電磁場(chǎng)與移動(dòng)無(wú)線通信的詳述

　　1電磁場(chǎng)與移動(dòng)無(wú)線通信

　　伴隨3G 的普及和4G 無(wú)線移動(dòng)通信的來(lái)臨，以滿(mǎn)足高速而大量基站數(shù)目隨之增加，的數(shù)據(jù)傳輸量。1990 年的第2 代移動(dòng)通信數(shù)據(jù)傳輸率小于200kbit/s，到2000 年的第3代移動(dòng)通信數(shù)據(jù)傳輸率小于2Mbit/s，再到2010 年的第4 代移動(dòng)通信，數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)到100Mbit/s。這個(gè)趨勢(shì)可由香農(nóng)信道容量理論來(lái)描述。

　　在（1） 中，，Bi 是信道帶寬，PS 是信號(hào)強(qiáng)度，PN 是干擾強(qiáng)度。從調(diào)變技術(shù)的演進(jìn)過(guò)程可看出，為了更有效地提高傳輸數(shù)據(jù)量，科學(xué)家已把調(diào)變方法從時(shí)間域轉(zhuǎn)到頻率域，再轉(zhuǎn)到碼域中。唯一可以繼續(xù)開(kāi)拓的只有空間域了，可見(jiàn)將來(lái)5G 的技術(shù)關(guān)鍵將是空間信道技術(shù)。通過(guò)增加每個(gè)基站的天線數(shù)或增加通道數(shù)Bi，或增加信號(hào)功率對(duì)雜波功率比，都可以增加信號(hào)通載量。而使用多輸入多輸出（MIM0） 來(lái)增加無(wú)線基站的傳送數(shù)據(jù)能力，已是相當(dāng)普遍的做法了?；净蚧咎炀€數(shù)的增加，也已無(wú)法讓無(wú)線信道容量呈線性增加，甚至當(dāng)天線增加到移動(dòng)數(shù)量后信號(hào)容量也無(wú)法再提升。從上述觀察我們可看出現(xiàn)今的通信技術(shù)無(wú)論在硬件或軟件似乎達(dá)到某一極限。這對(duì)4G 移動(dòng)通信的改進(jìn)以及未來(lái)5G移動(dòng)通信的設(shè)計(jì)都蒙上一層陰影。是不是現(xiàn)今無(wú)線移動(dòng)通信理論面臨無(wú)法突破的障礙？并結(jié)頻寬不足是真實(shí)的洇嗎？ 文章將從電磁理論與技術(shù)角度，探討電磁波傳導(dǎo)現(xiàn)象，合香農(nóng)信道容量理論的實(shí)際使用狀況進(jìn)行討論。