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机器视觉3——电磁波
“物质在更高层次上的作用是统一的” 小到一个人的身体规律，大到整个宇宙本质，都有相似的地方 光作为一种电磁波，充斥着整个宇宙，同样也遵循着一切波动的规律。 其实麦克斯韦仅仅用数学公式就推测出了电磁波的存在,以及由于电磁波的传播速度和光速一致（或相似），推断出“光就是一种电磁波”，但是电磁波的证实还要等到数十年以后。 ? 由于电场和磁场的变化都满足波动方程式，我们可以回到一开始提到的正弦波，用正弦波来表示电磁波方程的一般解，即： ? ? 由此，我们由电磁场的原理推理出电磁场在时空中的变化规律，并将体现这一规律的电磁波与光统一起来，不过这还没有结束。 下面我们把时空中某处电磁能量用一个矢量表示，即坡印廷矢量 ?
75750发布于 2019-07-03 天线是如何接收到电磁波的
天线接收电磁波的过程基于电磁场理论，具体而言，可以这样理解：当无线电信号（即电磁波）从远处的发射源发出并传播到天线附近时，天线作为能量转换装置，其设计和结构使其能够有效地与这些电磁波相互作用。 电磁波由交替变化的电场和磁场组成，并且在空间中以光速传播。 对于接收电磁波的天线：电场耦合： 当电磁波的电场分量到达天线时，它会在天线的元件（如偶极子天线的两个臂或环形天线的环状结构）之间诱导出瞬时的电势差，因为这些元件在电场中充当电容器的极板。 阻抗匹配： 天线被设计成对特定频率范围的电磁波具有共振效应，此时天线的感抗和容抗达到平衡，能够最大限度地吸收能量。这样，天线就能够有效地将电磁波的能量转化为可用的交变电流（射频电流）。 总之，天线通过其物理结构与空间中传播的电磁波相互作用，将波动的电磁能量转变为可测量和处理的电信号，实现了电磁波的接收。天线的设计和尺寸会影响它能有效接收的频率范围以及接收信号的质量。
67710编辑于 2024-12-06天线是如何发射电磁波的
天线发射电磁波的过程基于电磁场理论，大致可以描述如下：激励源： 天线首先需要与发射设备连接，这个设备通常是一个射频发生器或放大器，它可以产生特定频率的交变电流。 辐射场形成： 当天线的尺寸与所传输的电磁波波长相近或符合特定比例关系时（例如，对于半波偶极子天线，其长度大约为波长的一半），天线成为有效的辐射体，其上的电流分布会使电磁场向外扩散，形成一种在空间中传播的电磁波 天线的增益、极化、方向性等因素决定了它将电磁波高效地朝特定方向辐射的能力。 总结起来，天线发射电磁波的关键在于利用交变电流在其结构上产生的周期性变化的电磁场，当这些场离开天线进入自由空间后，它们便形成了向外传播的电磁波，携带信息穿越空间直至被远方的接收天线捕获并还原为电信号。
52610编辑于 2024-12-09- 来自专栏Gnep's_Technology_Blog
电磁波定义、特性以及信道相关知识
前言 记录一下通信原理学习笔记，主要内容包括电磁波的概念及传播方式，以及随参信道的特性与影响、信道容量相关知识 一、电磁波的定义、特性、波谱 1、电磁波的特性 低频电磁波，主要束缚在有形的导电体内传递。 高频电磁波，即可在空间，也可在导电体内传递。 电磁波在空间的传播速度等于光速： c=3 x 10^8m/s 频率 f 和波长 \lambda 是电磁波的重要特性： \lambda=\large \frac{c}{f} 为了有效地发射和接收电磁波， 天线尺寸： h\geq\large \frac{\lambda}{10} =======> f 越高 --> \lambda 越短 --> h 越小 2、电磁波谱的划分及用途 二、地球大气层的结构 对流层：约 0~10 km 平流层：约 10~60 km 电离层：约 60~400 km 三、电磁波的传播方式 1、地波（ground-wave） 频率：< 2MHz 特性：有绕射能力 距离：数百或数千
2K50编辑于 2023-08-10 - 来自专栏全栈程序员必看
电磁场与电磁波实验 01 – | 位移电流测量及电磁场与电磁波的存在实验
一、实验目的 1、认识时变电磁场，理解电磁感应的原理和作用 2、理解电磁波辐射原理 3、了解位移电流的概念 二、预习要求 1、什么是法拉第电磁感应定律？ 2、半波振子天线的原理。 能够辐射电磁波的装置称为天线，用功率信号发生器作为发射源，通过发射天线产生电磁波。 如果将另一副天线置于电磁波中，就能在天线体上感生高频电流，我们可以称之为接收天线，接收天线离发射天线越近，电磁波功率越强，感应电动势越大。 2、按下机器供电开关，机器工作正常，按下“发射开关”，绿色发射指示灯亮，说明发射正常。 3、半波天线的长度计算方法（也可由液晶界面直接显示）：已知电磁波发射源的频率F,求得波长： 半波天线长L=0.165m，则两端子分别均为0.165/2=8.25cm。
2.2K30编辑于 2022-11-17 - 来自专栏计算机工具
电磁波和无线电是什么
电磁波 电磁波(Electromagnetic wave)是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性，其粒子形态称为光子，电磁波与光子不是非黑即白的关系 电磁波在真空中速率固定，速度为光速。见麦克斯韦方程组。 电磁波伴随的电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，因此电磁波是横波。 一定频率范围的电磁波可以被人眼所看见，称之为可见光，或简称为光，太阳光是电磁波的一种可见的辐射形态。电磁波不依靠介质传播。 按照波长或频率的顺序这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是工频电磁波、无线电波（分为长波、中波、短波、微波）、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。 2、包含的电磁种类数目不一样 电磁波：包含电磁种类较多，微波、红外线、可见光、紫外线等。 无线电：包含电磁种类较少。
74110编辑于 2024-12-17 - 来自专栏网络技术联盟站
无线技术的基石：电磁波，总结的很好！
无线技术是现代通信领域中的重要分支，而无线技术的基础是电磁波。因此，了解电磁波的基础知识是学习无线技术的重要前提。图片电磁波的定义电磁波是指由电场和磁场通过空气、真空或其他介质传播的一种波动现象。 这种电场和磁场的变化是相互作用的，它们相互影响形成了电磁波。电磁波的频率和波长电磁波的频率和波长是两个基本概念。 通过调整电磁波的频率，不同的广播电台可以在同一时间向不同的听众播放不同的内容。2. 无线电视无线电视是通过电磁波向观众传输视频信号的一种通信方式。 在卫星通信中，电磁波是必不可少的载体。通过调整卫星的轨道和频段，可以实现不同范围、不同传输速率的卫星通信。总结电磁波是无线技术的基础，了解电磁波的基础知识是学习无线技术的重要前提。 电磁波的频率、波长和传播速度是电磁波的基本概念，也是在无线通信中需要考虑的重要因素。在无线通信中，电磁波的应用非常广泛，例如无线电广播、无线电视、手机通信、无线网络和卫星通信等。
1.5K00编辑于 2023-05-03 射频通信, 电磁波等无线基础知识科普！
一、电磁波 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。电与磁可说是一体两面，电流会产生磁场，变动的磁场则会产生电流。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场。 二、直射波 类比：在桌球这项运动中，很多规律很像电磁波的规律。假若直接撞击球中心打出去的时候假使没有任何阻挡，球将沿直线运行，好比直射波。 由发射天线沿直线到达接收点的无线电波，被称为直射波。 为保证系统正常通信，收发天线架设的高度要满足使它们之间的障碍物尽可能不超过其菲涅尔区的20％，否则电磁波多径传播就会产生不良影响，导致通信质量下降，甚至中断通信。 慢衰落产生的原因： 1）路径损耗； 2）阴影效应导致的信号衰落等。 快衰落就是接收信号场强值的瞬时快速起伏、快速变化的现象。 一般快衰落可以细分为： 1）多径效应引起空间选择性衰落，即不同的地点、不同的传输路径衰落特性不一样； 2）载波频率的变化引起载波宽度范围超出了相干带宽的范围，引起的信号失真，叫做频率选择性衰落； 3）多普勒效应或多径效应可以引起不同信号到达接收点的时间差不一样
40310编辑于 2024-04-09机箱开孔对电磁波泄漏的影响是什么
机箱开孔对电磁波泄漏有显著影响。以下是一些主要影响： 屏蔽效能下降：机箱的屏蔽效能主要依赖于其完整的金属外壳来阻挡电磁波。当机箱上有开孔时，屏蔽效能会下降，导致电磁波更容易从开孔处泄漏出去。 孔的最小尺寸通常约为其所能通过的波长的一半，即开孔的尺寸 d 和波长 λ 之间的关系可以表示为： d≈ λ/2 由此可以推导出截止频率 f c为： f c ≈ c/2d 其中， c 为光速（约 3× 2、谐振效应： 当孔的尺寸接近电磁波的半波长或其倍数时，孔会产生谐振效应，增强特定频率的电磁波泄漏。例如，如果孔的尺寸是某一频率电磁波波长的一半，那么该频率的电磁波会更容易通过孔泄漏出来。 3、为了减少电磁波通过孔泄漏，可以采取以下措施： 减少孔的尺寸：尽量减少孔的尺寸，以提高其截止频率，从而减少较低频率电磁波的泄漏。 通过控制孔的大小和形状，可以有效调节其截止频率和谐振效应，减少电磁波的泄漏。
34910编辑于 2024-11-08- 来自专栏TechBlog
山东大学电磁场与电磁波期末试题
求：该平面波的 （1）波矢量； （2）波长和频率； （3）s的值； （4）相伴磁场的瞬时表达式； （5）平均坡印廷矢量； （6）极化状态； （7）该电磁波如果在 \varepsilon_ 导电介质中的电磁波： 传播常数为 \beta=\sqrt{\frac{\omega^{2} \mu \varepsilon}{2}} \sqrt{\sqrt{1+\left(\frac{\sigma {\sqrt{1+\left(\frac{\sigma}{\omega \varepsilon}\right)^{2}}-1} 六、导行电磁波 （1）简述纵向分量法的处理规则波导问题的思路； （2）矩形波导横截面为 16GHz的电磁波进入波导后将以哪几种模式工作？ 相关资源以及部分答案已经归档至公众号【AIShareLab】，回复 电磁场与电磁波 可以获取。
1.3K30编辑于 2023-02-24 电磁波为什么会向周围传播，而不是原地振荡
电磁波之所以能够向周围传播，而不是原地振荡，主要是由于电磁波的产生机制和传播条件所决定的。首先，电磁波是由变化的电场和磁场互相激发产生的。 在电磁波的传播过程中，电场和磁场的方向不断交替变化，形成了电磁波的传播方向。这个过程中，电场和磁场的变化会产生一个能量扩散的效应，使得电磁波能够向周围传播。其次，电磁波的传播需要一个介质。 在真空环境中，因为没有介质，电磁波无法传播。而在介质中，如空气、水或电介质等，电磁波可以传播。这些介质中的原子或分子的振动、热运动或极化等效应，都会对电磁波的传播产生影响。 最后，电磁波的传播还受到其频率和波长的限制。不同频率和波长的电磁波在传播过程中会受到不同的折射、反射、散射和吸收等作用，这决定了电磁波的传播方向和范围。 综上所述，电磁波之所以能够向周围传播，而不是原地振荡，是因为其产生机制和传播条件的特性所决定的。这些特性使得电磁波能够在介质中传播，并不断向外扩散。
27400编辑于 2024-12-09- 来自专栏计算机工具
电磁波，无线电，Wifi 4G，摩擦生电
电磁波速度和光速 不同频率的电磁波的传播速度是相同的,在真空中的传播速度为 3×108m/s,同光速相同. 就是光的速度和电磁波的速度是一样的. 【科普】地球磁场是怎么来的？ _哔哩哔哩_bilibili 无线电 和电磁波 1、侧重点不一样 电磁波：由相同且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，侧重的是一种现象。 无线电：指在所有自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波，侧重于技术。 2、包含的电磁种类数目不一样 电磁波：包含电磁种类较多，微波、红外线、可见光、紫外线等。 无线电：包含电磁种类较少。 2、城区你按面积计算，标准的每个基站之间间隔300米，也就是一个基站覆盖90000平方米，以城区面积除以覆盖面积后再乘3倍，是该城区多少个通信基站了。 用以上2种方式估算出的通信基站和实际应该相差不太（以上指的是有铁塔有天线的大型室外基站）。 基本粒子1｜你敢信！为什么摩擦会起电？
42200编辑于 2024-12-17 - 来自专栏量子位
探测电磁波就能揪出恶意软件，网友：搁这给电脑把脉呢？
答案是：靠电磁波。 一群来自法国IRISA的学者认为，病毒、间谍软件、蠕虫等恶意软件在活动时，会不自觉泄露出与设备正常活动不同的“异常”电磁波。 所以这里面就需要两类电磁波数据集。 一方面，首先得让它认识够多的“疾病”，也就是恶意软件出现时的电磁波信号。 像我们常说的电脑病毒，其实只是广大恶意软件（Malware）中的一类。 由于收集到的电磁波信号伴随大量噪音，因此需要将收集到的信号数据进行时域和频域分析，进行特征采集： 最后，用这些数据训练AI。 对于用电磁波信号来检测恶意软件，你觉得这事靠谱吗？ https://www.reddit.com/r/technology/comments/s1uygi/raspberry_pi_can_detect_malware_by_scanning_for/ [2]
70220编辑于 2022-03-04 - 来自专栏机器之心
我的杀毒软件直接扫描电磁波，查木马准确率99.82%
的 H-Field 探头来检测受到攻击的计算机发出的特定电磁波中的异常情况。 研究细节 团队提出了一个恶意软件的分类框架，该框架以可执行文件作为输入，仅依靠电磁波侧信道信息输出其预测标签。 该研究最终选择 Raspberry Pi 2B 作为具有 900 MHz 四核 ARM Cortex-A7、1 GB 内存的目标设备。 如下图 2 所示，在多种攻击场景下，采用 C&C 服务器随机向僵尸网络客户端下发不同的命令。 在电磁信号采集方面，该研究使用中低档测量设置在良性和恶意数据集的执行下监控树莓派。 为了捕捉恶意软件的长时间执行，以 2MHz 的采样率对信号进行采样。 频谱图上 NICV 的特征选择过程如下图 4 所示。 实验结果如表 3 所示。
67410编辑于 2022-02-23 - 来自专栏世隆科技的专栏
世隆科技：探地雷达（GPR）工作原理——高频电磁波的地下 “透视” 逻辑
2. 电磁波传播的物理基础电磁波在地下介质中传播时，遵循三大关键规律，是探测的核心依据：- 传播速度：取决于介质的“相对介电常数”（εᵣ），公式为 \( v = c / \sqrt{εᵣ} \)（c为真空中光速 t / 2 \)（除以2是因为电磁波需往返“发射点-目标-接收点”）；- 通过扫描轨迹（如机器人移动探测时的连续采样）拼接数据，生成二维雷达剖面图（横坐标为探测距离，纵坐标为深度，颜色/灰度表示反射信号强度 介电常数差异是核心依据不同地下介质的介电常数（εᵣ）差异显著，导致反射信号强度和传播速度不同2. 机器人携带雷达系统移动，通过预设路径实现连续扫描，解决人工探测难以到达的地形（如山地、废墟、有毒环境）；2.
1K10编辑于 2025-11-28 微波网络分析仪VNA原理详解：电磁波测量基础-测试狗科研测试
微波网络分析仪VNA原理详解：电磁波测量基础微波网络分析仪（Vector Network Analyzer，简称VNA）是一种用于测试和测量微波频段元件和网络特性的电子测试设备。 一、电磁波电磁波是由电场和磁场相互垂直并相互依赖振荡传播的波动现象，在微波频段，电磁波的频率范围大约在1 GHz到300 GHz之间；微波元件和网络的特性测量，本质上是对电磁波的反射、传输、衰减和相位变化的量化分析 2. 频率扫描：VNA通过内置的信号源发出连续变化的频率信号，这个信号通过待测网络（DUT），然后由接收器捕获反射和传输的信号。3. 2. 动态范围：动态范围是指VNA能够同时测量非常小的反射系数（如-60 dB）和非常大的传输系数（如0 dB）的能力；一个高的动态范围意味着更好的测量分辨率。3.
67410编辑于 2024-08-26- 来自专栏仿真CAE与AI
新手必看：用CST做电磁场与电磁波仿真？先理清这些核心问题
不过，高效开展电磁场与电磁波仿真的前提，是先搞懂基础认知与关键前提问题；若前期准备不到位，不仅可能导致仿真结果出现偏差，还会严重影响整体工作效率。 需先明确以下问题：仿真类型划分：是分析电磁波的辐射（如天线远场辐射特性）、传输（如微带线信号损耗），还是电磁干扰（如 PCB 板对周边器件的 EMC 影响）？ 需先理解以下核心概念：电磁场与电磁波的基本特性：如电磁波的极化方式（线极化、圆极化）、传播特性（反射、折射、衰减），这些特性直接影响仿真模型的边界条件设置（如是否添加吸收边界）。 边界条件设置：根据电磁波传播特性设置：吸收边界（Absorbing Boundary）：用于模拟无限空间（如天线远场辐射），避免电磁波在边界处反射影响结果。 理想导体边界（Perfect Electric Conductor, PEC）：用于模拟金属表面（如接地平面），电磁波在 PEC 边界处会全反射。
1.4K10编辑于 2025-09-29 - 来自专栏全栈程序员必看
展频技术是如何搞定时钟信号的辐射的呢_辐射电磁波的频率
一个是调制速度：就是完成一次循环的时间，也就是2n*Tclk，这个时间的倒数就是调制速度对应的调制频率。 展频后的频谱 1、为了减小计算量（量大电脑内存不够用），我们让时钟的频率为1，调制速度为时钟的千分之一，即0.001Hz，调制深度为2%。 2、为了更为清楚的看到展频之后的频谱，我们对1Hz基频来个特写。 调制之前1Hz的幅度是0.63，调制之后最高幅度为0.15。 3、上图对应的是调制深度为2%，我们降低调制深度为1%，再来看看频谱。 调制深度为1%的频谱幅度最高为0.2，如果用db来表示，那么就是降低了20log(0.63/0.2)=9.96dB。 将调制速度从0.001改为0.0001，即降低10倍，调制深度为2%，频谱如下图。 频谱幅度最高为0.05，如果db来表示，那么就是降低了20log(0.63/0.05)=22dB。
1.3K30编辑于 2022-11-17 - 来自专栏鲜枣课堂
关于频率（波长）与穿透、绕射能力的关系，终于有人能说明白了
什么是电磁波？大家可能觉得，电磁波不就是光波和电波么，扭来扭去的那种正弦图形，就是电磁波。 ? 电磁波 严格来说，电磁波是以波动形式传播的电磁场。 相同方向且相互垂直的电场和磁场，在空间中传播的震荡粒子波，就是电磁波。 电磁波的传播，不依赖于介质，就算在真空中，也可以传播。 太阳光，就是电磁波的一种可见的辐射形态。 机械波 所以，请不要把电磁波想象成真的有那么一个正弦曲线在空间中扭动！ 电磁波的类别和用处很多，为了避免发散，我们先仅限于讨论移动通信中的电磁波传播。 电磁波从空气到障碍物（也就是导体），需要用外面的电场和磁场感应出介质里面的电场和磁场。 基于经典电磁波理论，电磁波在不同介质的传播速度，取决于介质（障碍物）的介电特性和介磁特性。 参考文献： 1、https://www.zhihu.com/question/51073615/answer/124484551 知乎，灵剑 2、https://www.zhihu.com/question
2K20发布于 2020-04-02 - 来自专栏云深之无迹
真空其实也可以传声
2)真空间隙：实验得出，“气态空气体积”是超低温下“固体空气体积”的一千多倍，显然，常态空气的分子距离很大，分子之间存在着小真空。或者说，空气分子之间有较大的空隙——“真空间隙”。 电磁波的传播奥秘：事实上，电磁波有两种传播方式：有线电磁波（媒介传播）、无线电磁波（真空传播）。 F能使电子产生2.5×10（8次方）m/s2的加速度。这个斥力对微小电子是惊人的。 2)无线电磁波(真空电磁波)传播过程: 在“LC电磁振动器”中，其电容极板上可轻松储存十万亿个电子，这十万亿个电子能对100公里外的导体电子产生2.3×10(-23次方)牛顿的斥力。 目前，电磁波究竟是什么，科学上还没有令人信服结论，很多学者认为电磁波以光子传播，具有波粒二像性，这对于光来说还好理解，但无线电磁波能轻易拐弯，这就说不通了。电磁波还有待人们深入探索。
1.3K40发布于 2021-04-14
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