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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。
52710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， km 应用：AM 广播 2、天波（sky-wave） 频率：2~30 MHz 特性：被电离层反射 距离：约 4000 km（一跳） 用于：远程、短波通信 3、视线传播（line-of-sight ~ 1/5)\Delta f 数字信号的码元宽度： T_s=（3 ~ 5)\tau ——> R_B=\frac{1}{T_s} （码元速率决定了数字信号占用的带宽）注：数字信号码元宽度 T_s
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。 五、实验步骤 （一）装置白炽灯泡 1、用SMA电缆连接“输出口3”和极化天线（可先选择A端口垂直极化），将电磁波信号输送到极化天线上发射出去。 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。 3、慢慢向极化天线方向移动，记录下距离数值及微安表电流大小，观察实验现象。 4、在适当位置固定接受天线，改变发射电磁波频率，每增减15MHZ，记录微安表对应电流数值，观察实验现象。
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。 在此后的100年间，从3KHz直到300GHz频谱被认识、开发和逐步利用。 随着技术的发展，3KHz以下的极长波电磁波已经可以产生出来了，300GHz以上的光学波段（红外线）也逐渐可以用电子振荡技术产生了，而不仅仅只是停留在量子跃迁产生（如激光器）的层面上了，如今用电子技术产生的电磁波频率可以超过 特长波(十万米波)、甚长波(万米波)、长波(千米波)、中波(百米波)、短波(十米波)、甚短波(米波)、特短波(分米波)、超短波(厘米波)、极短波(毫米波)、至短波(丝米波)和忽米波(从分米波到毫米波的3种统称为微波
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。 在无线通信中，无线电波是最常用的电磁波，它们的频率一般在3 kHz到300 GHz之间。电磁波是由电场和磁场交替变化而形成的一种波动现象。当电场变化时，它就会产生磁场，而当磁场变化时，它又会产生电场。 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。 例如，无线电波在空气中的传播速度约为3×10^8 m/s，而在水中的传播速度则约为2.25×10^8 m/s。电磁波的传播速度是无线通信中需要考虑的另一个重要因素。 3. 手机通信移动通信是现代社会中最常用的通信方式之一，而无线电波则是实现移动通信的关键。通过无线电波，手机可以与基站建立通信连接，进行语音通话、短信和数据传输等操作。4.
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。 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；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 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。 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
文章目录 一、电磁场的基本规律 二、静态电磁场及其边值问题的解 三、分离变量法 四、均匀平面波的反射与透射 五、时变电磁场与均匀平面波在无界空间中的传播 六、导行电磁波 七、电磁辐射 往年真题回忆 复习建议 （3）一均匀平面波，入射波电场为 \overrightarrow{E_{i}}=\vec{e}_{x} 120 \cos \left(3 \pi \times 10^{8}t-10 \pi z\right 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_ _{r}=2 ， \mu_{r}=1 的理想介质，频率为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。
27500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。 基站数量 1、平均每个村最少3个基站（移动联通电信）。 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。
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？ /s1uygi/raspberry_pi_can_detect_malware_by_scanning_for/ [2]https://weibo.com/1770891687/La6KsEbeg [3]
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%
来自法国计算机科学与随机系统研究所的研究团队创建了一个以树莓派为中心的反恶意软件系统，该系统可以扫描设备中的电磁波来检测恶意软件。 该系统仅为研究目的而设计的，而不是作为商业产品发布，它可能会激发更多安全团队研究使用电磁波检测恶意软件的新方式。研究目前处于早期阶段，神经网络需要进一步训练才能有实际用途。 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。 如下图 3 所示，它由连接到 H - 场探头（Langer RF-R 0.3-3）的 1GHz 带宽示波器（Picoscope 6407）组成，其中使用 Langer PA-303 +30dB 放大 EM 实验结果如表 3 所示。第一列为方案的名称，第二列陈述了网络的输出数量(类)，其他列显示了最佳带宽数量的准确性和两个神经网络模型的准确率和召回率，以及测试数据集上的两个机器学习算法。 分类。
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
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 ，约3×10⁸m/s）。 例如：空气的εᵣ≈1，传播速度≈3×10⁸m/s；土壤的εᵣ≈3~15，传播速度≈0.8×10⁸~1.7×10⁸m/s；金属的εᵣ极大，电磁波几乎无法穿透（全反射）。 - 能量衰减：电磁波在传播过程中会因介质吸收、散射导致能量损耗，衰减程度与介质湿度、导电性、频率相关（如潮湿土壤、高导电地层会加速能量衰减，降低探测深度）。 机器人的定位模块（GPS/IMU）与雷达数据同步，将反射信号与探测位置精准匹配，生成“位置-深度”关联的三维探测图；3.
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 3. 矢量分析：VNA不仅测量信号的幅度，还测量信号的相位，因此称为“矢量”网络分析仪；通过矢量分析，可以准确地计算出S参数。三、测量过程a. 3. 系统动态：系统动态是指VNA在整个频率范围内保持稳定测量性能的能力；这包括线性度、相位稳定性等。
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
调制深度就对应△f，一般实际变化量很小，小于3%。 现在我们知道了展频之后的信号是什么样的，那么它真的能将窄带频谱变为宽带频谱吗？我们下面画出它的频谱。 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。
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。 也就是说，电磁波具备“绕开”障碍物的能力。波长越长（大于障碍物尺寸），波动性越明显，越容易发生衍射现象。 再来看穿透。穿透这个比较麻烦。它包括了3个过程。 第一步，是障碍物表面。 ? 51073615/answer/124484551 知乎，灵剑 2、https://www.zhihu.com/question/330291086/answer/725442889 知乎，一头大考拉 3、
2K20发布于 2020-04-02 - 来自专栏世隆科技的专栏
世隆科技：地质雷达的工作原理及其应用
（频率通常为10MHz-2.5GHz），电磁波以光速（约3×10⁸m/s）在介质中传播。 关键原理：介质的介电常数差异越大（如空气介电常数≈1，水≈81，干燥土壤≈3-5），反射信号越强，越容易被识别。 3.信号接收与处理 接收天线捕获反射回地面的电磁波信号，记录反射波的传播时间、振幅、频率等参数。 例如，武汉世隆科技SL-GPR系列通过200MHz天线，可在城市复杂电磁环境中定位埋深3米内的PVC污水管，误差≤5cm。 3.考古与文化遗产保护 -无损考古：在不破坏地表的前提下，探测地下墓葬、遗址墙基、窖穴等遗迹。
1.3K10编辑于 2025-07-30
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