电磁波是什么 怎样利用它们进行通讯

（1）地波（地表面波）传播。

沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。其传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱（波长越短，减弱越快），因而传播距离不远。

但地波不受气候影响，可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。

（2）直射波传播。

直射波又称为空间波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距范围。在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波通信就是利用直射波传播的。

（3）天波传播。

天波是由天线向高空辐射的电磁波遇到大气电离层折射后返回地面的无线电波。电离层只对短波波段的电磁波产生反射作用，因此天波传播主要用于短波远距离通信。

（4）散射传播。。

散射传播是由天线辐射出去的电磁波投射到低空大气层或电离层中不均匀介质时产生散射，其中一部分到达接收点。散射传播距离远，但是效率低，不易操作，使用并不广泛。

扩展资料

电磁波频率低时，主要借由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。

在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部返回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。

举例来说，太阳与地球之间的距离非常遥远，但在户外时，仍然能感受到和煦阳光的光与热，这就好比是“电磁辐射借由辐射现象传递能量”的原理一样。

电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比，波本身带动能量，任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。

其速度等于光速c（3×10^8m/s）。在空间传播的电磁波，距离最近的电场（磁场）强度方向相同，其量值最大两点之间的距离，就是电磁波的波长λ，电磁每秒钟变动的次数便是频率f。三者之间的关系可通过公式c=λf。

参考资料来源：百度百科-电磁波

电磁波根据传播方式分为：

1、直射波：由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距范围，在传播过程中，它的强度衰减较慢。超短波和微波通信就是利用直射波传播的。

2、多径反射波：无线电信号从发射天线经过多个路径抵达接收天线的传播现象。大气层对电波的散射、电离层对电波的反射和折射，以及山峦、建筑等地表物体对电波的反射都会造成多径传播。

3、绕射波：地下任何小于或能与地震波波长相比拟的不均匀体，如断块、断棱均可看作是绕射点，当地震波通过绕射点时产生的波。

4、散射波：散射发生在电波传播时遇到许多尺寸小于波长的散射体的情况下，主要由粗糙表面、小散射体或其他不规则物体引起的，比如城市环境的树叶、街道广告牌和灯柱等就是散射体。

电磁波的性质

1、电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比，波本身带动能量，任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。其速度等于光速c。

2、电磁波的传播不需要介质，同频率的电磁波，在不同介质中的速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。且电磁波只有在同种均匀介质中才能沿直线传播，若同一种介质是不均匀的，电磁波在其中的折射率是不一样的，在这样的介质中是沿曲线传播的。通过不同介质时，会发生折射、反射、衍射、散射及吸收等等。

＼电磁波的电场（或磁场）随时间变化，具有周期性。在一个振荡周期中传播的距离叫波长。振荡周期的倒数，即每秒钟振动（变化）的次数称频率。

1、广播电视发射设备，主要系无线电广播通讯，为各地广播电视的发射台和中转台等部门。

2、通信雷达及导航发射设备通信，包括短波发射台，微波通信站、地面卫星通信站、移动通信站。

3、工业、科研、医疗高频设备。该类设备把电能转换为热能或其它能量加以利用，但伴有电磁辐射产生并泄漏出去，引起工作场所环境污染。

工业用电磁辐射设备：主要为高频感应加热设备，例如高频淬火、高频焊接和高频炉、高频熔炼设备等，以及高频介质加热设备，例如塑料热合机、高频干燥处理机、高频介质加热联动机等。

医疗用电磁辐射设备：主要为短波、超短波理疗设备，例如高频理疗机、超短波理疗机、紫外线理疗机等。

科学研究电磁辐射设备：主要为电子加速器及各种超声波装置、电磁灶等。

4、交通系统电磁辐射干扰，包括：电气化铁路、轻轨及电气化铁道、有轨道电车、无轨道电车等。

5、电力系统电磁辐射，高压输电线包括架空输电线和地下电缆，变电站包括发电厂和变压器电站。

6、家用电器电磁辐射，有微波加热与发射设备，包括计算机、显示器、电视机、微波炉、无线电话等。

人为的电磁波污染包括有：

1、脉冲放电。例如切断大电流电路时产生的火花放电，其瞬变电流很大，会产生很强的电磁。它在本质上与雷电相同，只是影响区域较小。

2、工频交变电磁场。例如在大功率电机、变压器以及输电线等附近的电磁场，它并不以电磁波的形式向外辐射，但在近场区会产生严重电磁干扰。

3、射频电磁辐射。例如无线电广播、电视、微波通信等各种射频设备的辐射，频率范围宽，影响区域也较大，能危害近场区的工作人员。射频电磁辐射已经成为电磁波污染环境的主要因素。

以上内容参考：百度百科—电磁波

从科学的角度来说，电磁波是能量的一种，凡是能够释出能量的物体，都会释出电磁波。

电与磁可以说是一体两面，变动的电会产生磁，变动的磁则会产生电。电磁的变动就如同微风轻拂水面产生的水波一般，因此被称为电磁波，而其每秒钟变动的次数便是频率。当电磁波频率低时，主要藉由有形的导电体才能传递；当频率渐提高时，电磁波就会外溢到导体之外，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。

举例来说，太阳与地球之间的距离非常遥远，但在户外时，我们仍然能感受到太阳的光与热，这就好比是“电磁辐射藉由辐射现象传递能量”的原理一样。

1820年，Hans Oerstad 发现，电流流经导线时，会使导线附近的磁针发生偏转。发现了电流流经导线时，导线周围存在磁场效应与变化。

1865年电磁波理论提出。

1899年，马可尼用他的仪器证明了电磁波确实可以远距离传输——在英吉利海峡的彼岸接收到了他发射的电磁波信号！

1901年，马可尼再次将无线电信息成功地穿越大西洋（从英国到加拿大），1910年从爱尔兰传到了阿根廷。

时间到了1969年，在这一年的7月人类首次成功在月球表面登陆，在整个登月过程中，阿波罗11号飞行器全程使用无线电磁波与地面基地进行通信。

十年后的1979年日本NTT部署了全球第一个通信标准的网络（1G网络），1G网络把人说话的声音叠加在无线电载波上，这种信号被称为模拟信号。模拟信号只能传输一些小数据量的简单信息。

1991年进入2G时代，模拟信号被0和1组成的数字信号取代。回顾 历史 我们发现电磁波通信技术在人类 社会 进程中起着巨大的推动作用。

无线电信号数字化后，使传输信息量出现明显的提升，在商用市场中出现了空前的应用需求与产品缺口。

正是在这种市场需求的背景下，泽耀推出了覆盖多频段，多功率等级的无线数传模块与电台。

其中频段包含了169MHz、230 MHz、315 MHz、433 MHz、470 MHz、490 MHz、868 MHz、915 MHz以及2.4G频段。其中功率等级有1 mW、5 mW、10 mW、20 mW、50 mW、100 mW、200 mW、500 mW、1000 mW、2000 mW、5000 mW。

应用于无人机遥感、化工业数据检测，自动化工业生产、智慧农业灌溉、智慧交通、智能家电、智慧消防、数控机床遥遥感、水利检测感等各行各业，源源不断的为国家的经济建设提供动力输出。

注释：以上所有对应发射功率都为该频段该型号模块默认最大发射功率，每个模块都可以实现不同程度的功率回调。

不同频段与不同发射功率等级的数传模块都存在着不同的特性。

低频段电波绕射能力较强，高频段电波穿透能力较强 ，频率越高它的信号衰落越大，频率越高波长越短穿透作用越强。（波粒二象性：波长越短，能量越大，穿透能力越强） 对于电磁波，高频电波波长短绕射能力弱传输距离近。

无线电技术的原理在于， 导体中电流强弱的改变会产生无线电波 。

利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。频率越高波长越短饶射（衍射效果）能力越弱，但穿透能力（不变方向）越强，信号穿透会损失很大能量，所以传输距离就可能越近，频率越高在传播过程的损耗越大。 但高频信号本身携带的能量很高，具有很强的穿透能力，比如当无线电波频率很高时，它会穿透电离层，不会在电离层形成反射。频率高带宽就宽，带宽变宽速率就快，速率快传送的信息量就大， 频率高的波适合直线传播穿透能力比较强 。

相反低频在应用时带宽较窄，带宽变窄速率就慢，速率慢传送信息量就小。 低频波适合用于远距离传播，衍射能力比较强 。

抗干扰能力与频段的高低没有直接关系，任何频段都可以出现不同程度的同频或者临频干扰。

在大量的测试和实际应用中我们总结出500Mhz以下频段能更好地适用于远距离传输和障碍物之间的传输。而高频段如2.4GHz因为它的高带宽特性，在应对较大信息量传输时有着相对的优势。在相同频点上我们需要增加传输距离与稳定性，最简单直接的方法就是增加发射机的功率或者接收机的接收灵敏度。

电磁场就是由变化的电场和变化的磁场组成的场。

其中变化的磁场可以产生变化的电场，这就是发电的基本原理。同时这个变化的电场又可以激发变化的磁场，从而可以循环往复的生成电磁场，只要我们通过一定的装置就可以将其传播出去就是电磁波。如上图，蓝色的是变化的电场，红色的是变化的磁场，如果有持续的能量供给，它们就可以不停的互相激发，从而形成电磁波，不停的向外传播。

介绍

首先，来看无线电报机，如上图所示，其原理就是利用最左边的电源给线圈供电，以形成一个磁场，再由这个磁场感应另一个线圈，从而由另一个线圈和火花隙形成一个类L－C振荡电路，从而就可以形成一个电磁场发生装置，最终通过金属板将电磁场发射出去，从而形成电磁波。

其次，我们来看电话的原理。其实质仍然是电磁感应原理。即送话方通过说话驱动送话器话筒，激发其振动，从而使内置在其内部的电磁感应线圈进行电磁振荡，产生振荡电流，通过电路传播到受话器听筒，由此振荡电流再激发其内置的线圈，再经过特殊装置将其变回语音！