英文名称；Super/Extremely Low Frequency Communications Technique
检索词：超/极低频；通信；潜艇
技术类别：信息系统技术;电子技术;

[定义] 
　 超/极低频通信技术是利用无线电频谱中的超/极低频谱段(美国将3赫～3千赫频段称为极低频，前苏联将其划分为三个频段：3～30赫为极低频；30～300赫为超低频；300～3000赫为次低频)对潜航在安全深度的潜艇实现岸--潜通信的技术。实现超/极低频对潜通信，需要研究多种课题：在给定输入功率的情况下，如何使输出功率达到最大；要在给定通信距离和功率要求的条件下，选择最佳的发射频率；研究超/极低频通信的加密技术；如何提高通信的数据传输速率；什么样的地质构造适合建造超/极低频通信台站；超/极低频通信系统对环境生态的影响程度等。超/极低频通信技术的优缺点是：1.超/极低频信号在海水中的衰减远比世界各国对潜通信最常使用的甚低频系统低的多，它在海水中的衰减约为0.3分贝/米，比甚低频频段在海水中的衰减降低了一个数量级，因此，它穿透海水的深度足以达到潜艇潜航的安全深度。2.它利用地球表面与电离层之间的巨大"波导"传播，大气衰减非常小(在75赫工作时，其大气衰减在0.9～1.5分贝/千公里)，可以使超/极低频信号传输到很远，只要用一个发射机台站就能进行全球通信联络。3.用超/极低通信技术实施对潜通信，不必在国外设站，可以免受国际政治环境对设站的影响。4.超/极低频信号对不可靠的传播条件不敏感，传播稳定可靠，受电离层扰动干扰小，即使核爆炸也不会严重干扰它，是为数极少的几种不受电磁脉冲破坏的通信手段之一。5.抗干扰能力较强，任何干扰机，如果试图干扰超/极低频通信，它就必须要有比超/极低频通信号更强大的功率输出，从而也就需要更大的超/极低频天线系统，这样的干扰天线系统的成本效益是令人怀疑的。6.超/极低频通信系统最有效的发射机天线应有近似于波长同样大小的尺寸，要架设一付数千公里长的天线在工程施工和场地环境选择方面都十分困难，而且那样的天线系统目标庞大，在战时极易遭受敌人攻击，为降低天线系统的规模，只有在特定地质构造的地区进行选址，即超/极低频发射机台站要选在导电率在10（-4次方）欧姆/米或更低的地质年久的花岗岩地区。换句话说，实用的超/极低频发射台站只能在导电率在10（-4次方）欧姆/米以下的花岗岩地区建造。7.超/极低频通信系统天线效率很低，为发射能被远在几千公里以外的水下潜艇接收到的几瓦的信号，则需要有几兆瓦的功率输入。这个信号还必须与主要由地球周围的电暴引起的高电平电磁噪声进行竞争。8.超/极低频潜通信系统由于频带很窄，只能以很低的数据率进行传输，即用较长的时间传送一份简短的电文。天线尺寸的任何折衷方案都将进一步降低效率，使数据率进一步降低，这就使得超/极低频通信系统只能起"振铃"作用，即当潜艇接收到超/极低频的简短极文后，再上升到一定深度来接收甚低频发出的正式电文。
　
　

[相关技术]信息战技术；通信技术；舰船技术

[技术难点] 
　 建设超/极低频对潜通信系统关键在于大功率发信机的研制、极低导电率地址的选择、如何提高发信机的输出功率及信息传输速率等。

[国外概况] 
　 早在50年代末，美国开始研制北极星战略导弹核潜艇的同时就考虑其在深水的通信问题。尽管美国在第二次世界大战前、大战后以及50和60年代已在美国本土、巴拿马、日本、英国和澳大利亚等处建造了可以覆盖全球的甚低频(3～30千赫)对潜通信台站网，但这一频段的无线电信号在海水中传播的衰减率为3分贝/米，虽然具有一定的穿透海水能力，但在数千公里外穿透海水的深度一般只有几米，无法保证对潜航在80～100米以下潜艇指挥控制通信的需要，因此提出利用超/极低频来解决深潜潜艇的通信问题。1958年，美国海军开始研究利用超/极低频向核动力弹道导弹潜艇进行抗毁单向信息传输。1961年5月，一个专门委员会建议用一个实验性陆基超/极低频通信系统来论证最现实的技术和经济的方，1962年在弗吉尼亚州和北卡罗来纳州架设起一付175公里长的传播试验天线，并成功地论证了在水下潜艇和在拉布拉多、冰岛、挪威和格陵兰等地接收信息的可行性。这些工作是以"桑格文"(Sanguine)计划的名义进行的。"桑格文"也有人称其为"血红"，原计划设想天线占地13750平方公里，投资10亿美元以上，建立一个能经受核打击、完全深埋的、100部发射机，采用全方向辐射，可达全球海域，向弹道导弹核潜艇发送紧急行动电文的对潜通信系统。1968年选定在威斯康星州克拉姆湖地区的花岗岩低导电率地质结构区开始建站，1969年建成各长22.5公里的十字型天线，发射机功率为2兆瓦的试验台。在1972年的试验中，海军成功地实施了与4600公里外，天线在水下102米深、航速为16节的潜艇进行通信联络。尽管美国在1968～1970年期间的研究中，在超/极低频信号接收和极文处理方面取得了技术性突破，可以使原计划投资和天线规模