大功率甚低频天线阵列电磁辐射安全防护距离研究∗

石昕阳 王彦碧 黄 波 谢 朦

（武汉船舶通信研究所 武汉 430205）

1 引言

甚低频通信已广泛应用于远距离水下通信、远距离导航、无线心跳频率检测器、地球物理学研究和灾害救援等军民用领域，能够解决远距离和大深度通信难题。大功率天线阵列是甚低频发信系统的主要装备之一，其工作频段为几千赫兹到几十千赫兹，发射功率为几百千瓦到数兆瓦特不等。

欧美等科技强国非常重视甚低频发信天线阵列的研究，目前亚欧美开发实用的甚低频发信天线阵列共有近30套，表1列出了以美国为代表的甚低频通信天线阵列的构型、工作频率和发射功率。

表1 美国甚低频发信天线阵列一览表

卡特勒（Cutler，MA.）甚低频发信系统的天线阵列为两个分隔且完全一样的伞状“北阵列”和“南阵列”组成，每一个阵列由13个金属天线桅杆通过电缆线水平连接到中心天线桅杆组成六角形雪花状。该天线阵列的发射频率为24kHz，输出功率为1.8MW。吉姆溪（Jim Creek，WA.）甚低频发信系统的天线阵列由10个链状电缆线（1719m～2652m不等）和12个61m高的塔架组成，发射频率为24.8kHz，输出功率为 1.2MW.拉莫尔（LaMoure，ND）甚低频长波发信拉索式伞状天线阵列的工作频率为25.2kHz，输出功率为1.6MW。卢阿卢阿莱（Lualualei，HI）甚低频长波发信天线阵列的工作频率为21.4kHz和23.4Hz，输出功率1.7MW。美国海军甚低频电台广播网架设了11个500kW以上的甚低频电台，每个电台的天线阵有7～26个铁塔，塔高最高达383m。美国海军“塔卡木”机载甚低频发信天线采用一长一短的双拖曳天线（7925m/1220m），其最大发射功率为250kW。……