近年来，由于无线通信网络和各种无线电技术的广泛应用，电磁应用(Electromagnetic Applications)方面的问题日益突出。电磁应用包罗万象，但是大都属于基础性技术。以下介绍一些电磁应用方面的技术知识。

1. 天线 (Antennas)

天线的效能为影响无线通讯质量重要的一环；各种无线通讯系统的天线，依照不同的应用而有不同的特性需求。无线通讯手机越做越小，为了便于携带及美观，包括移动通讯、定位、数字电视、无线局域网络等单功能或多功能天线，最好隐藏在手机内。基地台的天线依照放置地点周遭环境的不同而有不同的场型及极化需求。降低各种移动天线的尺寸及设计多功能天线以减少所需天线数目，可以节省装置成本。结合微波放大器电路设计主动式天线以提升天线增益，可以扩大移动通讯的使用范围。

2. 电路最佳化技术 (Circuit Optimization)
在电路制作前使用电路仿真预测电路的响应，可有效节省制作电路的时间与成本。如何发挥最佳化技术使模拟次数减少，在今日的设计中日趋重要。

3. 电磁干扰/兼容 (Electromagnetic Interference and Compatibility)

电机设备和电子产品在使用过程中可能产生电磁辐射，以致干扰其它设备之正常运作，甚至影响人体健康。各国已先后立法规范，要求任何电子产品所产生的电磁辐射必须符合电磁干扰/兼容(Electromagnetic interference /compatibility)的法规标准，否则不准上市销售。近年来随着无线通讯技术的快速发展，技术日新月异，世界各国的法规标准日趋严格。今后的电机和电子产品必需进一步减低电磁辐射并更能承受外来的电磁辐射。

解决电磁干扰/兼容的问题需要学理与经验的结合，且需要在设计电路设备或系统之初考虑可能的电磁干扰/兼容问题，事后的补救措施将花费更高的成本。电磁干扰/兼容的领域很广泛，包括电力系统、计算机、通讯系统、控制系统、医疗设备、运输电子系统、军事设备、信息科技系统、消费性电子、家用电器、信号干扰、信号传输、信号耦合、材料特性、量测技术、屏蔽技术、生医电磁现象等。主要技术包括：车辆电磁干扰/兼容、印刷电路板的电磁干扰/兼容、电磁干扰/相容量测技术、屏蔽材料、集成电路内部之电磁干扰/兼容、瞬时电磁干扰/兼容、电磁辐射安全等。

4. 电磁软件开发 (Electromagnetic Simulation and Software Development)

早期使用计算器求解电磁问题时，利用近似的解法来处理较复杂的问题，例如高频电磁波散射等；针对特殊的问题设计程序，并不适用于求解一般性的电磁问题。随着计算器科技的发达及个人计算机的普及，矩阵方程式的数值解渐被用来求解一般性电磁问题，大幅扩大电磁软件的应用领域。近年来无线通讯产业发展快速，随着频率及传输速率的提高及电子产品的缩小，电磁效应更形显著，电磁软件的需求更加普遍。

5. 智能型运输系统 (Intelligent Transportation System)

随着交通运具及流量的持续增加，一般的公路系统愈趋复杂，交通拥塞的程度亦愈趋严重，造成时间的浪费及不便，额外耗费的燃料成本及衍生的经济损失相当可观。交通拥塞所产生的空气污染，亦造成严重的环保问题。

为因应上述问题，智能型运输系统（Intelligent Transportation System, ITS）的观念逐渐在各国形成。智能型运输系统的目标在利用先进的通讯、计算机、控制、信息等技术以改善交通状况，达到更安全、更便利的目的，同时减少交通拥塞、空气污染及对生活环境的影响。主要技术包括：先进旅行者信息系统（ATIS）、先进交通管理系统（ATMS）、先进车辆控制系统（AVCS）、商用车辆营运（CVO）及先进大众运输系统（APTS）。

美、日及欧洲各国已陆续完成数个有关智能型运输系统之大型计划。美国从1960年代开始进行相关研究，1990年代初期由政府主导Pathfinder、TravTek及ADVANCE等大型计划并进行测试。近年来则进行部份智能型运输系统之硬件架构建设，预计在2010年前完成全美主要都市及地区之相关基础设施。

日本在1980年代将全国之电子数字地形数据制成光盘，随后发展车上自动导引系统。从1991年开始开始进行VICS计划，研究利用路边微波或红外线短距通讯台及调频次载波等通讯技术，提供各种动态交通状况给车辆使用人，协助导引其到达目的地。

欧洲在1985年前后完成车上自动导引系统之开发，并进行PROMETHEUS及DRIVE两项计划，发展相关之车上装备，并针对智能型运输系统所需之硬件架构进行研究。

主要技术包括：短距通讯收发装置之研发、微波收发器、微波相列天线、车装低成本、低损耗微波收发器或询答器、毫米波收发器及天线、先进车辆控制系统相关组件之研发等。

6. 微波及毫米波技术(Microwave and Millimeter-Wave Technologies)

近十年来，集成电路技术快速进步，带动许多科技蓬勃发展且相互结合，创造更多应用。例如，2.4GHz与5GHz ISM频段之无线局域网络 (WLAN) 己经应用在现今的日常生活中，可于有限通讯频宽中传输大量多媒体数据。系统技术与操作己涵盖微波频段，且透过先进之硅晶射频集成电路技术(RFIC)，将复杂的通讯与数字系统整合在微小的系统芯片(SOC)。为满足更大量数据传输，新一代无线通讯系统将朝更宽带、更快速发展，超宽带(UWB)系统即为一例。

除此之外，毫米波无线个人网络 (WPAN)的国际性标准(IEEE Standards)也在积极制定中。该系统建立在60GHz之公共频段(ISM band)，可提供高于1Gbps之数据传输，目前正在积极讨论与其它已存在或正在制定的国际标准结合，形成多频段、多标准之通讯协议。主要技术包括：毫米波智能型天线、毫米波系统封装技术(SiP)、毫米波系统芯片(SOC)技术等。

7. 无线电传播 (Propagation)

无线电传播研究对无线通信系统之发展不可或缺。例如，发展第一代模拟移动通信系统(如AMPS)阶段，即需要研究无线电通道的传播损失、多重路径衰落及都卜勒频移之影响。发展第二代数字系统(如GSM)阶段，更需要了解多重路径所造成之信号时间延迟与扩散及其对系统之影响。第三代(3G)及B3G系统除使用码域多任务接取(CDMA)技术提高系统容量，更使用多发射及多接收天线(MIMO)的架构，并结合空域多任务接取(SDMA)及适应性空-时信号处理技术大幅提高系统容量。

由于频谱资源有限，未来将使用至高频段(EHF)以取得较充裕之频谱资源。除此之外，如何提升频谱使用效率亦是未来无线通信技术发展的重点；例如与现有系统共享频谱而不致相互干扰之低功率超宽带(UWB)技术。

主要技术包括：EHF电磁波传播特性与信道模型、MIMO架构之电磁波传播空间特性与信道模型、移动分布式无线网络、UWB无线电传播特性与信道模型建构等。

8. 射频、微波及毫米波集成电路 (RFIC and MMIC)

由于半导体制程的进展快速，目前已经开发出0.18μm/0.13μm甚至是90nm的RF CMOS制程，使得RFIC的设计可以满足更高频率、更高整合度的需求。未来RFIC一方面将朝更高频宽及频率发展，如3~10GHz或更高频率(60GHz)的宽带系统;另一方面则将现有的系统进行更高度的整合，如WLAN系统收发机(transceiver)与功率放大器(PA)及收发切换开关(T/R switch)等的整合、单一系统的多频带整合，乃至于不同系统的整合。

RFIC电路主要技术包括：功率放大器的自动偏压控制、高线性度/低插入损耗的收发切换开关、低电压操作电路、高频被动组件/布局等效模型的建立、射频静电防护、宽带化的电路设计、毫米波60GHz射频收发机设计、CMOS功率放大器设计等。

单芯片RF系统(RF-SOC)主要技术包括：UWB单芯片射频收发机、WCDMA单芯片射频收发机、WLAN/GPRS双模单芯片射频收发机、射频单芯片电视调谐器（TV tuner）、WiMax、Zigbee等。

9. 电磁散射 (Scattering)

电磁波由讯号源经发射天线向外辐射，在自由空间或其它媒介中传播，与其它物体产生电磁散射效应，并传播至接收天线而完成电磁讯号连结或引致电磁干扰。

主要技术包括：无线通讯信道之散射特性、粗糙表面散射、周期排列物体之散射、天然物体对电磁波之散射、人造物体对电磁波之散射、电磁逆散射、电磁散射与传播等。

10. 信号完整度电磁仿真 (Signal Integrity and Electromagnetic Simulation)

早期的数字电路分析大多从电路学的观点出发，参数的撷取局限于准静态的电感及电容，电气特性的模拟大多包含集总组件与传输线，以电压及电流为基础。由于数字电子技术的发展，工作频率愈来愈高，其谐波成分已高达微波频段，其高阶谐波甚至接近毫米波频段，而多种使用传输线模型无法仿真的电磁效应也日益明显。

主要技术包括：数字信号完整度电磁仿真技术、大型电路板非理想接地面的模拟、时域电磁模拟与频域电磁模拟的混合最佳化等。

11. 智能型天线 (Smart Antenna Technologies)

智能型天线系统除了可增加通信容量外，也能消除同频干扰及多重路径效应。近年来，国内智能型天线系统之研究及产业应用逐渐受到重视，陆续发展出多波束智能型天线。以往所发展的智能型天线频段为900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz及2.4GHz，多属窄频应用，重点在运用多波束功能以提升频谱使用效率。IEEE 802.15.3a推出的新规划，工作频率由3.1GHz到10.6GHz，其它超宽带（如1GHz-26GHz）在通信及微波影像之应用也相继推出。设计这些超宽带技术所需的智能型天线将面对极大的挑战。

主要技术包括：超宽带天线单元、超宽带波束成形器、光栅波瓣之消除、超宽带天线数组、超宽带智能型天线之应用、超宽带信号源、超宽带接收机、超宽带智能型收发系统等。

12. 三维微波被动组件与模块开发(Three-Dimensional Microwave Components)

具有三维立体结构的新型微波电路和天线，有助于使组件微小化、提高组件效率、进而达到系统整合等目标。这些创新的三维微波被动组件可利用多层制程，如低温共烧陶瓷(LTCC)、多层薄膜(multilayered thin film)、多层印刷电路板 (multilayered PCB)、及微机电 (MEMS)等技术来设计和实现。在水平的电路母板上面垂直安插电路子板也可以形成成立体化的电路架构。

多层基板不仅可用来设计三维被动组件及天线，亦可用来设计主动组件的匹配网络及电路组件间的连结网络，进而发展高频/微波次系统组件整合技术，实现前瞻性三维微波构装模块。微波集成电路(MMIC)或主动组件可利用镑线(wire bonding)、beam lead、表面黏着技术(surface mount technique)、覆晶(flip-chip)、ball grid array (BGA)等方法安置在这些多层基板上。这种系统封装技术(SiP)整合了各种不同的技术，相较于系统芯片技术(SOC)，较不受限于同一个晶圆的制程。

主要技术包括：新型三维被动组件开发、新型三维小尺寸/多频/高增益天线、微波模块技术、微机电微波组件等。