
【電】 submerged antenna
水中天線(Underwater Antenna)指專為水下電磁波傳輸設計的輻射結構裝置,其功能是在水體環境中實現電能與電磁波的相互轉換。該設備廣泛應用于水下通信、海洋資源勘探和軍事監測領域,主要分為低頻磁場天線與電場天線兩大類别。
從電磁傳播特性分析,水中天線需克服海水高導電性導緻的強衰減效應。根據Maxwell方程組推導,電磁波在海水中的傳播常數可表示為: $$ gamma = sqrt{jomegamu(sigma + jomegavarepsilon)} $$ 其中σ為海水電導率(約4 S/m),ε為介電常數。該公式表明低頻信號(30-300 Hz)具有更優穿透性,這與IEEE海洋工程期刊的研究結論一緻。
典型結構包含:
美國海軍研究實驗室(NRL)2023年測試的新型寬帶天線,在300米深度實現了10 kbps數據傳輸率,相關技術細節收錄于《IEEE天線與傳播彙刊》。中國船舶重工集團第715研究所近年研發的相控陣水下天線系統,已成功應用于南海海底觀測網。
“水中天線”這一表述在不同語境下有兩種可能的解釋,需結合具體場景進行區分:
水下通信設備(Submerged Antenna) 指設計用于水下環境的無線電波發射或接收裝置。其工作原理與普通天線類似,但需適應水的導電性和電磁波衰減特性。例如,潛艇通信或水下探測設備可能采用此類天線,通過優化材料與結構來提升水下信號傳輸效率。
航海術語中的“水天線” 在軍事或航海領域,“水天線”指海平面與天空的交界線(即海平線),通常目視距離約為8公裡。這與通信設備無關,而是描述視覺觀測的物理現象。
注意:第一種解釋(水下天線)的權威性依據較弱(僅來自低權威性網頁),而第二種解釋(海平線)雖存在但屬于極低權威性描述。若涉及專業技術場景,建議結合具體領域文獻進一步确認。
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