电子信息导论报告

电子信息工程——电磁波

首先，我先介绍一下我的专业。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科，主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面。电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。

其中，我对电磁波最感兴趣。下面我也简单介绍一下有关它的内容：1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在，推导出电磁波与光具有同样的传播速度。1887年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后，1898年，马可尼又进行了许多实验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的电磁波，它们的本质完全相同，只是波长和频率有很大的差别。电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。从科学的角度来说，电磁波是能量的一种，凡是高于绝对零度的物体，都会释出电磁波。且温度越高，放出的电磁波波长就越短。正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样，除光波外，人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波就是这样一位人类素未谋面的“朋友”。

技术现状

电磁波为横波，可用于探测、定位、通信等等。电磁波谱(波长从长到短)是无线电波，微波，红外线，可见光,紫外线，伦琴射线 (X射线),伽玛射线.它们的应用分别是：无线电波用于通信。微波用于微波炉、卫星通信等。红外线用于遥控、热成像仪、红外制导导弹等。可见光是所有生物用来观察事物的基础。紫外线用于医用消毒，验证假钞，测量距离，工程上的探伤等。X射线用于CT照相。伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线等。产品情况

这里就简单介绍几个我感兴趣的产品：○1磁悬浮列车：在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用，就使列车开动起来。列车前进是因为列车头部的电磁体（N极）被安装在靠前一点的轨道上的电磁体（S极）所吸引，并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。当列车前进时，在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就是原来那个S极线圈，变为N极线圈了，反之亦然。这样，列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。○2雷达：是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，原意为"无线电探测和测距"，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位”。利用电磁波探测目标的电子设备。发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。在各个领域都广泛使用。○3微波炉：微波是一种电磁波。微波炉由电源，磁控管，控制电路和烹调腔等部分组成。电源向磁控管提供大约4000伏高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内。在烹调腔的进口处附近，有一个可旋转的搅拌器，因为搅拌器是风扇状的金属，旋转起来以后对微波具有各个方向的反射，所以能够把微波能量均匀地分布在烹调腔内。微波炉的功率范围一般为500～1000瓦。从而加热食物。

主要企业

手机通信的有:华为（也是我想去的公司），中兴，索尼等。还有一些家电行业如：美的，海尔，西门子等。照相的有：康佳等。以及海信，台达，达方等。在医药方面有：广药集团，华润医药有限公司等。生产军事产品方面的企业找不到。

经济效益

个人认为每一个行业都是很赚钱的，但就有一些公司很有钱，一些接近倒闭。主要还是靠自己的努力，以及创新的意识。否则就像诺基亚，那么大的公司说倒就倒。对于电磁波行业，它在现实中的用处很大，所以就业是不愁的，但作为一个员工，月工资也不高。如果能做一个研发人员就很赚了！

今后发展方向

○1电磁波测井：作为地球物理测井重要手段之一的电磁波测井能够同时测量井周地层的电导率和介电常数,而这些常数对于评价地层的含油性是至关重要的.前苏联在这方面的研究起步最早,并取得了重要的成果.而目前投入商用的主要美国等石油公司的产品.我国在这方面

的研究也起步较早,但由于技术上的原因,目前还没有投入商用的产品.在未来的发展中,应针对一些理论和技术上的难点分别突破。电磁波测井从出现到现在,已有几十年的历史.然而它的应用范围一直不象其他常规方法一样普遍.它的优点一直没有得到充分的发挥.原因在于有些技术方面的问题还没有得到很好的解决,现有的仪器还不能很好的解决石油工业中存在的问题.开发能够测量井周一定范围内的介电常数和电导率的多频电磁波测井仪是一种很好的选择.为此,需解决以下问题: (1)宽带天线问题,由于多频电磁波的测量要具有一定宽带的天线.同时天线的体积也应考虑,使之能够满足井下要. (2)宽带仪器的一致性的问题,各个频率的信号应具有可比性和一致性. (3)要有能够用于实际多频数据的反演方法和软件. (4)要解决频散的问题,在高频阶段，所测电导率和介电常数都会发生频散的现象.针对具体的地质问题,如何认识和解决或解释频散问题,值得考虑。

○2电磁波层析成像技术：电磁波层析成像是一种发展中的地球物理勘探技术,主要分为磁波走时层析成像技术、电磁波衰减系数层析成像技术和电磁波相位层析成像技术,这些方法已广泛用于金矿、非金属矿、石油天然气、工程地质与水文的勘察。国内电磁波层析技术分析，在桩基质量检测方面,南京大学的李才明等人,使用EW-1型钻孔电磁波层析系统,对两个公寓楼的灌注桩进行检测,并对其质量及可能的损伤程度进行评估。得到的层析图像很好的再现了桩体状态,并且经过与钻孔资料对比证实相符,效果显著。显然，该项技术已较成熟。未来发展方向，□A散射理论层析成像技术：目前在电磁波层析成像中最常用的是基于射线理论的层析成像方式,但实际上电磁波在介质中是以波动形式传播,会产生诸如绕射等波动特性,而射线理论在数学上的合理性是建立在波频率无限大的条件上的,对于毗连波最快路径周围的低速但对波走时敏感的区域,其并不能解释处理,其会导致诸如计算假象与分辨率减低等重要的建模错误。散射理论基于有限大频率的波动方程,而波路径比射线路径更贴近物理事实,并包含了射线理论中忽略掉的有限大频率段传播的部分,以基于散射理论的层析成像技术分辨率更高,并能有效降低人为计算假象。作为一种先进的层析技术,其研究时间还较短,计算量庞大,在我国更是显有相关文献发表,但不可否认,其已成为未来电磁波层析成像研究发展

的重要方向。□b相位层析成像技术: