海水中环天线的辐射特性研究＊

郑 强 杨日杰 陈佳琪

（海军航空工程学院电子信息工程系 烟台 264001）

1 引言

水下通信技术广泛应用于潜航器之间、潜水员之间的信息交换，水下无人设备的导航与控制，以及水下传感网等领域［1～3］。随着应用的不断扩展，水下平台间的声频、图像以及综合数据实时交换应用，对水下无线通信技术的传输速率提出了更高的要求。在复杂的水声环境中，传统的水声技术受噪声和干涉影响较大［4～5］，具有多径效应、通信速率低、延时大、带宽有限等特点。

受海水介质吸收衰减的影响，电磁波载频的选取受很多因素的限制，以往设备中仅有超长波通信得到了实际应用，但其天线体积大能耗高，通信速率极低。近年来，随着数字信号处理技术及天线技术的发展，水下高速射频通信成为可能，性能高、体积小的环天线是水下射频通信技术研究的重要方向［6～7］。目前，国外已经开展了水下近距离射频通信天线的研究［8］，并取得了一定的进展。本文从海水中电磁波的传播特性入手，对海水中环天线的辐射阻抗特性进行了研究。

2 电磁波在海水中的基本参数

电磁波在海水中的传播不同于空气中。因为海水是一种导电媒质，海水的导电性与海水中的电解质组成及含量有关，温度与压力的变化也显著影响海水的导电性能。所以，地球上不同海域，同一海域不同深度、盐度下的海水导电性能都相差很大。海水电导率的分布与变化是海水电磁环境的一个重要参数，它直接影响着电磁波传输的衰减特性和相位特性。……