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《甚低频与超低频通信入水深度比较分析.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、总第242期2014年第8期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringVoL34No.8151甚低频与超低频通信入水深度比较分析+左卫1阚荣才2任席闻3(1.海军驻成都地区通信代表室成都434007)(2.海军大连舰艇学院92896部队大连116018)(3.91469部队北京100841)摘要甚低频和超低频是目前对水下潜艇通信的重要手段,论文对电磁波的入水传播做了理论分析,并对甚低频和超低频的入水深度进行了计算,给出了典型计算结果,并就如何提高甚低频、超低频的通信效果给出了建议。关键词甚低频;超低频;通信;传
2、播中图分类号TN215DOI:10.3969/j.issnl672—9730.2014.08.041ComparisonoftheDepthofPropagationinWaterbetweenVLFandSLFZUOWeilKANRongcai2RENXichuan旷(1.NavalGenerationRoomofCommunicationinChengdu,Chengdu434007)(2.No.92896TroopsofPLA,INlianNavalVesselAcademy,Dalian116018)(3.No.91469
3、TroopsofHA,Beijing100841)AbstractVLFandSLFareimportantcommunicationmethodstounderwatersubmarines.Thetheoryofelectromagnet—icwaves’propagationisanalyzed。andthedepthofVLFandSLF’sunderwaterpenetrationcalculatesiscalculated.Alsotypicalcalculationresultsaregiven.Andsuggest
4、ionsofhowtOimprovetheVLFandSLFcommunicationeffectsaresupposed.KeyWordsVLF,SLF,communication,propagationClassN●■nberTN2151引言由于海水对电磁波的衰减特性,目前甚低频和超低频是对水下潜艇通信的具有独特重要的地位。甚低频电磁波在海水中的衰减比较小,能够穿透10多米的海水层与潜艇通信[1~21;随着潜艇作用的提高,反潜技术和兵力也大幅提高和扩大,潜艇在小深度上被发现的概率大大增高。为了提高潜艇的隐蔽性和生存力,能够提供
5、更大通信深度的通信手段——超低频(30Hz~300Hz频带称为超低频)通信得以应用,本文介绍甚低频通信和超低频通信的发展过程和技术特点,以及提出改善对潜通信保障能力的建议。2电磁波入水传播理论分析在海面上,甚低频电磁波是在地面和电离层之间传播的,可以用波导传播理论进行分析和计算。按波导传播理论,电磁波在波导中以各种模式传播。甚低频电磁波在地一电离层形成的波导中以1阶模、2阶模、3阶模等总多模式传播。但高阶模衰减大,所以在远距离上主要的传播模式是1阶模。甚低频电磁场强度的计算可以用下面的近似公式大致计算场强[3~5],以提供大功率发
6、信台在远距离上产生的场强数值的大致概念。,)1n厂五⋯Ez一{兰竺竺二e-0·2(d/曲(p“”,uV/m(1)~/sin(d/a)式(1)中E为海面上的垂直电场强度;P为辐射功率,单位kW;厂为工作频率,单位为kHz;d为距离,单位为km;a=6370km,地球半径。通信的好坏不仅决定于接收点的电场强度,还决定于该点的噪声。甚低频的大气噪声源是雷电。地球上各个地区的雷电活动不同,噪声也高低不*收稿日期:2014年3月5日,修回日期:2014年4月27日作者简介:左卫,男,硕士,工程师,研究方向:电波传播理论。阚荣才,男,工程师,
7、研究方向:通信对抗。任席闯,男,博士,工程师,研究方向:无线通信系统。152左卫等:甚低频与超低频通信入水深度比较分析总第242期同。我国南海海域噪声比较高。各个地区一年四季的噪声电平也不同。已经对大气噪声进行了广泛的研究测量,有关数据可以从文献[1,5]查出。在表1内列出太平洋中部几个频率的大气噪声垂直电场中值的大致数据(假定收信机的带宽等于100Hz)。所谓中值,是指噪声电平在50%时间内不会超过此数值。海面上垂直电场与水平电场之间存在的关系[7~8]如式(2):r:——一E≈√等E:(2)式(2)中盯为海水的电导率。取盯一4
8、算出的水平电场幅度列在表1的第四行。根据电磁场的边界条件,水平电、磁场从海面上侧过度到海面下侧数值不变,而垂直电场则减小尼;/瑶倍。志,为海水的波数,‰为海面上空间的波数,lk;/k3l≈∥(旺。),仃为海水的电导率。由此可见,垂直电场从海面上侧过
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