应用，人们在很久之前就能够根据它们自身的特点将其运用到平常的生活当中。比如指南针和磁石吸铁都属于电磁场和电磁波的运用。在当时，科学技术的发展比较落后，人们虽然能够运用电磁场和电磁波，但是无法使用相关的概念来进行解释，也无法将这一应用进行拓展。经过几百年的发展，随着时代的进步，电磁场和电磁波也迎来了新的改革与创新。18世纪，科学家们对电磁场和电磁波相关理论和现象的研究为它们在今天的运用奠定了基础。当前，人们能够成功地将电与磁结合起来，并在不断研究和实验当中证明了二者之间的联系。目前，电磁场和电磁波已经为更多的人所熟知，并将其运用到人们的生活当中。

二、电子通信技术中电磁场和电磁波的运用

（一）移动通信当中电磁场和电磁波的运用

在20世纪20年代，就已经有研究人员着手电子通信技术的研究。在我国，直到20世纪80年代才产生了第一部移动通信电话，它是基于蜂窝模拟技术而生产的。在这之后，移动通信系统也产生，该系统运用了模拟技术和频分多址技术。随着这些技术的发展和成熟，移动通信系统也开始更新换代，由此产生了第一代和第二代通信技术之后，该技术开始运用到商业领域，这也就是我们今天所说的“2G”网络。在这一技术之上，电子通信技术开始与互联网技术相互融合，移动通信很快就发展到了第三代。第三代的特点是无线频率和利用效率都得到了提升，通信速度也在加快，同时还可以对多种类型的多媒体功能服务予以支持。近年来，我国电信运营商仍然在对移动通信系统进行升级，4G通信技术已经得到了大规模的商用，5G通信技术也开始普及。第四代和第五代的特点是可以通过宽带网络实现与其他网络之间的相互联系，在这其中电磁场和电磁波能够实现不同频率之间的相互转换，因此通信的速度得到了空前加快，可以满足社会各界对于通信的需求。

（二）微波通信当中电磁场和电磁波的运用

电磁波是微波通信当中各种信息的载体，它的产生离不开电磁场。由此可见，在微波通信领域当中，电磁场和电磁波的作用是不容忽视的。具体来说，在通信的过程当中，系统当中的所有信息都会被加载到电磁波当中，然后在空间当中以光速的方式进行传播。在这个过程当中，如果信息遇到了电子信号接收装置的话，该装置就会对电磁波进行滤波操作，并将其所携带的信息保留和接收。微波的特点是波长比较短，因此在传输的过程当中很容易受到物体的阻碍，这使得微波通信的质量出现了明显的下降。为了解决这一问题，人们会通过接力传输的方式来增强微波的传输效果。每隔一段距离，就会设置一个微波增强装置，这可以实现当前微波信号的进一步增强，以此来弥补其在中途传输过程当中的消耗。但是这种方式在实际运用的过程当中也出现了明显的缺陷，在长距离传输的过程当中，建设和使用的成本都比较高。因此，目前微波通信在人们的生活当中并没有实现大规模的普及和应用，微波传输效果不高的问题也没有得到有效解决。

（三）卫星通信当中电磁场和电磁波的运用

在第二次世界大战之后，发达国家都开始加强了对卫星通信技术的研究和应用，在这其中，电磁场和电磁波是研究的重点，它对提高卫星通信的质量发挥了重要的作用。在这个过程当中，卫星通信将卫星作为信息传输的中转站，并通过卫星来实现对各种电磁信息的传播、转移以及反射。从本质上来说，卫星通信可以被看作是微波通信的一种，其中的卫星就发挥了微波增强的功能。通过这种方式，可以有效弥补卫星通信信号弱、质量差的问题。当前，人们生活当中广泛运用的通信卫星属于地球同步卫星，在其中运用了电磁场和电磁波技术来实现了信息的快速和有效传播。

三、电子通信技术中电磁场和电磁波运用的干扰性因素

电子通信系统当中的各类硬件设施的运行情况会对通信质量产生明显的影响。因此，当电子通信网络当中发生故障的时候，人们需要先对其中的硬件设备进行检查和分析，其中比较常见的问题是传输介质的问题和硬件设施的应用问题。面对这些问题，技术人员需要对问题范围进行评估和控制，并做好对通信故障的全面调节。实践证明，在系统运行的过程当中，通过WEP协议的配置可以产生明显的干扰效果。该协议也被称为有线等效保密协议，它可以对电子通信设备当中的数据进行加密处理，以此来避免这些设备在无线网络的信息化环境当中出现数据信息被盗取的现象。近年来，WEP协议在使用的过程中也存在一些问题。比如系统当中的运行网络出现故障，那么电子通信设备就无法通过服务器来获取相应的IP地址，这会造成网络连接错误。

目前，在各个地区所使用的无线通信设备并不是完全相同的，它们在运行过程当中还可能会出现相互干扰与相互影响的问题。如果彼此之间所产生的干扰作用比较明显的话，就会对整个无线网络设备运行的稳定性产生影响，进而导致电子通信系统处于不稳定运行的状态。与此同时，无线局域网络在运行的过程当中还容易受到外部环境的影响，使得信号的輸出功率与频度频率都受到明显的影响，甚至还会对网络传输信号产生影响。对于这一问题，技术人员需要做好对干扰源信号发射频率的控制，并在这个基础上使用扩频与调频技术来实现对不同频率电磁场和电磁波发射信号的有效调节。除此之外，针对不同的干扰要素，技术人员还需要采取各项规范化的措施，对硬件的干扰要素、配置故障以及信号频率问题进行有效控制。

四、结语

综上所述，电磁场和电磁波在电子通信技术当中发挥了至关重要的作用。在现代生活当中，电磁场和电磁波的科学合理运用也是十分有必要的，它可以满足社会各个领域当中的通信需求。因此，技术人员要做好对电磁场和电磁波的全面探究，在这个基础上对电磁场和电磁波技术进行改进与创新，促进其功能和作用的发挥，进而为电子通信技术的可持续性发展创造良好的条件，同时也推动多个社会领域的全面化发展。

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编辑 司 楠