什么是水下通信?

[拼音]：shuixia tongxin

[外文]：underwater communication

岸上实体（人或物）对水下目标的通信和水下实体之间的通信。水下通信按其手段通常可以分为电磁波通信和非电磁波通信两种。

电磁波在水中传播与在空气中不同。由于水的电导率σ和介电常数ε与空气中的电导率 σ0和介电常数ε0不同（见表），因此其传播特性也不一样。

电磁波从空气进入海水中时，电场的水平分量Ex远大于垂直分量Ey，电场方向基本是水平的，因此传播方向是向下的（见图）。这时，在深度为h处的场强


是按指数规律衰减的，衰减很快。波长越短，衰减越大；水的电导率越高，衰减越大。

由于上述这些特点，电磁波在海水中的传播距离有限。一般来说，长波可穿透水的深度是几米，甚长波穿透水深是10～20米，越长波穿透水深是100～200米。电磁波在海水中的传播速度为

式中c为光速，λO为空气中的波长。因而在水中的波长为

利用电磁波对海水中目标通信时，电磁波主要是先通过大气再穿透海水。因为超长波和甚长波在大气中的衰减仅为1.5～3分贝／兆米，而在海水中的衰减是0.2～10分贝／米，所以利用电磁波进行水下通信，大部分路径要靠大气传播。水下通信需要波长很长的电磁波，为了得到一定的辐射功率，就需要庞大的天线系统（兆瓦级甚长波发射天线通常占地面积为数平方公里，超长波发射天线还要大得多），以及很大功率的发射机（几十千瓦到数兆瓦）；然而水中接收天线则可以做得较小。因此，这种通信只限于岸台发射，水中接收。

水下通信还可以采用非电磁波通信，如水声通信。电于声波在海水中衰减较小，利用声波在海水中通信可得到数十公里的通信距离，在有波导现象存在时，通信距离会更远。水面船只对潜艇或潜艇之间的通信，大多采用水声通信，