设计水下电流场通信系统需注意的几个问题

介绍了水下电流场通信的原理,并根据电流场的特点提出了利用恒流场模型作为水下电流场通信的模型,得到了输入输出之间的关系,分析了电流场通信方式的优势,探讨了水下电流场通信系统设计中需注意的几个问题,得到以下结论：通信频率最好选择在甚低频段;增大某一方向通信距离;收发两点电极的垂直平分线重合或电极基线重合;采用窄带、能量利用率高的调制解调方式以达到抗干扰的方法,为进一步研究水下电流场通信系统提供一定的参考。     

海上超短波通信距离分析

以海上超短波通信为背景,分析了影响海上超短波通信距离的几种相关因素,并得出了其主要因素是天线高度且给出天线高度的设计方法.介绍了超短波通信的信道特性,给出了无线视距传播的几何视距及有效视距的计算方法;分析了通信天线的特性参数,给出了天线辐射功率、天线效率、天线方向性系数及天线增益的详细计算过程;对影响海上超短波通信距离的各种因素进行了理论分析,得出了影响海上超短波通信距离的主要因素是天线高度的结论;给出了超短波通信天线高度设计的方法,为海军舰艇超短波通信天线的设计及架设提供了理论支撑.     

水下通信定位导航技术分析及一体化展望

水下通信定位导航技术在海洋勘测、资源开发、海洋环境保护以及海洋军事行动等各种作业任务中都发挥着重要作用。本文通过对近年来水下通信技术和水下定位导航技术的文献进行收集整理,从而对以上技术进行分析,并且着重分析水下定位导航技术中的几种不同的方向。最后对水下通信定位导航一体化设计中所需要解决的关键技术进行分析及展望,对形成水下通信定位导航一体化组网、进一步提高水下通信的距离与可靠性以及提升定位导航的精确度提供研究基础。     

水下通信定位导航技术分析及一体化展望

水下通信定位导航技术在海洋勘测、资源开发、海洋环境保护以及海洋军事行动等各种作业任务中都发挥着重要作用。本文通过对近年来水下通信技术和水下定位导航技术的文献进行收集整理,从而对以上技术进行分析,并且着重分析水下定位导航技术中的几种不同的方向。最后对水下通信定位导航一体化设计中所需要解决的关键技术进行分析及展望,对形成水下通信定位导航一体化组网、进一步提高水下通信的距离与可靠性以及提升定位导航的精确度提供研究基础。     

采用超低频电流场实现深水UUV遥控

首先分析遥控UUV的通信方式,将采用水下电流场通信和水声通信进行比较,得出采用水下电流场实现深水UUV遥控的优越性。分析水下电流场通信的原理,给出深水UUV接收遥控信号电压的表达式,总结出影响水下通信距离的关键参数。研究UUV接收信号随频率、通信距离的变化规律,最后提出增大水下电流场通信距离的方法。     

海水中环天线的辐射特性研究

使用电磁波进行水下通信具有传播速率高等优势,文章针对电磁波水下通信中环天线的设计,在对电磁波传播特性进行研究的基础上,分析了传播速度和波长对环天线的影响,推导出了水下环天线的辐射功率和辐射阻抗的解析表达式,仿真分析了水下环天线的辐射特性,得出了天线尺寸和工作频率对辐射特性的影响,为环天线的设计和应用提供了参考。     

高温超导带材在水下通讯中的应用

从两个方面分析了高温超导带材在水下超低频（30-300Hz）天线中的应用。首先提出了YBCO高温超导带材制做的水下发射天线模型;然后采用超导线圈以减小磁场环接收天线热噪声（ENF）,提高接收灵敏度。最后结合52Hz,102Hz,202Hz频段超导带材的交流损耗、超导磁场环天线ENF等测试结果,得出高温超导带材的应用可提升水下超低频天线系统性能。     

基于罗兰C的UUV浅海导航定位技术

在设计并实现罗兰C全向磁天线的基础上,通过对罗兰C信号传播场分量进行分析,认为水下采用磁天线接收水平磁场信号是UUV的最佳选择,在此基础上,结合场强预测的布雷默曲线和水中信号衰减规律,仿真计算了罗兰C信号在不同距离和深度上的磁场场强以及水下磁天线所能感应的电压值。利用所设计的磁天线,开展了水下接收罗兰C磁信号的试验,结果表明在表层水域(深度小于5 m时),UUV利用罗兰C进行定位导航是可行的。     

基于罗兰C的UUV浅海导航定位技术研究

罗兰C工作于长波波段,具有一定的海水穿透能力,为UUV的水下导航定位提供了途径。在设计并实现罗兰C全向磁天线的基础上,通过对罗兰C信号传播场分量的分析,认为水下采用磁天线接收水平磁场信号是UUV的最佳选择,在此基础上,结合场强预测的布雷默曲线和水中信号衰减规律,仿真计算了罗兰C信号在不同距离、深度上的磁场场强和水下磁天线所能感应的电压值。利用所设计的磁天线,开展了水下接收罗兰C磁信号的实验,结果表明在表层水域(深度小于5米时),UUV利用罗兰C进行定位导航是可行的。     

海水中电磁波特性的分析与研究

对海洋、湖泊等水下区域无线通信的积极探索不仅有利于开采水下所蕴含的丰富资源,也有利于国防建设。目前水下通信的主要方式为水声通信,但是由于水声通信多径效应严重、环境噪声影响大、通信速率低等,这限制了水声通信进一步的发展。近年来随着信号处理及天线技术的快速发展,使得水下电磁通信得到了更多的关注。由于水是导电媒质,电磁波在水中所呈现出的特性与空气中所呈现的特性有着本质的区别。为了更好地研究水下无线电通信,有必要详细分析海水中电磁波的传播特性。     

我国海船通信天线实船测试综述

就我国海船通信天线的实船测试情况作了综述。重点介绍了海船发信天线的选择、安装布局、测试的项目和方法，以及提高天线效益的实船测试研究；强调了实测试的重要意义。实船的方法和科学结论，对于海船天线的设计、研制和安装布局都具有重要的参考价值。     

SQUID在水下超低频通信中的应用分析

常规拖曳天线存在信号接收盲区，SQUID用于超导拖曳天线提高了信噪比和灵敏度，实现对水下微弱信号的全向接收：阐述SQUID的工作原理和噪声特性，分析其在超低频通信中的低温控制、环的正交性和混沌行为，为工程应用提供理论依据。     

舰船短波通信天线优化布置数学模型

通过对舰船短波通信天线布置时要考虑的技术参数进行分析,采用线性加权和法建立了相应的目标函数模型,解决了多参数的天线优化布置问题。结合舰船短波通信天线布置的特点和国军标建立了约束条件模型。     

超低频水下发射天线的可行性研究

超低频电磁波从海水传入大气时,在海面处发生反射和透射,穿透海面的能量集中在界面附近,以侧面波沿两种介质分界面传播的。通过对比海面附近单位水平电偶极子在水平距离100km和5000km及100m深度的海水中产生的电磁场和美国一个超长波台的数据,由计算结果知采用中场水下发射天线对100m深度的水下设备进行通信几乎是不可能实现的。但在近场上,同样采用的发射电流,仅需很短的天线,可以大大降低超低频发射系统的成本,而且目标隐蔽,生存能力强和灵活机动。     

琼州海峡多功能航标通信数据分析

海口航标处在琼州海峡及附近海域投放了6座多功能航标,其中琼州海峡船舶定线制警1-3号灯浮标存在不同程度的数据延迟及无法回传的问题。为解决琼州海峡多功能航标通信问题,海口航标处协调运营商通过增加天线强度、调整天线方位角及开通超远覆盖等手段进一步强化浮标附近海域信号强度,同时开展通信终端的测试工作。本文重点对运营商调整前后及通信终端测试工作的通信数据进行分析,为当前琼州海峡多功能航标通信问题提供切实可靠的优化建议。     

水下通信中单边带调制电路的设计与实现

针对水下通信载波频率很低的特点,设计相应的载频移相网络,低频宽带移相网络和相乘器电路实现单边带调制,通过Multisim 10对电路进行仿真。通过对实际电路进行测试,电路的边带抑制比可达到34 dB,满足水下通信系统的要求,为低载频段用移相法实现单边带调制技术的实际应用提供了参考。     

ELF磁场拖曳天线的运动感应噪声分析

在潜艇拖曳电缆的电极对天线中附加磁场天线是消除接收盲区、实现潜艇通信全向接收的重要手段。拖曳磁场天线的噪声主要有热噪声、运动感应噪声、磁致伸缩噪声和巴克好森噪声四种，分析并采取措施降低这些噪声是实现全向天线的关键。针对运动感应噪声的原理进行了分析，得出了噪声ENF与天线机械性能、天线灵敏度之间的关系，并由此提出了降低该噪声的途径。     

艇载通信天线电磁辐射仿真分析

通过电磁场数值计算与仿真分析、评估通信天线大功率发射对艇上人员、装备的影响并及时采取防干扰措施,是潜艇总体电磁兼容性设计的重要内容之一.本文应用矩量法(MoM)对艇载通信天线电磁辐射特性进行研究.基于伽略金近似方法,采用分域基函数展开模式,建立艇载通信天线电磁辐射数值计算模型,求解得到振子天线的电流分布,并与实测结果相比较,具有较好的一致性.其仿真分析结果为潜艇总体电磁兼容性设计提供了很好的技术支持.     

舰船电磁兼容预测仿真中的天线建模研究

总结了舰船设计中电磁兼容仿真计算所需的天线模型类型,结合工程应用论述了其适用范围及关键参数设置原则,通过舰船电磁仿真软件(Ship EDF)进行天线建模及仿真案例分析,结果表明:对通信天线进行矩量法全波建模、对雷达天线进行等效惠更斯源建模是一种行之有效的方法,可满足工程应用的需要,对舰船总体甲板多天线布局具有较重要指导意义。     

新一代潜用UHF频段卫星通信天线研究

随着卫星通信体制的不断革新,现役潜艇上使用的UHF频段卫星通信频段与速率都有大幅度的提升。为了能够适应新体制下的通信要求,本文针对新一代潜用UHF频段卫星通信天线展开设计研究。采用变宽度辐射臂与寄生辐射臂相结合的方式,调节天线的阻抗、扩展天线的工作频段,使天线的电压驻波比在整个UHF频段卫星通信频段内均满足通信要求。通过电磁仿真分析天线的辐射方向图,确定天线在海洋环境下随艇摇摆时依旧能够满足使用要求。同时还针对该天线设计了一款一体化宽带功分移相馈电网络,进一步提高了天线的集成度。最后根据设计结果加工制作了天线实物并进行了测试,测试结果与仿真结果一致,满足各项指标要求。