电子科学与技术

2020-03-02 16:32:18 来源：范文大全收藏下载本文

天津大学

电子科学与技术结业论文

学院：化工学院

班级：应用化学工（工）一班姓名：滕欣余学号：3010207403

生活的使者

----------论电子科学与技术与通信与信息系统

关键词：电子科学通信生活便捷发展史纳米技术

在现实的生活中，无时无刻的感觉到，电子器械与电子产品已经充斥于我们的生活，自信息革命以来，电子科学产业迅速崛起，在二十世纪后期至二十一世纪以来，发展尤为猛烈。我们现在的生活已经离不开电子产品和电子科学了。

可以说我们现在所拥有的便捷的生活离不开电子科学与技术的发展。电子科学与技术学科电子科学与技术也分很多的方向，有物理电子学，电路与系统，微电子学与固体电子学，电磁场与微波技术，电磁兼容与电磁环境等。主要分微电子技术和光电子技术两个分支。

微电子技术一般是指以集成电路技术为代表，制造和使用微小型电子元器件和电路，实现电子系统功能新型技术学科，主要涉及研究集成电路的设计、制造、封装相关的技术与工艺。由于实现信息化的网络、计算机和各种电子设备的基础是集成电路，因此微电子技术是电子信息技术的核心技术和战略性技术，是信息社会的基石。微电子技术相关行业主要是集成电路行业和半导体制造行业，它们既是技术密集型产业，又是投资密集型产业，是电子工业中的重工业。

光电子技术涉及以下内容：作为光子产生、控制的激光技术及其相关应用技术；作为光子传输的波导技术；作为光子探测和分析的光子检测技术；光计算和信息处理技术；作为光子存储信息的光存储技术；光子显示技术；利用光子加工与物质相互作用的光子加工与光子生物技术。

在电子科学与技术中存在一个分支及通信与信息工程对我们的生活来说也是十分重要。所谓的通信与信息系统是信息社会的主要支柱，是现代高新技术的重要组成部分分，是国家国民经济的神经系统和命脉。

本学科所研究的主要对象是以信息获取，信息传输与交换，信息网络，信息处理及信心空竹等为主体的各种通信与信息系统，塔索设计的范围很广，包括电信，广播，电视，雷达，声纳，导航，遥控和遥测，遥感，电子对抗，测量，控制等领域，以及军事和国民经济各部门的各种信息系统，本学科与电子科学与技术，计算机科学与技术，控制理论与技术，航空航天科学与技术以及兵器科学与技术，生物医学工程等学科有着相互交叉，相互渗透的关系，并派生出许多新的边缘学科和研究方向。

信息技术是当今社会经济发展的一个重要支柱。信息产业，包括信息交流所用的媒介（如通信、广播电视、报刊图书以及信息服务）、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造和销售，以至计算机、光纤、卫星、激光、自动控制等由于其技术新、产值高、范围广而已成为或正在成为许多国家或地区的支柱产业。电子技术及微电子技术的迅猛发展给新技术革命带来根本性和普遍性的影响，电子技术水平的不断提高，既出现了超大规模集成电路和计算机，又促成了现代通信的实现。电子技术正在向光子技术演进，微电子集成正在引伸至光子集成。光子技术和电子技术的结合与发展，正在推动通信向全光化方向通信的快速发展，而通信与计算机越来越紧密的结合与发展，正在构建崭新的网络社会和数字时代。通信工程与信息系统对电子器件及半导体器件有很高的要求，从1947年美国贝尔实验室发明了晶体管，开创了固体电子技术时代开始，通信工程的发展可以说是基于电子科学与技术的快速发展而迅猛发展起来的，其过程坎坷而辉煌，通信技术的发展主要经历了三个阶段。

（1）初级通信阶段（以1838年电报发明为标志）年代历史事件

1838年莫尔斯发明有线电报，开始了电通信阶段 1843年亚历山大•本取得电传打字电报的专利

1864年麦克斯韦创立了电磁辐射理论，并被当时的赫兹证明，促使了后来无线通信的出现

1876年贝尔利用电磁感应原理发明了电话 1879年第一个专用人工电话交换系统投入运行 1880年第一个付费电话系统运营 1892年加拿大政府开始规定电话频率 1896年马可尼发明无线电报

（2）近代通信阶段（以1948年香农提出信息论为标志）年代历史事件 1948年香农提出了信息论，建立了通信统计理论 1950年时分多路通信应用于电话系统 1951年直拨长途电话开通 1956年铺设越洋通信电缆 1957年发射第一颗人造地球卫星 1958年发射第一颗通信卫星

1962年发射第一颗同步通信卫星，开通国际卫星电话；脉冲编码调制进入实用阶段

20世纪60年代彩色电视问世；阿波罗宇宙飞船登月；数字传输理论与技术得到迅速发展；计算机网络开始出现

1969年电视电话业务开通

20世纪70年代商用卫星通信、程控数字交换机、光纤通信系统投入使用；一些公司制定计算机网络体系结构

（3）现代通信阶段（以20世纪80年代以后出现的光纤通信应用、综合业务数字网崛起为标志）

年代历史事件

20世纪80年代开通数字网络的公用业务；个人计算机和计算机局域网出现；网络体系结构国际标准陆续制定

20世纪90年代蜂窝电话系统开通，各种无线通信技术不断涌现；光纤通信得到迅速普遍的应用；国际互联网得到极大发展

1997年 68个国家签定国际协定，互相开放电信市场

相应的，通信文化也经历了三波浪潮，即模拟通信文化浪潮、数字通信文化浪潮和宽带通信文化浪潮三个阶段。在通信方面，从传输、交换到终端设备，从有线通信到无线通信，正在全面走向数字化，促进了通信技术从低速向高速、从单一语音通信向多媒体数据通信转变；在广播电视和新闻媒体领域，节目制作、传送和接收及印刷出版等均已开始实现数字化分布式处理。网络技术大趋势是试图将整个国家或地区经济和社会进步的发展都架构在信息网络上，发展网络经济、网络社会。与此同时，随着计算机结构和功能将向着微型化、超强功能、智能化和网络化的方向发展，人机界面将更为友好。通信技术能有如此的发展是离不开电子科学的发展和电子器件，集成电路的广泛应用，为通信设备的微型化、智能化、自动化和数字化打下了坚实的基础。目前，通信技术正在向着融合、宽带、高速的方向发展。代表性的通信技术主要有：光纤通信；数据通信；移动通信；智能网（IN）技术。

以光纤通信和移动通信为例。

光纤通信：现在的光纤技术正是我们这个时代的一个主流，上世纪30年代，有人提出这样的观点：“总有一天光通信会取代有线和微波通信而成为通信主流”。该观点反映出光纤通信技术在未来通信中已显示出其重要性。今天，光纤通信技术已经很成熟，光纤通信已是各种通信网的主要传输方式，光纤通信在信息高速公路的建设中扮演着至关重要的角色，欧美等发达国家已经把光纤通信放在了国家发展的战略地位。现在光纤的使用已不只限于陆地，光缆已广泛铺设到了大西洋、太平洋海底，这些海底光缆使得全球通信变得非常简单快捷。现在不少发达国家又把光缆铺设到住宅前，实现了光纤到办公室（FTTO）、光纤到家庭（FTTH）。光纤通信技术之所以发展这样迅速，除了人们日益增长的信息传输和交换需要外，主要是由光纤通信本身所具有的优点决定的。

移动通信：自20世纪70年代末第一代模拟移动通信系统面世以来，移动通信产业一直以惊人的速度迅猛发展，已经成为带动全球经济发展的主要高科技产业之一，并对人类生活及社会发展产生了重大影响。其中，CDMA码分多址移动通信技术以其容量大、频谱利用率高、保密性强、绿色环保等诸多优点，显示出强大的生命力，引起人们的广泛关注，成为第三代移动通信的核心技术。

从其对比关系来看，通俗点讲，电信学的是如何把一个个电路集成板做出来，通信学的是如何将一个个电路板功能连接并达到数据的转换与传输。以电子器件及其系统应用为核心，重视器件与系统的交叉与融合，面向微电子、光电子、光通信、高清晰度显示产业等国民经济发展需求，培养在通信、电子系统、计算机、自动控制、电子材料与器件等领域具有宽广的适应能力、扎实的理论基础、系统的专业知识、较强的实践能力、具备创新意识的高级技术人才和管理人才，并掌握一定的人文社会科学及经济管理方面的基础知识，能从事这些领域的科学研究、工程设计及技术开发等方面工作。而电子科学与技术是世界电子科学技术的发展趋势及其对电子工业发展的作用，工程技术人员将围绕着小,薄,轻,微,集成化,数字化,高速,低功耗,廉价,可靠,长寿命这个总目标,取得了突破性的进展,发展趋势比较明朗

可见，只有电子科技的发展为通信系统和通信技术的提升奠定了基础，也是其发展的基石。

现在电子科技正在从微点子学向纳米电子学发展，纳米技术是今年来新崛起的一个科研方向，在社会上各种领域都在研究和试运用阶段，可以毫不迟疑的预见到纳米材料作为一个新兴技术在未来一定会成为主流产品，无论如何，纳米电子学时代的到来已经初见端倪，原来电子学是向微电子学发展的，将微电子学与真空电子学相比，其革命性的变化有:①基本电子器件由真空电子改变为半导体晶体管;②电子电路和系统由分立元器件为基础组合改变为集成电路、超大规模集成电路乃至集成系统;③导致了电子系统性能价格比大大下降，在此基础上推动了一次电子信息系统的技术革命;④电子学的处理对象由

电子信号的放大、振荡等简单处理发展为高速数字信息处理，等等。同样，从今日推测，纳电子学将带来的革命性改变可能包括:①基础电子器件为纳电子器件，器件很可能多样化，包括电子器件与光子器件相结合;②改集成电路为主导为以集成系统为主导，特别是基于新工作机理的纳系统，纳系统的基本形式也可能不如今日单一;③芯片的性能价格比、处理能力/功耗优值比比之微电子芯片进一步有数个量级的提升;④智能信息处理和人类知识处理将轻而易举。

可以想象一下，当我们所用的电子产品均是高性能高质量的纳米材料，当我们享受着纳米通信技术所带来的福音时，我们会深深的感谢科学所带给我们的惊喜，深深的被它的魅力所折服。

电子科学与技术是造福人类的一门科学，通信与信息系统更是具体的服务了我们的生活，它联系起了全世界，使世界真正的成为了地球村，对我们的经济，文化，贸易，交流，合作等皆起到了举足轻重的作用，愿这门科学的前景越来越广阔，也愿这个世界在这门科学的覆盖下会越来越好。