水下通信

水下通信

正文

岸上實體（人或物）對水下目標的通信和水下實體之間的通信。水下通信按其手段通常可以分為電磁波通信和非電磁波通信兩種。
電磁波在水中傳播與在空氣中不同。由於水的電導率σ和介電常數ε與空氣中的電導率 σ0和介電常數ε0不同（見表），因此其傳播特性也不一樣。

水下通信

電磁波從空氣進入海水中時，電場的水平分量Ex遠大於垂直分量Ey，電場方向基本是水平的，因此傳播方向是向下的（見圖）。這時，在深度為h處的場強 是按指數規律衰減的，衰減很快。波長越短，衰減越大；水的電導率越高，衰減越大。

水下通信

由於上述這些特點，電磁波在海水中的傳播距離有限。一般來說，長波可穿透水的深度是幾米，甚長波穿透水深是10～20米，越長波穿透水深是100～200米。電磁波在海水中的傳播速度為

式中c為光速,λO為空氣中的波長。因而在水中的波長為

利用電磁波對海水中目標通信時，電磁波主要是先通過大氣再穿透海水。因為超長波和甚長波在大氣中的衰減僅為1.5～3分貝／兆米,而在海水中的衰減是0.2～10分貝／米，所以利用電磁波進行水下通信，大部分路徑要靠大氣傳播。水下通信需要波長很長的電磁波，為了得到一定的輻射功率，就需要龐大的天線系統（兆瓦級甚長波發射天線通常占地面積為數平方公里，超長波發射天線還要大得多），以及很大功率的發射機（幾十千瓦到數兆瓦）；然而水中接收天線則可以做得較小。因此，這種通信只限於岸台發射，水中接收。
水下通信還可以採用非電磁波通信,如水聲通信。電於聲波在海水中衰減較小，利用聲波在海水中通信可得到數十公里的通信距離，在有波導現象存在時，通信距離會更遠。水面船隻對潛艇或潛艇之間的通信，大多採用水聲通信，

配圖

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