電工電子技術(shù)發(fā)展史范文
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篇1
隨著我國現(xiàn)代科技的發(fā)展,電工電子技術(shù)已經(jīng)作為電氣工程領(lǐng)域信息化的基礎(chǔ),對國家的科技和經(jīng)濟發(fā)展具有重要的作用。目前,我國的電工電子技術(shù)已經(jīng)有了很大的進步,并被廣泛應用在多個領(lǐng)域之中。通過應用電工電子技術(shù),電氣工程行業(yè)的工作效率得到了顯著的提升。但是,由于各種歷史因素的影響,我國的電工電子技術(shù)水平普遍較低,尤其是和西方一些發(fā)達國家相比,電工電子技術(shù)應用情況相對較差,因此,加強電工電子技術(shù)領(lǐng)域的研究,對我國電氣工程工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。本文從我國的工業(yè)發(fā)展實際需要出發(fā),對電工電子技術(shù)的基本理論、應用現(xiàn)狀進行了介紹,并對電工電子技術(shù)的發(fā)展情況進行了探討。
2電子電工技術(shù)簡介
2.1電子電工技術(shù)的基本特點隨著電工電子技術(shù)的進步,各種新型電子器件的使用和研究也步入了新的階段,目前,電工電子技術(shù)呈現(xiàn)出如下幾個特點:
2.1.1高頻化高頻化是指電子器件在集成化的前提下也提高了器件的工作速度。
2.1.2集成化集成化是指全控型器件通過并聯(lián)多個單元器件,并將其全部集成在一個基片上的技術(shù)。
2.1.3高效率化高效率化主要表現(xiàn)在兩個主要的方面,即器件和變換技術(shù)。通過降低器件的壓降,能夠?qū)崿F(xiàn)降低損耗的目的。
2.1.4全控化全控化表現(xiàn)在將有自斷電功能的器件應用到電力系統(tǒng)中,從而取代了半控型的晶閘管,這是一項電子器件的重大突破。全控化的實現(xiàn),在很大程度上實現(xiàn)了電路設計的精簡化。
2.2電子電工技術(shù)的應用現(xiàn)狀
2.2.1優(yōu)化電能的使用以整個電力系統(tǒng)的正常運行為前提,通過合理整合和配置電能資源,電子電工技術(shù)能夠?qū)﹄娔苓M行廣泛的優(yōu)化。
2.2.2實現(xiàn)了機電一體化設計隨著電子技術(shù)的發(fā)展,通過改造加工傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),逐漸實現(xiàn)了新型機電一體化的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
2.2.3促進了電子技術(shù)的智能化發(fā)展電子電工技術(shù)的智能化,首先保障了功率和信息的和諧發(fā)展,并在此基礎(chǔ)上促進電子電工技術(shù)的一體化進程。
2.2.4指明了系統(tǒng)工頻的研究方向以電子電工技術(shù)的發(fā)展為背景,為了在小型化發(fā)展的過程中使機電設備加快響應速度,就需要進行系統(tǒng)高頻和變頻化的研究,這樣才能支持和保證電氣工程設備的安全穩(wěn)定運行。
3電工電子技術(shù)的發(fā)展研究
電工電子技術(shù)在交通運輸、電氣工程、能源開發(fā)等多個領(lǐng)域都有著廣泛的應用。隨著各種新材料和新技術(shù)的使用,電工電子技術(shù)也得到了巨大的發(fā)展。下面,我們對電工電子技術(shù)的新研究領(lǐng)域進行了探討。
3.1太陽能和風力發(fā)電技術(shù)風能和太陽能是兩種存儲量最大的可再生資源,目前已經(jīng)得到了越來越廣泛的應用。隨著建設規(guī)模的不斷提升,風力和太陽能發(fā)電廠的投資成本下降了很多,裝機容量也不斷地擴大,電工電子技術(shù)得到了很好的應用。目前,建設規(guī)模更大、容量更高的新能源電廠,提高能量的轉(zhuǎn)換效率,已經(jīng)成為該領(lǐng)域電工電子技術(shù)研究的重點內(nèi)容。
3.2太陽能電池發(fā)電技術(shù)太陽能電池的發(fā)展和電工電子技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān),新型太陽能技術(shù)將光伏電池鑲嵌到塑料薄膜的外表面,進而形成太陽能薄膜,這樣不僅降低了投資成本,也顯著提高了發(fā)電廠的發(fā)電效率。
3.3磁流體發(fā)電技術(shù)磁流體發(fā)電是指通過加熱燃料使其成為易電離的狀態(tài),然后在磁場中高速運動切割磁力線,進而產(chǎn)生電能的技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上提高了能量的轉(zhuǎn)換效率。目前,該技術(shù)的原理實驗已獲得成功,電工電子技術(shù)方面還需要在功率調(diào)節(jié)、超導磁體和發(fā)電通道等方面進行更深入的研究。
3.4受控核聚變技術(shù)受控核聚變是一種性價比高、安全無污染、原料充足、運行可靠的新型能源技術(shù)。與氫彈爆炸類似,受控核聚變的技術(shù)難度相對較高,并且無法進行有效的控制,因此,需要通過電工電子技術(shù)中的輔助加熱、強磁場、等離子體和大能量脈沖等技術(shù)為核聚變技術(shù)的發(fā)展提供支持,使核聚變的反應條件、啟動和停止都在可控范圍內(nèi)。
3.5微型光芯片技術(shù)微型光芯片技術(shù)能夠顯著降低光纜的入戶成本,從而讓家庭用戶方便地享用真正的高速寬帶技術(shù)。微型光芯片通過把不同類型的光路集中在同一個芯片上,使光纜體積大大減小,同時還不會影響數(shù)據(jù)的傳輸,在節(jié)約成本方面起到了積極的作用。
3.6磁懸浮技術(shù)磁懸浮列車的高速度甚至超過了飛機,使乘客真正享受到了出行的方便,其應用的前景非常廣闊。事實上,磁懸浮列車使用的磁懸浮技術(shù)也是一種電工電子技術(shù),它通過減少行車的阻力,提高了行駛的速度,同時還具有能耗低、運行安全、噪聲低、運力強的特點。磁懸浮技術(shù)是一種集合了供電系統(tǒng)、電機驅(qū)動、磁懸浮和列車檢測等多種電工電子技術(shù)的高新科技。
3.7超導電工技術(shù)高溫超導技術(shù)對超導的應用不再局限在實驗室中,超導儲能、超導輸電都在超導技術(shù)領(lǐng)域得到了實際的應用。目前,超導電工技術(shù)已經(jīng)成了電工電子技術(shù)發(fā)展的重點,超導體的使用將會更加普遍。
4結(jié)論
篇2
關(guān)鍵詞:電子信息工程;現(xiàn)代化技術(shù);發(fā)展;措施
1電子信息工程現(xiàn)代化技術(shù)概述
電子信息工程是一門運用計算機技術(shù)及應用進行的電子信息的處理與控制的學科,研究的內(nèi)容主要為設計開發(fā)應用系統(tǒng)及設備,對信息進行獲取及處理。網(wǎng)絡編程、模擬數(shù)字信號的之間的相互轉(zhuǎn)化,通信的原理等方面的學科是電子信息技術(shù)現(xiàn)代化的基本。對信息進行采集及進行處理是電子信息工程技術(shù)的基本特點,而且電子信息工程技術(shù)還能實現(xiàn)電子系統(tǒng)與信息應用之間的創(chuàng)新研究、設計、開發(fā)和集成。隨著網(wǎng)絡信息技術(shù)的發(fā)展及應用,電子信息工程已經(jīng)在眾多行業(yè)及社會領(lǐng)域中得到了廣泛的應用,已經(jīng)深刻著影響著人們的生活與工作。
2現(xiàn)代化電子信息工程技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
目前,我國進行了大力的部署,加強電子信息工程技術(shù)的現(xiàn)代化建設,但各種現(xiàn)象表明,國家對發(fā)展電子信息技術(shù)的重視度仍不夠。主要表現(xiàn)在對人才的培養(yǎng)不夠重視及國家未能對電子信息類企業(yè)加以引導和扶持。同時,電子信息工程類企業(yè)的發(fā)展較為困難是我國電子信息技術(shù)發(fā)展存在的一大問題,國家重視度不夠及法律不夠規(guī)范,使得企業(yè)缺少技術(shù)型的人才,未能擁有一個健康穩(wěn)定的社會環(huán)境和條件,這樣注定了企業(yè)在發(fā)展的道路上坎坷前行。
3電子信息工程中現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展措施以及分析
3.1加大國家的扶持力度
現(xiàn)今社會,國家應該更加重視電子信息工程現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展,使之起到舉足輕重的作用。加大對電子信息工程現(xiàn)代化技術(shù)的扶持力度,增加電子產(chǎn)業(yè)投資資金,拓寬融資的渠道,引導推廣互聯(lián)網(wǎng)普遍的應用,鼓勵電子創(chuàng)新技術(shù)的開發(fā),對電子信息工程技術(shù)的成果給予肯定及鼓勵,建立電子工程基金,以促進電子信息工程項目的順利建設和發(fā)展。
3.2不斷完善和健全相關(guān)法規(guī)及政策
對高新技術(shù)企業(yè)所認定的國家標準及其目錄不斷進行更新和調(diào)整,加大對電子信息工程相關(guān)產(chǎn)品的出口退稅力度,發(fā)揮信貸以及信用保險制度所起到的作用,繼續(xù)拓展中小規(guī)模電子信息企業(yè)的發(fā)債試點,不斷完善和健全相關(guān)法規(guī)及政策。加大對電子信息產(chǎn)業(yè)相關(guān)法律法規(guī)及其政策的科研力度,確保政府在電子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系運行過程中能夠起到引導、保障和支持的作用,并整合各方力量,促進電子信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。
3.3加快我國企業(yè)電子信息現(xiàn)代化技術(shù)創(chuàng)新的步伐
進一步加強我國電子信息現(xiàn)代化技術(shù)的創(chuàng)新力度,改革電子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新投入體制,優(yōu)化投資結(jié)構(gòu),確保電子信息工程中的現(xiàn)代化技術(shù)瓶頸得以不斷突破。通過自主創(chuàng)新戰(zhàn)略的不斷推進,洞悉全球電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展動態(tài),推動企業(yè)電子信息技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟的組織和建立。
3.4不斷增強電子信息產(chǎn)權(quán)的保護意識
推動知識產(chǎn)權(quán)保護戰(zhàn)略的不斷發(fā)展,進一步推動知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)知識的普及,增強知識產(chǎn)權(quán)保護意識,加強知識產(chǎn)權(quán)法的建設及實施力度。通過知識產(chǎn)權(quán)保護制度的建設和實施,提高電子信息技術(shù)科研工作者的創(chuàng)新積極性。
3.5進一步完善電子信息產(chǎn)業(yè)的融資環(huán)境
進一步落實電子信息技術(shù)相關(guān)經(jīng)濟政策的實施,不斷提高電子信息技術(shù)發(fā)展的信貸支持,鼓勵地方政府加大對電子信息產(chǎn)業(yè)的投入力度,鼓勵金融機構(gòu)增加對中小型電子信息企業(yè)的投資或融資服務,確保信用擔保體系發(fā)揮應有的作用。以電子信息產(chǎn)業(yè)基地及其集聚區(qū)為重點,確保中小型電子信息企業(yè)的發(fā)債試點范圍不斷擴大。
3.6鼓勵大型電子信息企業(yè)的重組或并購
鼓勵大型電子信息企業(yè)的重組或并購,特別是對于集成、軟件、通信等領(lǐng)域的優(yōu)勢企業(yè),需要不斷推動其對于我國國內(nèi)資源的不斷整合,鼓勵企業(yè)“走出去”和電子信息技術(shù)相關(guān)企業(yè)兼并或參股,以促使電子信息企業(yè)的管理水平不斷提升、國際競爭力不斷增強。
3.7優(yōu)化企業(yè)環(huán)境,注重培養(yǎng)人才
電子信息工程產(chǎn)業(yè)是一種高科技產(chǎn)業(yè),人才是電子信息工程現(xiàn)代化發(fā)展的根本,而良好的環(huán)境則是人才全面發(fā)揮才能的基礎(chǔ)。所以,企業(yè)要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)環(huán)境,以人為本,創(chuàng)造一個良好的利于發(fā)展的環(huán)境。首先,企業(yè)要重視對人才的培養(yǎng),通過內(nèi)部培訓或者人才對外交流等手段培養(yǎng)高科技的知識分子,擁有一支水平先進的信息化產(chǎn)業(yè)的專家,對企業(yè)的技術(shù)隊伍進行不斷完善,加強企業(yè)的創(chuàng)新。其次,建立公平、公開、公正的良好的競爭機制和競爭環(huán)境,不斷完善人才鼓勵和評價的機制,以激勵人才進行創(chuàng)新,不斷地革故鼎新。最后,企業(yè)還應加強與國際化的聯(lián)系與交流,積極參與國際化的技術(shù)交流活動,展開多方的合作,以便達到促進電子信息工程技術(shù)現(xiàn)代化進一步發(fā)展。
4結(jié)語
要進一步推動電子信息工程現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展,除了對電子信息工程現(xiàn)代化技術(shù)進行研究外,還要對電子信息產(chǎn)業(yè)所延伸的制造業(yè)、服務業(yè)進行深入地研究,還應對電子信息產(chǎn)業(yè)的內(nèi)部發(fā)展規(guī)律進行研究,將優(yōu)勢企業(yè)不斷做大做強。同時,要從我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的整體格局出發(fā),將其作為重點支柱產(chǎn)業(yè)進行對待,結(jié)合其他相關(guān)領(lǐng)域來為我國工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展進行服務,實現(xiàn)我國綜合國力的不斷提升。
作者:劉彧 單位:梧州毅德商貿(mào)物流城開發(fā)有限公司
參考文獻:
篇3
【關(guān)鍵詞】電子產(chǎn)品 SMT技術(shù) 工藝 發(fā)展趨勢
伴隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,電子行業(yè)的工藝技術(shù)也取得了很大的進步,電子行業(yè)的產(chǎn)品為了能夠讓客戶攜帶起來更方便,其體積愈來愈小,高集成、高性能的微型電子產(chǎn)品受到了人們的喜愛。電子行業(yè)當中的SMT技術(shù)應用非常廣,現(xiàn)如今已經(jīng)在許多領(lǐng)域當中取代了傳統(tǒng)的電子組裝技術(shù),并被認為是電子裝配技術(shù)的一次革命性的變革。
1 SMT技術(shù)的工藝研究
1.1 絲網(wǎng)印刷工藝
所謂的絲網(wǎng)印刷指的是在PCB焊盤上印上焊膏,印刷的方式包括接觸式的模板漏印以及不進行直接接觸的絲網(wǎng)印刷。通常情況下SMT技術(shù)都是使用接觸式的方式,因而我們習慣將其統(tǒng)稱為絲網(wǎng)印刷。
絲網(wǎng)印刷的第一步是攪拌焊膏,在攪拌的過程中必須注意焊膏的黏度和均勻度。黏度質(zhì)量對于印刷的質(zhì)量有直接影響,一般是根據(jù)印刷的標準來攪拌和決定印刷黏度的,如果黏度太高或者太低都會對印刷質(zhì)量造成影響。焊膏的保存環(huán)境要求溫度保持在0-5℃,在此環(huán)境下,焊膏中的各成分會自然分離。為此,在使用時應將焊膏取出后置于常溫20min,使其自然升溫,然后再利用玻璃棒進行攪拌,攪拌時間為10-20min;同時焊膏的使用對于環(huán)境也有要求,其理想環(huán)境要求溫度保持在20-25℃,濕度保持在40%-60%之間。
在PCB焊盤上漏刷焊膏是SMT技術(shù)生產(chǎn)的前端工作,并給元器件的焊接做足準備。在印刷的過程當中,刮刀壓力會在推動作用之下使得錫焊膏分配于焊盤上,且最終形成的網(wǎng)板后其厚度應該控制在0.15mm之下。實踐結(jié)果表明,絲印錫焊膏不但能夠提高焊接質(zhì)量,同時還會讓PCB焊盤上的錫焊膏量更加飽滿。
1.2 元件貼裝工藝
貼裝元件主要是為了組裝元器件的安裝能夠安裝到PCB位置。印刷生產(chǎn)的時候,貼裝元件在形式與位置方面都不一樣,所以將其準確安裝到PCB位置上的時候一定要對其做好程序編碼工作。PCB位置安裝是否準確則要看貼裝元件在編碼的過程當中是否會有差錯漏洞出現(xiàn),若是工作人員檢查不到位就很容易導致印制板被廢棄,且不能在生產(chǎn)印刷當中被使用。對貼裝元件做編寫的時候應該根據(jù)較為簡單的結(jié)構(gòu)來開展程序編寫工作,接下來再編寫比較復雜的結(jié)構(gòu)芯片類的元件,只有當再次確認沒有差錯以后才能開始貼片的生產(chǎn)工作。再接下來的生產(chǎn)工作中其過程是自動程序生產(chǎn)的。貼裝完工以后需要對位置做調(diào)整,并判斷方向,同時采取有效措施做好激光識別以及相機識別工作。注意相機識別在機械結(jié)構(gòu)方面比較適用,而激光識別則在飛機飛行的過程中被廣泛使用,然而BGA元件當中則不適合使用該方法。
1.3 回流焊工藝
把印制板放入到回流焊以前我們需要對元件的貼的方向和位置等各方面都做好檢查?;亓骱附訒r注意把控好溫度。焊接通常需要經(jīng)過預熱、保溫、回流和冷卻四個步驟才能完成。進行預熱的目的是要確保其溫度是平衡且穩(wěn)定的;保溫室的溫度應該確保在180℃,溫差不宜過大;保濕度要確保在條件的40%-60%最為合適。加熱的時候注意加熱器溫度通常設置成245℃,焊膏的熔點是183℃。傳送出回流焊爐以后,PCB板溫度會逐漸冷卻,讓焊點達到最佳效果。
2 SMT技術(shù)發(fā)展前景和趨勢
當前世界各國各個行業(yè)之間的競爭愈來愈激烈,并且成本壓力比較大,SMT行業(yè)技術(shù)已經(jīng)展現(xiàn)出其在全自動智能化、組裝、物流等功能的系統(tǒng)集成。隨著科學技術(shù)的進步,SMT技術(shù)的自動化程度越來越高,勞動力成本因而大大降低,個人產(chǎn)出因此提高了許多。SMT技術(shù)將來發(fā)展的主旋律將向著高性能、靈活性高以及容易使用和環(huán)保幾個方面發(fā)展。
(1)隨著電子行業(yè)的密集發(fā)展,其競爭越來越激烈,環(huán)保要求的提高,以及電子產(chǎn)品微型化趨勢的發(fā)展都給SMT技術(shù)產(chǎn)生了更高的要求。高精度、高速以及高環(huán)保性能是SMT技術(shù)發(fā)展的主流趨勢,同時貼裝頭也將實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換。
(2)這幾年SMT市場已經(jīng)發(fā)生了許多變化,客戶更需要制造出品種多、高混合且批量為中小型的電子產(chǎn)品,而不是以往大批量生產(chǎn)的市場模式。另外,越來越多的人喜歡可穿戴式的產(chǎn)品,因此我們需要在原來較小的單位體積里融入其他更多的功能,同時要實現(xiàn)在極其微小的面積里實現(xiàn)組裝,技術(shù)也會越來越復雜。而怎么樣在高速狀態(tài)下實現(xiàn)穩(wěn)定性高、精度高且相對可靠的印刷和貼片是SMT技術(shù)發(fā)展的一個瓶頸。
(3)隨著電子產(chǎn)品體積的縮小,功能的增加,元器件密度也會逐漸增加,現(xiàn)在半導體制造商很注重高速貼片機的應用,而SMT的生產(chǎn)線也會在一些半導體集成區(qū)的技術(shù)應用。因此半導體封裝技術(shù)和SMT技術(shù)相融合是行業(yè)發(fā)展的趨勢。
3 結(jié)束語
當前我國已經(jīng)成為全球最大的SMT應用國,不過我國在尖端電子制造上還是比較欠缺,常常面臨著許多新材料應用或者工藝技術(shù)等方面的難題。因此我們更需要加大對SMT技術(shù)的研究力度,突破我國在電子產(chǎn)品尖端技術(shù)上的瓶頸問題。
參考文獻
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篇4
關(guān)鍵詞:電子信息工程;探討;現(xiàn)代化技術(shù)
1、電子信息工程及其現(xiàn)代化技術(shù)必要性
1.1、電子信息工程
電子信息工程作為運用計算機等技術(shù)的信息處理及電子信息控制學科,對信息獲取及處理,以及信息統(tǒng)計及電子設備的設計、開發(fā)、集成與應用進行了分析研究。目前電子信息工程覆蓋了社會很多領(lǐng)域,像手機對我們聲音及圖像的傳遞,電話交換局中對各種電話信號的處理,以及現(xiàn)代軍隊里信息傳遞的保密技術(shù)等,這些都會涉及有關(guān)電子的信息工程現(xiàn)代化技術(shù)應用,并且隨著電子信息工程在我國廣泛應用,已出現(xiàn)了和其它行業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)相融合及交叉現(xiàn)象,并且參與產(chǎn)品開發(fā)及應用部分不斷增加。
1.2、現(xiàn)代化技術(shù)必要性
我國有關(guān)信息工程及其現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展是比較快的,通過研究之后看出,盡管電子信息技術(shù)應用比較廣泛,可真正核心技術(shù)是不夠的,我國也沒有屬于自身電子信息工程及其現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展體系,很多先進技術(shù)是直接引進發(fā)達國家成果的,這種情況給我國電子信息工程及其技術(shù)長期發(fā)展帶來了不良影響及阻礙,沒有核心的自主研發(fā)技術(shù)或者產(chǎn)品是不能在電子信息工程長期發(fā)展里立足的,網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展,使得電子信息工程成為現(xiàn)代社會的驅(qū)動者,并且在社會各領(lǐng)域里的作用也在不斷增大,尤其是電子商務領(lǐng)域,一些優(yōu)秀的企業(yè)已實現(xiàn)了信息的公開化,且建立了網(wǎng)絡化、數(shù)字化及智能化的管理平臺,實現(xiàn)了工業(yè)化及信息化步伐的融合,帶動了產(chǎn)業(yè)升級及戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并且能夠有效提高我國綜合國力,加強了國家安全的防御力量,電子信息工程已成為社會發(fā)展不可取代力量,加強其現(xiàn)代化技術(shù)研究發(fā)展是很有必要的。
2、加強電子信息化工程中的現(xiàn)代化技術(shù)措施
2.1、加強政府政策支持
電子信息工程要想獲得良好發(fā)展,就離不開政府的大力支持,加強政府對電子信息工程投資力度,對良好信息建設項目發(fā)展給予扶持,從而促進電子信息工程里的現(xiàn)代化技術(shù)更好發(fā)展,這需要政府不斷拓寬融資及投資渠道,且建立有關(guān)的工程基金,確保電子信息工程發(fā)展。同時還應該對移動通信產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展給予引導,并加強電影推廣、數(shù)字電視、軟件信息服務及互聯(lián)網(wǎng)應用等相關(guān)工程研發(fā),有效促進自主研發(fā)及技術(shù)創(chuàng)新的順利開展。
2.2、加強產(chǎn)品及服務創(chuàng)新,實施新增長點培育,促進相關(guān)技術(shù)發(fā)展
要想促進電子信息工程良好發(fā)展,就要不斷加強產(chǎn)品及服務的融合創(chuàng)新,進行新增長點的培育,隨著國際競爭不斷加劇,尤其是后危機時代到來,企業(yè)要想獲得發(fā)展,就要不斷推陳出新,作為電子信息產(chǎn)業(yè)要想獲得更好發(fā)展,就要加強與工業(yè)制造業(yè)合作,建立把企業(yè)作為主體技術(shù)創(chuàng)新的體系,從而加強我國相關(guān)現(xiàn)代化關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)制造能力,實現(xiàn)我國產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新,并增強我國電子信息產(chǎn)品的國際競爭力。為了更有效滿足企業(yè)的現(xiàn)代化需求及競爭力增強,電子產(chǎn)業(yè)要向數(shù)字化及智能化轉(zhuǎn)變,加強經(jīng)濟領(lǐng)域中的產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展,對信息服務、通信設備及技術(shù)等領(lǐng)域的新增長點進行培育。
2.3、推動企業(yè)技術(shù)改進,加強自主產(chǎn)權(quán)的保護意識
企業(yè)要想在現(xiàn)代社會競爭中生存及發(fā)展,就要加強電子信息技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展,對投資結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,對電子信息現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)突破給予支持及保障,推動自主創(chuàng)新戰(zhàn)略發(fā)展,對國際相關(guān)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)要及時跟蹤,并且支持企業(yè)運用市場化利益的共享機制及相關(guān)重大電子信息項目來組建技術(shù)創(chuàng)新的聯(lián)盟,從而提高有
關(guān)電子信息工程產(chǎn)品及服務的總體水平,有效實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。要確保我國現(xiàn)代化技術(shù)的良好發(fā)展,不僅要加強技術(shù)及產(chǎn)品的自主研發(fā)力度及能力,還要加強相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略,進行產(chǎn)權(quán)知識的普及,從而提高我國的知識產(chǎn)權(quán)保護意識,并且還應該完善相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)法律法規(guī),并加大知識產(chǎn)權(quán)執(zhí)法力度,從而提高信息技術(shù)創(chuàng)新者的創(chuàng)造熱情。
2.4、加強企業(yè)環(huán)境優(yōu)化,創(chuàng)新人才的培養(yǎng)
電子信息工程要想實現(xiàn)現(xiàn)代化技術(shù)及其良好發(fā)展,人才是關(guān)鍵,尤其是創(chuàng)新人才是不可或缺的,21 世紀是人才競爭的社會,作為最前沿的電子信息產(chǎn)業(yè),要想獲得更好發(fā)展,也離不開創(chuàng)新人才的加入及支持,要想使人才更好發(fā)揮自身創(chuàng)新潛能,就要創(chuàng)造有益于人才創(chuàng)新發(fā)展的環(huán)境,樹立以人為本的氛圍環(huán)境。企業(yè)需要培養(yǎng)具有世界先進水平的電子信息領(lǐng)域拔尖人才,拓展及完善企業(yè)技術(shù)團隊,加強企業(yè)創(chuàng)新,建立公正、公平及公開人才競爭的環(huán)境及機制,另外,要不斷完善有關(guān)激勵機制及人才評價機制,加強相關(guān)技術(shù)人才及管理人的創(chuàng)新意識,充分發(fā)揮他們的潛能,從而激發(fā)相關(guān)人才競爭意識,能夠適應越來越激烈的競爭環(huán)境,并且企業(yè)也能夠達到優(yōu)秀人才選拔的目的。同時,企業(yè)還應該加強國際交流,尤其是發(fā)達國家的先進技術(shù)交流與合作,閉門造車在現(xiàn)代社會是很難行得通及發(fā)展的,僅有開展多方合作,在不斷交流及合作中,認識我國和其他發(fā)達國家差距,才能更有目標及針對性地開展技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā),減小甚至趕超發(fā)達國家的先進技術(shù),還應積極參與國際中的不同技術(shù)活動,加快我國相關(guān)電子信息工程領(lǐng)域的發(fā)展,并大力支持有關(guān)海外人員能夠回國創(chuàng)業(yè),卻提供相關(guān)的優(yōu)惠政策及措施,減少海外人員的物流及商檢費用,讓具有豐富海外管理及經(jīng)營人才加入到我國現(xiàn)代化技術(shù)及電子信息工程發(fā)展當中來,加強我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及技術(shù)水平的提高,也應支持具有先進技術(shù)的國外企業(yè)在我國生產(chǎn)規(guī)模及投資范圍的擴大,對我國的產(chǎn)業(yè)環(huán)境不斷優(yōu)化,提高我國公共基礎(chǔ)設施與服務體系。
3、結(jié)束語
隨著網(wǎng)絡技術(shù)及計算機技術(shù)等不斷發(fā)展,信息技術(shù)已成為現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展重要的驅(qū)動力,其電子信息產(chǎn)業(yè)也成為我國經(jīng)濟的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性及先導性的支柱產(chǎn)業(yè),我國企業(yè)要想在現(xiàn)代社會經(jīng)濟中發(fā)展壯大,就要加強電子信息工程領(lǐng)域的投入研發(fā),與企業(yè)自身產(chǎn)品進行融合,并優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),從而提高現(xiàn)代化技術(shù)的同時,還加強了企業(yè)經(jīng)濟效益及社會效益。
參考文獻
篇5
一、自動化技術(shù)對電子信息工程設計的重要性
1.1有利于加快電子信息工程設計機械化、一體化的進程
電子信息工程設計與信息工程設計、計算機技術(shù)等緊密相關(guān),設計者必須諳熟這些技術(shù)才做好設計工作。控制并處理電子信息是電子信息工程的主要內(nèi)容,其融合了電子技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)等多種高新技術(shù),其設計工作自然要求高自動化、機械化。自動化技術(shù)以計算機技術(shù)為核心,自動化運作是其顯著特點,將自動化技術(shù)應用于電子信息工程設計可以加快設計工作機電一體化的進程,提高設計效率。
1.2有利于提升電子信息工程設計智能控制的整體水平
電子信息工程實現(xiàn)對電子信息的控制與處理依賴于電子信息工程設計,信息處理是電子信息工程的關(guān)鍵,是設計工作的核心。在電子信息工程設計中應用自動化技術(shù),能夠革新當前信息處理手段,提高信息處理效率。自動化技術(shù)的高自動化使之成為電子信息工程設計處理大批量、高頻率信息的有效手段,有利于實現(xiàn)電子信息工程設計的智能控制,提升電子信息工程設計的整體水平。
1.3有利于提高電子信息工程設計的精確性
自動化技術(shù)是多種高新技術(shù)的融合,博采眾長,能夠快速的完成許多工作。與人工設計相比,自動化技術(shù)具有高標準化的特點,且不易出現(xiàn)失誤,電子信息工程設計應用自動化技術(shù)可以滿足電子信息工程設計對設計工作效率化、精確化的需求,提高電子信息工程設計的精確性。如電子信息工程設計中的信號與系統(tǒng)設計工作,該工作對設計者的信號分解、系統(tǒng)分析能力要求較高,并且要求設計工作精準化,應用自動化技術(shù)可以有效減少人工失誤對設計工作的影響。自動化技術(shù)在我國許多領(lǐng)域都體現(xiàn)了其先進性,應用自動化技術(shù)也是電子信息工程設計發(fā)展的趨勢。
二、電子信息工程設計中應用自動化技術(shù)的主要表現(xiàn)
2.1輔助制造
通常情況下,CAM由軟件和硬件兩部分組成。這兩部分中,軟件主要是數(shù)據(jù)庫、計算機輔助成產(chǎn)工藝過程設計等多個方面,而硬件主要是包含數(shù)控機床、各種服務裝置等,大部分情況下都是用在產(chǎn)品生產(chǎn)支持上。從總的方面來看,電子生產(chǎn)水平的全面提高是你CAM積極作用的體現(xiàn),這種優(yōu)越性在極大程度上對設計結(jié)果進行了可靠驗證,所以設計過程也起到了完善作用,它對電子系統(tǒng)設計的意義非凡。與此同時,在電路分析設計、計算機控制領(lǐng)域等隨處可見自動化技術(shù)的身影,這對各方面合理分析和設計、制造起到了促進作用,也使得計算機控制系統(tǒng)得到了充分發(fā)揮。
2.2輔助設計
如今社會,自動化技術(shù)在電子信息工程中運用主要體現(xiàn)在設計輔助上。在我們所知的CAD方面,其由于能在很大程度上增強電子設備自動化智能水平而被廣泛運用于輔助設計中。在詳細的設計工作中,相關(guān)參數(shù)被輸入進系統(tǒng)后就能及時迅速地得到想要的結(jié)果,可謂是智能化、傻瓜式集為一體,對設計工作人員的設計工作具有很強的可操作性和便捷性,設計人員可以按照系統(tǒng)得出的結(jié)果通過自己的進一步改進最終得到一個完美的設計成效。以CAD發(fā)展起來的技術(shù)有很多,EDA就是其中一種隨之發(fā)展的軟件系統(tǒng),而且是在CAM、信息技術(shù)等方面的共同作用下產(chǎn)生的,這項科學技術(shù)在各種領(lǐng)域都得到了廣泛應用,電路設計中該技術(shù)就曾參與其中的仿真分析環(huán)節(jié),借助函數(shù)、數(shù)學模型對電子工程設計的水平等都進行了大幅度的提高。
2.3輔助辦公管理
眾多的設計流程,大量的設計文件,這些都存在于電工設計環(huán)節(jié)中。然而這些任務量繁重內(nèi)容復雜的事物若是單單依靠人工來進行整理和管理,難以有較高的效率和質(zhì)量。此時,自動化的登場無疑視為人們解決了這一難題,自動化使一切變得簡單快捷、輕松起來。實際中,OA輔助辦公軟件的有效利用在管理設計中的各種流程、信息管理分析計算都發(fā)揮了巨大的作用,并且在最終得到了較為理想的結(jié)果。這樣的輔助辦公管理使得電工設計工作能夠更加順利完成,把工作俠侶提到了最高,對電工設計的發(fā)展與完善有著難以比喻的促進作用。
三、結(jié)語
篇6
關(guān)鍵詞:電子技術(shù);教學方式;學習興趣
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)41-0187-03
一、引言
“電子技術(shù)”課程是高等學校工科非電類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程,它是研究電子技術(shù)的基本理論、基本知識和應用的技術(shù)基礎(chǔ)課程。電子技術(shù)是飛速發(fā)展的學科,它有著完整的體系,而且有著非常強的實踐性,應用非常廣泛,并迅速地滲透到了各個領(lǐng)域。因此,“電子技術(shù)”課程是高等學校工科非電類專業(yè)的一門重要課程,是非電專業(yè)一切電類后續(xù)課程(計算機原理、自動控制等)的基礎(chǔ),學時少、內(nèi)容多,不能輕視,否則,對以后的學習將會造成很大影響;非電類專業(yè)學生學習電子技術(shù)重在應用,他們應具有將電子技術(shù)應用于本專業(yè)和發(fā)展本專業(yè)的能力,為此“電子技術(shù)”課程內(nèi)容就要理論聯(lián)系實際,要重視實驗技能的訓練,所以我們除了課堂上的理論課程之外,還開設了相應的實驗課程。
二、教學方式的具體實施及效果
1.理論課采用多媒體教學方式。多媒體教學是近幾年呈現(xiàn)出的一種嶄新的教學手段,多媒體課件由于具有交互性強、表現(xiàn)形式豐富、信息量大等優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應用于各種課程的教學中。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代教育技術(shù)手段的應用,多媒體輔助“電子技術(shù)”課堂教學的應用也越來越普及[1]。多媒體的運用有助于教學效率的提高,這是傳統(tǒng)教學方式不可比擬的[2]。但是要注意研究多媒體教學規(guī)律,運用多媒體教學手段仍要保證教學效果。針對一堂課內(nèi)容很多、信息量大、進度過快、學生來不及看清楚、筆記也不易記錄的問題,我們在課堂上的重點處多重復幾遍且講解透徹,從概念理解、基本組成、分析方法等問題上循序漸進地講解。另外,我們將多媒體課件上傳到網(wǎng)上,供學生下載,使學生不需要記課件上的內(nèi)容,只需把上課的重點難點記住,做適當?shù)墓P記。同時,我們在準備課程課件內(nèi)容時,對比較抽象且難理解的內(nèi)容運用了動畫表現(xiàn)手法,還準備了一些與課堂內(nèi)容相關(guān)的視頻資料作為補充。例如在講解PN結(jié)的形成時,我們同時播放描述內(nèi)部載流子運動情況的動畫短片;在講解晶體管電流放大作用時,課件內(nèi)容上加入模擬載流子運動的動畫,來演示內(nèi)部載流子通過兩個PN結(jié)時的主要運動過程,這樣更容易看出晶體管電流放大作用其實是“以小控大”的實質(zhì)。通過這樣生動直觀的教學表現(xiàn)方法,可以對所學知識加深印象,并且擴大學生的知識面,效果很好。
2.注重第一堂課的課程概述,最大限度地吸引學生的興趣。“電子技術(shù)”包含了模擬電路和數(shù)字電路兩部分,具有很強的實踐性和應用性。第一堂課在引入新課時從“電子技術(shù)發(fā)展史”開始介紹,在講述歷史過程的時候逐漸讓學生了解到這門課程所包含的知識內(nèi)容,并引導學生思考他們需要學什么,同時教師在此基礎(chǔ)上考慮“講哪些內(nèi)容”和“怎樣講授這些內(nèi)容”。然后介紹電子設備的構(gòu)成、模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別和優(yōu)缺點、課程的學習要點等。舉例生活中的電子設備例如收音機、計算機,介紹設備的構(gòu)成,即哪部分是模擬電路,哪部分是數(shù)字電路,它們怎樣有機的結(jié)合在一起等。實踐證明此方法能激發(fā)學生積極探究電子設備內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理的欲望,為課程的開展打下堅實的基礎(chǔ)。為了幫助學生更好地學習該門課程,第一堂課我們就告訴學生,在學習“電子技術(shù)”課程的過程中,模擬電路內(nèi)容較為抽象,較難理解,入門比較難,所以遇到問題要及時答疑,以便更容易把握課程思路;不過即使模擬電路學得不太好,數(shù)字電路也可以學好,二者并無太多聯(lián)系。這樣學生既明確了“電子技術(shù)”兩部分內(nèi)容的關(guān)系,又不會因在模擬電路學習中遇到困難而影響到數(shù)字電路的學習。另外,我們還介紹“電子技術(shù)”課程的重要性和學習該課程的意義,以及學習過程中需要注意的關(guān)鍵點,以便讓學生重視并能盡快適應該門課程的學習。
3.教師在教學過程中,對一些易出錯的問題請學生通過分析得出正確結(jié)果,從而逐漸培養(yǎng)鍛煉學生的思維能力。由于模擬電子線路中幾乎都是交直流共存于同一電路中,它們既相互關(guān)聯(lián)(直流是交流的基礎(chǔ)),又相互區(qū)別(不同通路的信號不同)。所以針對這種復雜情況的電路,就有其特有的基本分析方法,即對不同的通路分別進行分析(靜態(tài)分析和動態(tài)分析)。而初學電子技術(shù)時,經(jīng)常有學生概念不清,會出現(xiàn)把靜態(tài)和動態(tài)混淆起來的問題,這樣就會分不清楚哪些是直流參數(shù),哪些是交流參數(shù)。比如在講到基本放大電路的分析方法時,在講解了基本放大電路的一般分析方法之后,列出幾個有這類錯誤的等式讓學生進行糾正。例如讓學生來說明等式“I■=■=■”中錯在哪里以及出現(xiàn)錯誤的原因,學生通過思考,回答出等式中出錯的地方是將靜態(tài)參數(shù)和動態(tài)參數(shù)列在一起了,原因就是混淆了靜態(tài)和動態(tài)的概念。這樣在改正錯誤等式的過程中,學生即理解了基本概念,又避免了以后犯同樣的錯誤。
此外,對學生作業(yè)中出現(xiàn)的一些常見錯誤,在課堂上著重分析出錯的原因以及如何改正,尤其對一些關(guān)鍵的地方突出講解。以“基本放大電路”這章的習題為例,學生在電路求解過程中常常會出現(xiàn)參考方向不標注或標的有誤、電路結(jié)構(gòu)不熟悉等問題,導致求解錯誤。在課堂教學時,我們將易出錯點著重圈出來,從求解該類問題的思維方式及基本思路講起,深入剖析出現(xiàn)這些錯誤的原因(如微變等效電路中“等效”概念的理解、電路結(jié)構(gòu)的判斷與分析等)并加以糾正,這樣不僅有利于加深學生對知識點的理解,而且有助于學生在以后的解題過程中避免出現(xiàn)類似的錯誤。
4.開設實驗課,加強實踐環(huán)節(jié)。“電子技術(shù)”具有非常強的實踐性,所以我們?yōu)椤半娮蛹夹g(shù)”課程開設相配合的實驗課。理論課教學與實驗課是相輔相成的,前者強調(diào)理論性,后者強調(diào)實踐性,兩者缺一不可。通過實驗課,可使非電專業(yè)的學生掌握電子技術(shù)的基本實驗技能(如常用電子儀器的工作原理和使用方法,利用常用電子儀器測量某些電量參數(shù)的方法),增強其實踐能力,加深其對理論的理解,提高其分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學生實事求是的工作作風,樹立嚴謹?shù)目茖W作風[3]。所以說,必要的實踐既有利于激發(fā)學生的學習熱情,又有利于學生用理論指導實踐,并反過來通過實踐掌握理論,鞏固理論,讓學生經(jīng)過從理性認識到感性認識再到理性認識這樣一個過程,從而達到更好地掌握知識的目的[4]。實踐證明,在學生掌握了基本理論知識之后,適當增加一些實際應用的內(nèi)容,有利于理論教學和實踐融為一體,以及學生素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。以“四人優(yōu)先判決電路”實驗為例,此電路是用來判斷哪一個預定狀態(tài)優(yōu)先發(fā)生的電路,如同判斷賽跑者誰先到達終點或者用于智力競賽中的搶答者等。通過對實驗電路工作原理的分析,使學生更容易理解時序邏輯電路的特性。同時,通過接線、測試、排除故障等實驗環(huán)節(jié),使學生的動手及獨立思考能力也得到了進一步的提高。
5.在課程進行中,介紹一些當前流行的相關(guān)模擬軟件,加深學生對基礎(chǔ)知識的掌握,提高學習興趣。引入具有分析、仿真電路功能的仿真軟件,可較好地解決這一問題。此外,仿真軟件的應用學生可以在課下自己完成,這也是很好的拓展環(huán)節(jié),對“電子技術(shù)”課程教學起到一定的補充作用?!半娮蛹夹g(shù)”課程中貫穿很多實用的電路,例如放大器、振蕩器、譯碼器、計數(shù)器等電路。在教學中介紹EWB、Multisim等軟件,并選擇典型例子進行仿真演示。例如在講解如何利用中規(guī)模組合邏輯電路設計一般組合邏輯電路時,先介紹一般組合邏輯電路的設計方法和步驟,并以設計監(jiān)測交通信號燈工作狀態(tài)電路為例,按照設計步驟將邏輯電路設計出來,最后采用EWB軟件對所設計出的邏輯電路進行仿真,同時將仿真結(jié)果在課堂上演示出來。仿真結(jié)果分別顯示了交通信號燈工作狀態(tài)正常時故障報警指示燈不亮,以及交通信號燈出現(xiàn)故障狀態(tài)時故障報警指示燈亮的邏輯電路工作情況。這樣學生在課堂上學完理論知識以后,通過看仿真演示加深了對理論知識的理解,并且能直觀地觀察各種輸入狀態(tài)下的輸出情況。同時在課下學生也可以利用軟件模擬這些功能電路,通過波形、顯示器等觀察分析模擬結(jié)果。實踐證明當所學理論和觀察到的模擬結(jié)果一致時,學生不但對所學知識有了深刻的理解,而且有一種極大的成就感。
6.課程結(jié)課時,鼓勵學生在生活中利用相關(guān)知識提出問題、解決問題。只有當學生清楚了所學內(nèi)容能解決什么問題時,才會產(chǎn)生興趣,自覺參與教學活動,并從中體驗收獲的快樂。在教學實踐中,鼓勵指導學生準備工具和電子元件,通過所學的電子技術(shù)原理,設計簡單的實用電路。而學生在參與過程中主動獲取知識,就更容易記住和理解[5]。之前有材料系的一名男生利用所學“電子技術(shù)”知識,設計了一個彩票搖號和顯示系統(tǒng)的電路,并用仿真軟件將電路搭建出來,得到了理想的結(jié)果。他的仿真演示獲得了滿堂彩,極大地激發(fā)了學生的創(chuàng)造、研究欲望,開啟從學習到研究、創(chuàng)新的旅程。此外,實驗教材中也增加了自主設計型綜合實驗(例如實用智能照明控制電路、電子拔河比賽等)供學有余力的學生自學完成。通過綜合性實驗可提高學生的綜合設計能力和實際動手能力,真正體會并感受到理論與實踐的差別、如何將理論知識與實踐相結(jié)合,進一步加深對基礎(chǔ)知識的理解,以及知識間的相互關(guān)聯(lián)、滲透、融合,同時還可以拓展學生的知識面。
“電子技術(shù)”是一門發(fā)展很快、應用很廣、實踐性很強的技術(shù)科學,著眼于解決錯綜復雜的實際問題,有與其相配套的系統(tǒng)的方法與概念,例如由線性器件到非線性器件的轉(zhuǎn)變、合理近似的應用、工程實踐性等。在近幾年的教學實踐中,我們努力優(yōu)化教學內(nèi)容,突出重點,將傳統(tǒng)的單一、單向、細節(jié)式教學方式向多樣、互動、平臺式教學方式轉(zhuǎn)變,通過多種途徑培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,讓學生在興趣中學習,在學習中創(chuàng)新。
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篇7
【關(guān)鍵詞】光纖通信; 現(xiàn)狀;出路
引言
光纖通信技術(shù)從光通信中脫穎而出,已成為現(xiàn)代通信的主要支柱之一,在現(xiàn)代電信網(wǎng)中起著舉足輕重的作用。光纖通信作為一門新興技術(shù),近年來發(fā)展速度之快、應用面之廣是通信史上罕見的,也是世界新技術(shù)革命的重要標志和未來信息社會中各種信息的主要傳送工具。
1 光纖的概述
光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構(gòu)成光纖通信的基本物質(zhì)要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學特性進行分類外,在應用中,光纖常按用途進行分類,可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質(zhì)光纖又分為通用與專用兩種,而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調(diào)制以及光振蕩等功能的光纖,并常以某種功能器件的形式出現(xiàn)。
光纖通信之所以發(fā)展迅猛,主要緣于它具有以下優(yōu)點:1)通信容量大、傳輸距離遠;2)信號串擾小、保密性能好;3)抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳;4)光纖尺寸小、重量輕,便于敷設和運輸;5)材料來源豐富,環(huán)境保護好;6)無輻射,難于竊聽;7)光纜適應性強,壽命長。
2 光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術(shù)的進步。目前,光纖通信技術(shù)已有了長足的發(fā)展,新技術(shù)也不斷涌現(xiàn),進而大幅度提高了通信能力,并不斷擴大了光纖通信的應用范圍。
2.1 波分復用技術(shù)
波分復用WDM(Wavelength Division Multiplexing)技術(shù)可以充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源。根據(jù)每一信道光波的頻率(或波長)不同,將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道,把光波作為信號的載波,在發(fā)送端采用波分復用器(合波器),將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳輸。在接收端,再由一波分復用器(分波器)將這些不同波長承載不同信號的光載波分開。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨立(不考慮光纖非線性時),從而在一根光纖中可實現(xiàn)多路光信號的復用傳輸。自從上個世紀末,波分復用技術(shù)出現(xiàn)以來,由于它能極大地提高光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量,迅速得到了廣泛的應用。
1995年以來,為了解決超大容量、超高速率和超長中繼距離傳輸問題,密集波分復用DWDM(Dens Wavelength Division Multi-plexing)技術(shù)成為國際上的主要研究對象。DWDM光纖通信系統(tǒng)極大地增加了每對光纖的傳輸容量,經(jīng)濟有效地解決了通信網(wǎng)的瓶頸問題。據(jù)統(tǒng)計,截止到2002年,商用的DWDM系統(tǒng)傳輸容量已達400Gbit/s。以10Gbit/s為基礎(chǔ)的DWDM系統(tǒng)已逐漸成為核心網(wǎng)的主流。DWDM系統(tǒng)除了波長數(shù)和傳輸容量不斷增加外,光傳輸距離也從600km左右大幅度擴展到2000km以上。
與此同時,隨著波分復用技術(shù)從長途網(wǎng)向城域網(wǎng)擴展,粗波分復用CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)技術(shù)應運而生。CWDM的信道間隔一般為20nm,通過降低對波長的窗口要求而實現(xiàn)全波長范圍內(nèi)(1260nm~1620nm)的波分復用,并大大降低光器件的成本,可實現(xiàn)在0km~80km內(nèi)較高的性能價格比,因而受到運營商的歡迎。
2.2 光纖接入技術(shù)
光纖接入網(wǎng)是信息高速公路的“最后一公里”。實現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?滿足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡,用戶接入部分更是關(guān)鍵,光纖接入網(wǎng)是高速信息流進千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達位置的不同,有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應用,統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起,在“863”項目的推動下,開始了FTTH的應用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個城市建立了試驗網(wǎng)和試商用網(wǎng),包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應用類型,也包括運營商主導、駐地網(wǎng)運營商主導、企業(yè)主導、房地產(chǎn)開發(fā)商主導和政府主導等多種模式,發(fā)展勢頭良好。不少城市制訂了FTTH的技術(shù)標準和建設標準,有的城市還制訂了相應的優(yōu)惠政策,這些都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應用中,主要采用兩種技術(shù),即點到點的P2P技術(shù)和點到多點的xPON技術(shù),亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實現(xiàn)用戶和局端的直接連接,它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前,國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對大中型企業(yè)用戶來說,是比較理想的接入方式。
3 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
近幾年來,隨著技術(shù)的進步,電信管理體制的改革以及電信市場的逐步全面開放,光纖通信的發(fā)展又一次呈現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的新局面,以下在對光纖通信領(lǐng)域的主要發(fā)展熱點作一簡述與展望。
3.1 向超高速系統(tǒng)的發(fā)展
從過去20多年的電信發(fā)展史看,網(wǎng)絡容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主要矛盾。傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電的時分復用(TDM)方式進行,每當傳輸速率提高4倍,傳輸每比特的成本大約下降30%~40%;因而高比特率系統(tǒng)的經(jīng)濟效益大致按指數(shù)規(guī)律增長,這就是為什么光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率在過去20多年來一直在持續(xù)增加的根本原因。目前商用系統(tǒng)已從45Mbps增加到10Gbps,其速率在20年時間里增加了20O0倍,比同期微電子技術(shù)的集成度增加速度還快得多。高速系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅增加了業(yè)務傳輸容量,而且也為各種各樣的新業(yè)務,特別是寬帶業(yè)務和多媒體提供了實現(xiàn)的可能。目前10Gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡,全世界安裝的終端和中繼器已超過5000個,主要在北美,在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應用。
3.2 向超大容量WDM系統(tǒng)的演進
采用電的時分復用系統(tǒng)的擴容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1%,99%的資源尚待發(fā)掘。如果將多個發(fā)送波長適當錯開的光源信號同時在一極光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復用(WDM)的基本思路。采用波分復用系統(tǒng)的主要好處是:1)可以充分利用光纖的巨大帶寬資源,使容量可以迅速擴大幾倍至上百倍;2)在大容量長途傳輸時可以節(jié)約大量光纖和再生器,從而大大降低了傳輸成本;3)與信號速率及電調(diào)制方式無關(guān),是引入寬帶新業(yè)務的方便手段;4)利用WDM網(wǎng)絡實現(xiàn)網(wǎng)絡交換和恢復可望實現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)。
鑒于上述應用的巨大好處及近幾年來技術(shù)上的重大突破和市場的驅(qū)動,波分復用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。預計不久實用化系統(tǒng)的容量即可達到1Tbps的水平。
3.3 實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)
上述實用化的波分復用系統(tǒng)技術(shù)盡管具有巨大的傳輸容量,但基本上是以點到點通信為基礎(chǔ)的系統(tǒng),其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現(xiàn)類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話,無疑將增加新一層的威力。根據(jù)這一基本思路,光的分插復用器(OADM)和光的交叉連接設備(OXC)均已在實驗室研制成功,前者已投入商用。
實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的基本目的是:1)實現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡;2)實現(xiàn)網(wǎng)絡擴展性,允許網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)和業(yè)務量的不斷增長;3)實現(xiàn)網(wǎng)絡可重構(gòu)性,達到靈活重組網(wǎng)絡的目的;4)實現(xiàn)網(wǎng)絡的透明性,允許互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號;5)實現(xiàn)快速網(wǎng)絡恢復,恢復時間可達100ms。鑒于光聯(lián)網(wǎng)具有上述潛在的巨大優(yōu)勢,發(fā)達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預研。光聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為繼SDH電聯(lián)網(wǎng)以后的又一新的光通信發(fā)展。
3.4 新一代的光纖
近幾年來隨著IP業(yè)務量的爆炸式增長,電信網(wǎng)正開始向下一代可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展,而構(gòu)筑具有巨大傳輸容量的光纖基礎(chǔ)設施是下一代網(wǎng)絡的物理基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網(wǎng)絡的發(fā)展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢,開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施的重要組成部分。目前,為了適應干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要,已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖,即非零色散光纖(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。
3.5 光接入網(wǎng)
過去幾年間,網(wǎng)絡的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化,無論是交換,還是傳輸都已更新了好幾代。不久,網(wǎng)絡的這一部分將成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡。而另一方面,現(xiàn)存的接入網(wǎng)仍然是被雙絞線銅線主宰的(90%以上)、原始落后的模擬系統(tǒng)。兩者在技術(shù)上的巨大反差說明接入網(wǎng)已確實成為制約全網(wǎng)進一步發(fā)展的瓶頸。唯一能夠根本上徹底解決這一瓶頸問題的長遠技術(shù)手段是光接入網(wǎng)。接入網(wǎng)中采用光接入網(wǎng)的主要目的是:減少維護管理費用和故障率;開發(fā)新設備,增加新收入;配合本地網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的調(diào)整,減少節(jié)點,擴大覆蓋;充分利用光纖化所帶來的一系列好處;建設透明光網(wǎng)絡,迎接多媒體時代。
4 結(jié)束語
21世紀以來,光通信技術(shù)取得了長足的進步,在上文中我們主要討論了光通信技術(shù)及其應用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,但這些進步的取得,是包括光傳輸媒質(zhì)、光電器件、光通信系統(tǒng),以及網(wǎng)絡應用等多方面技術(shù)共同進步的結(jié)果。隨著光通信技術(shù)進一步發(fā)展,必將對21世紀通信行業(yè)的進步,乃至整個社會經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。
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