为了应对电磁空间面临的电磁频谱资源紧张、电磁环境错综复杂、电磁运用方式多样的全新挑战，提升我国电磁空间领域的基础科学研究水平和原始创新能力，服务科技强国战略，助力新质生产力生成，《中国电子信息工程科技发展研究 电磁空间学科发展及国内外发展态势研究》根据中国电子信息工程科技发展研究统一部署，瞄准国家重大战略需求，紧密围绕电磁空间领域科技创新发展，结合国际科技前沿发展，将学科传统内涵与技术创新发展方向相结合，其内容具有战略性、前瞻性和引领性。

目录
《中国电子信息工程科技发展研究》编写说明
前言
第1章　电磁空间学科与发展规律 1
1.1　电磁空间的内涵及外延 1
1.1.1　电磁空间的定义与学科特点 1
1.1.2　电磁空间概念的内涵与外延 3
1.1.3　电磁空间的学科发展规律 12
1.2　电磁空间的总体发展规律 15
1.2.1　电磁空间理论向多学科交叉、
多领域融合发展 15
1.2.2　电磁空间运用向极端频段、超宽带、多频融合发展 16
1.2.3　电磁空间应用向一体化、综合化、网络化、智能化发展 16
1.3　电磁空间的技术发展规律 17
1.3.1　电磁计算理论发展规律 17
1.3.2　电磁传播理论发展规律 31
1.3.3　射频电路和器件技术发展规律 34
1.3.4　信号处理理论与技术发展规律 38
1.4　电磁空间工程科技发展规律与趋势 58
1.4.1　雷达领域工程科技发展规律与趋势 58
1.4.2　通信领域工程科技发展规律与趋势 68
1.4.3　电磁对抗领域工程科技发展规律与趋势 76
1.4.4　电磁空间安全领域工程科技发展规律与趋势 79
参考文献 80
第2章　电磁空间科学前沿国际动态 88
2.1　电磁空间国际总体态势 88
2.1.1　电磁空间作战呈现强劲发展态势 88
2.1.2　情监侦体系持续向多维、多域、持久发展 92
2.1.3　应对新威胁预警探测领域发展新技术 96
2.1.4　通信网络领域围绕联合作战推进装备技术的研发部署 100
2.1.5　卫星导航系统的弹性能力及可替代技术成为关注重点 104
2.1.6　重视新兴技术融合增强护航网络安全 108
2.2　电磁空间产业发展动态 115
2.2.1　雷神与诺斯罗普？格鲁曼公司电磁空间产业发展动态 115
2.2.2　泰雷兹公司电磁空间产业发展动态 121
2.2.3　洛克希德？马丁公司电磁空间产业发展动态 125
2.2.4　SpaceX公司电磁空间产业发展动态 131
2.2.5　波音公司电磁空间产业发展动态 132
2.2.6　其他国际知名科技公司产业发展动态 132
2.3　电磁空间学术研究动态 138
2.3.1　电磁空间国际重要会议 138
2.3.2　电磁空间领域重点实验室 155
2.3.3　电磁仿真计算软件 159
2.3.4　量子科技领域的重要进展 160
2.4　电磁空间重大政策 162
2.4.1　电磁空间战略政策 162
2.4.2　美国电磁频谱作战政策 162
2.4.3　电磁空间战略规划 167
2.5　电磁空间重大事件 175
2.5.1　电磁空间重大国际事件 175
2.5.2　电磁空间重大安全事件 182
2.6　电磁空间重大科学装置 184
2.7　电磁空间知识产权标准 190
参考文献 193
第3章　我国电磁空间发展现状与挑战 199
3.1　我国电磁空间总体发展情况 199
3.1.1　电磁频谱运用发展现状与挑战 199
3.1.2　电磁空间理论发展现状与挑战 200
3.1.3　电磁空间应用科学发展现状与挑战 204
3.2　我国电磁空间理论发展现状 206
3.2.1　电磁计算理论发展现状 206
3.2.2　电磁传播理论发展现状 208
3.2.3　射频电路和器件技术发展现状 217
3.2.4　信号处理技术发展现状 218
3.3　我国电磁空间应用领域发展现状 219
3.3.1　雷达应用领域发展现状 219
3.3.2　通信应用领域发展现状 222
3.3.3　电磁对抗应用领域发展现状 223
3.3.4　研究成果产业化 223
参考文献 224
第4章　电磁空间的全球发展态势 230
4.1　硬件系统呈现微系统化、宽带化、柔性化、可重构化发展态势 230
4.1.1　微系统化推动片上雷达装备发展态势 230
4.1.2　射频电路和器件发展态势与未来展望 231
4.1.3　天线与电波传播发展态势与未来展望 234
4.2　信息处理呈现一体化、分布化、协同化、融合化、认知化发展态势 237
4.2.1　雷达信号和信息处理发展态势 237
4.2.2　通信信号和信息处理发展态势 239
4.3　电磁空间应用领域呈现多学科交叉、多功能化、集群化、智能化发展态势 240
4.3.1　雷达应用领域发展态势 240
4.3.2　通信应用领域发展态势 243
4.3.3　电磁对抗应用领域发展态势 247
4.3.4　电磁空间信息应用领域发展态势 248
4.3.5　电磁频谱作战发展态势 257
参考文献 268
第5章　电磁空间研究热点和亮点 275
5.1　电磁频谱作战研究与应用 275
5.1.1　全球态势 275
5.1.2　2021～2023年热点与成就 293
5.2　电磁空间传播研究与应用 330
5.2.1　全球态势 331
5.2.2　2021～2023年热点与成就 333
5.3　电磁空间信息处理研究与应用 345
5.3.1　全球态势 345
5.3.2　2021～2023年热点与成就 350
5.4　电磁空间利用研究与多领域应用 362
5.4.1　全球态势 362
5.4.2　2021～2023年热点与成就 372
5.5　无人机探测与反制领域的研究 392
5.5.1　全球态势 392
5.5.2　2021～2023年热点与成就 396
参考文献 412
第6章　领域年度热词 419
6.1　电磁频谱作战 419
6.2　电磁毁瘫战 420
6.3　电磁空间一体化 422
6.4　电磁空间安全 422
6.5　电磁空间态势 423
6.6　通感算一体化 425
6.7　综合射频一体化 426
6.8　可重构智能表面 427
6.9　纳光电子与光子芯片 428
6.10　软件化雷达 430
6.11　人工智能雷达 431
6.12　量子雷达 432
6.13　卫星互联网一体化 433
参考文献 433
致谢 439

第1章　电磁空间学科与发展规律
　　1.1　电磁空间的内涵及外延
　　1.1.1　电磁空间的定义与学科特点
　　按《中国人民解放军军语》的定义，电磁空间是电磁波构成的物理空间，属自然空间的组成部分。
　　电磁空间是一个以电磁场和电磁波为基础，以时间、空间、频率、强度、相位、编码、极化等形式承载和传递信息的物理空间。它可以用来描述和研究电磁波在空间中的传播和相互作用，以及它们与物体、电荷、电流等之间的相互作用。在电磁空间中，信息可以通过电磁波的形式传递，包括无线电波、微波、光波等。这些波可以携带不同的信息，例如音频、视频、数据等，并通过编码和调制技术进行传输[1]。
　　在信息时代，信息传递和数据处理已经成为现代社会的重要功能，电磁空间是实现这些功能的主要载体之一。在电磁空间中，人们可以进行信息传输、数据处理、通信、导航、遥感、探测等各种活动，这些活动已经成为现代社会不可或缺的重要部分。同时，电磁空间还可以为各种智能系统和自动化设备提供数据传输和信息交换的通道，是实现智能控制和自动化生产的重要基础。因此，电磁空间已经成为信息时代和智能时代人类社会的主要活动空间之一。随着科技的发展，电磁用频设备和系统数量急剧增加，这些设备和系统形成了由多主体、多因素、多变量构成的互为输入输出的复杂系统，且各个主体之间相互作用、相互影响，而每个因素和变量都可能对整个系统产生影响。
　　同时，电磁空间已经成为继陆、海、空、天、网络(赛博空间)之后的第六维作战空间，其以电磁波为信息载体，通过电磁波的发射、传输、接收和感知等过程，完成信息传递、数据处理和态势感知等任务。这一维度的存在贯穿于其他五维空间的作战过程中，并且对其他维度的作战效果产生着重要的影响。
　　网络电磁空间原是一个重要的计算机和哲学领域概念，欧美等国家和地区称之为赛博空间(Cyberspace)，这个概念将继续发挥重要作用。美国的军用术语中定义了电磁空间的特定含义。*先，电磁空间被视为连接各种信息技术基础设施的网络，包括因特网、电信网、传感器、武器平台、计算机系统及嵌入式的处理器和控制器等。其次，电磁空间被视为一个具有时域、空域、频域和能域特征的广阔领域。*终，电磁空间被视为一个虚拟现实环境，在这个环境中，训练有素的核心人物发挥着关键控制作用[2]。由此可见，电磁空间的准确定义，还需要继续不断探索和总结。
　　与此同时，作为国土空间的重要组成部分，当前电磁空间呈现出环境错综复杂、目标种类多样、用频行为各异等全新挑战，电磁空间的安全问题日益严峻。对于电磁空间秩序的安全管控，也正在成为影响每一个国家和社会安全的重要因素[3， 4]。
　　1.1.2　电磁空间概念的内涵与外延
　　1.1.2.1　电磁空间的内涵
　　电磁空间的内涵是指该概念所反映对象的本质属性的总和，也就是对电磁空间的特有属性的反映。根据不同的角度和层次，电磁空间的内涵可以有以下不同的划分。
　　从物理角度看，电磁空间的内涵包括了电磁波和电磁场的基本特征，如频率、波长、振幅、相位、极化、传播方向、衰减、干扰等。
　　从信息角度看，电磁空间的内涵包括了电磁波和电磁场所承载的各类信息，如内容信息、商务信息、控制信息等，以及这些信息的编码、加密、压缩、传输、接收、处理等过程。
　　从功能角度看，电磁空间的内涵包括了电磁波和电磁场所实现的各种功能，如通信、导航、定位、探测、干扰、欺骗等，以及这些功能对应的设备、系统、平台等。
　　从战略角度看，电磁空间的内涵包括了电磁波和电磁场所具有的战略价值，如提供情报支持、保障指挥控制、增强打击能力、提高生存能力等，以及这些价值对应的战略目标、任务、规则等。
　　1.1.2.2　电磁空间的外延
　　电磁空间的外延，是指具有该概念所反映的本质属性的一切对象，是电磁空间所包含的一切事物。根据不同的范围和界定，电磁空间的外延可以有不同的划分，一般可按以下理解。
　　
　　(1)电磁空间的形态
　　电磁波按照频率从低到高或波长由长到短可划分为无线电波(包括长波、中波、短波、超短波、微波等)、红外线、可见光(纳米级别)、紫外线、射线。其中，长波为低频，频率范围为30kHz～300kHz，波长范围为10km～1km；中波为中频，频率范围为300kHz～3000kHz，波长范围为1000m～100m；短波为高频，频率范围为3MHz～30MHz，波长范围为100m～10m；超短波为甚高频，频率范围为30MHz～300MHz，波长范围为10m～1m；微波的频率范围为300MHz～3000GHz，波长范围为1m～0.1mm，微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”；红外线的频率介于微波与可见光之间的电磁波；可见光的频率范围为380THz～750THz，波长范围为780nm～400nm；紫外线的波长范围为400nm～10nm；X射线及γ射线的波长小于1nm。
　　在电磁波的传输特征和载信息特征方面，电磁波因其工作频率的不同，在空间传输的过程中也存在不同的特点：低频段电磁波绕射能力较强，高频段电磁波穿透能力较强，频率越高信号衰减越大，但是频率越高波长越短，穿透作用越强。
　　电磁波的模式是指特定频率的能量集中在特定结构中的形式，在考虑波导或传输线的情况下，一般指特定频段电磁波传播的形式，与能量根据结构特性集中在特定频率的现象有关。电磁波的模式*终主要由结构形状决定，也就是要使用特定模式，就必须设计相应的结构形式，使所需的频率能量收敛到预定模式。在实际应用中，TEM (Transverse Electromagnetic)、TE(Transverse Electric)、TM(Transverse Magnetic)三种传播模式被广泛应用于电路/结构设计中，这是由电磁波传播的方向、E场和H场是否相互垂直决定的，电磁波的传输特征主要有趋肤效应、自由空间损耗、吸收与反射等。
　　电磁波的形态，其概念对于电磁波是非常抽象的，具有波粒二相性的“波”，在学术上有很多数学模型，但在物理世界却缺乏直观的“物理模型”或“视觉模型”。一束电磁波在真空中的传播路径是直线的，但直观感受却是磁场与电场相互垂直且共同垂直于传播路径的函数概念图。在磁场与电场的函数概念图上，电磁波呈现出“波的空间”具体形状。实际上，空间上是不存在“波状”的电磁波的，电磁波就是一条线，或者无数条线并列组成一束电磁波。概念图上不同点的空间位置，代表的只是实际上某一事物的不同属性，并非一定代表着空间含义。而**的“磁场—电场”电磁波图，具有一定的空间含义，却并非代表了电磁波真实的空间形态。磁场与电场表示在坐标轴上的点，实际上对应着空间中电磁波的位置，但坐标轴以外的点，则是代表了空间中对应点的电磁属性，而非实际位置。互相垂直的磁场与电场，实际上是作用于空间同一点的，这是电磁波传播路径上的某一点的场的性质，代表着电场/磁场的强度，只有空间位置，没有实际大小[5]。
　　电磁波中所携带的信息量称为载信息量，载信息量是衡量电磁波传输信息能力的重要指标。信息可以通过调制电磁波的某些特性来传输，如振幅、频率、相位等。这些特性的变化可以表示数字信号或模拟信号，从而将信息传输到接收端。载信息量也可以理解为：在单位时间内，通过电磁波传输的信息量。载信息量的大小与电磁波的带宽和调制方式有关，带宽越大，可以传输的信息量也就越大。若采用更高级的调制方式，则可以在相同的带宽下传输更多的信息。
　　(2)电磁空间的认知
　　电磁空间认知主要是针对其理论规律和物理规律、测试理论等开展的认识与科学研究。电磁空间认知的基础是对空间内传输的电磁波与空间各构成要素之间的相互作用与影响机理的认知。电磁空间认知的核心问题是复杂目标及环境对电磁波的作用下电磁辐射与散射的多维特性认知与表征。电磁空间认知的有力工具是对电磁特性调控的机理、理论与方法[6，7]。
　　电磁空间基础理论是一个涉及电磁学、物理学、数学、工程学等多个学科的交叉融合领域，主要研究电磁波在空间中的传播、辐射、反射、折射、干扰、调制、解调等基本问题，涉及电磁场理论、电磁波传播理论、电感耦合、电磁干扰、电磁兼容性等多个学科领域。
　　在电磁空间基础理论的研究中，物理学提供了电磁波的基本理论和模型，数学学科提供了电磁波的数学表征和计算方法，工程学则将这些理论应用于实际工程中，例如无线通信、雷达、卫星通信等。此外，电磁空间基础理论还涉及电磁波在大气、海洋等不同介质中的传播特性，需要涉及大气物理学、海洋动力学等多个学科的知识。同样，电磁空间理论的进步也可促进其他基础学科的应用发展，如医学、环境、交通、能源等。此外，电磁空间理论的不断更新迭代，也成为培育壮大新质生产力，实现科技创新的核心力量之一。