英文名稱；Super/Extremely Low Frequency Communications Technique
檢索詞：超/極低頻；通信；潛艇
技術類別：信息系統技術;電子技術;

[定義] 
　 超/極低頻通信技術是利用無線電頻譜中的超/極低頻譜段(美國將3赫～3千赫頻段稱為極低頻，前蘇聯將其劃分為三個頻段：3～30赫為極低頻；30～300赫為超低頻；300～3000赫為次低頻)對潛航在安全深度的潛艇實現岸--潛通信的技術。實現超/極低頻對潛通信，需要研究多種課題：在給定輸入功率的情況下，如何使輸出功率達到最大；要在給定通信距離和功率要求的條件下，選擇最佳的發射頻率；研究超/極低頻通信的加密技術；如何提高通信的數據傳輸速率；什么樣的地質構造適合建造超/極低頻通信臺站；超/極低頻通信系統對環境生態的影響程度等。超/極低頻通信技術的優缺點是：1.超/極低頻信號在海水中的衰減遠比世界各國對潛通信最常使用的甚低頻系統低的多，它在海水中的衰減約為0.3分貝/米，比甚低頻頻段在海水中的衰減降低了一個數量級，因此，它穿透海水的深度足以達到潛艇潛航的安全深度。2.它利用地球表面與電離層之間的巨大"波導"傳播，大氣衰減非常小(在75赫工作時，其大氣衰減在0.9～1.5分貝/千公里)，可以使超/極低頻信號傳輸到很遠，只要用一個發射機臺站就能進行全球通信聯絡。3.用超/極低通信技術實施對潛通信，不必在國外設站，可以免受國際政治環境對設站的影響。4.超/極低頻信號對不可靠的傳播條件不敏感，傳播穩定可靠，受電離層擾動干擾小，即使核爆炸也不會嚴重干擾它，是為數極少的幾種不受電磁脈沖破壞的通信手段之一。5.抗干擾能力較強，任何干擾機，如果試圖干擾超/極低頻通信，它就必須要有比超/極低頻通信號更強大的功率輸出，從而也就需要更大的超/極低頻天線系統，這樣的干擾天線系統的成本效益是令人懷疑的。6.超/極低頻通信系統最有效的發射機天線應有近似于波長同樣大小的尺寸，要架設一付數千公里長的天線在工程施工和場地環境選擇方面都十分困難，而且那樣的天線系統目標龐大，在戰時極易遭受敵人攻擊，為降低天線系統的規模，只有在特定地質構造的地區進行選址，即超/極低頻發射機臺站要選在導電率在10（-4次方）歐姆/米或更低的地質年久的花崗巖地區。換句話說，實用的超/極低頻發射臺站只能在導電率在10（-4次方）歐姆/米以下的花崗巖地區建造。7.超/極低頻通信系統天線效率很低，為發射能被遠在幾千公里以外的水下潛艇接收到的幾瓦的信號，則需要有幾兆瓦的功率輸入。這個信號還必須與主要由地球周圍的電暴引起的高電平電磁噪聲進行競爭。8.超/極低頻潛通信系統由于頻帶很窄，只能以很低的數據率進行傳輸，即用較長的時間傳送一份簡短的電文。天線尺寸的任何折衷方案都將進一步降低效率，使數據率進一步降低，這就使得超/極低頻通信系統只能起"振鈴"作用，即當潛艇接收到超/極低頻的簡短極文后，再上升到一定深度來接收甚低頻發出的正式電文。
　
　

[相關技術]信息戰技術；通信技術；艦船技術

[技術難點] 
　 建設超/極低頻對潛通信系統關鍵在于大功率發信機的研制、極低導電率地址的選擇、如何提高發信機的輸出功率及信息傳輸速率等。

[國外概況] 
　 早在50年代末，美國開始研制北極星戰略導彈核潛艇的同時就考慮其在深水的通信問題。盡管美國在第二次世界大戰前、大戰后以及50和60年代已在美國本土、巴拿馬、日本、英國和澳大利亞等處建造了可以覆蓋全球的甚低頻(3～30千赫)對潛通信臺站網，但這一頻段的無線電信號在海水中傳播的衰減率為3分貝/米，雖然具有一定的穿透海水能力，但在數千公里外穿透海水的深度一般只有幾米，無法保證對潛航在80～100米以下潛艇指揮控制通信的需要，因此提出利用超/極低頻來解決深潛潛艇的通信問題。1958年，美國海軍開始研究利用超/極低頻向核動力彈道導彈潛艇進行抗毀單向信息傳輸。1961年5月，一個專門委員會建議用一個實驗性陸基超/極低頻通信系統來論證最現實的技術和經濟的方，1962年在弗吉尼亞州和北卡羅來納州架設起一付175公里長的傳播試驗天線，并成功地論證了在水下潛艇和在拉布拉多、冰島、挪威和格陵蘭等地接收信息的可行性。這些工作是以"桑格文"(Sanguine)計劃的名義進行的。"桑格文"也有人稱其為"血紅"，原計劃設想天線占地13750平方公里，投資10億美元以上，建立一個能經受核打擊、完全深埋的、100部發射機，采用全方向輻射，可達全球海域，向彈道導彈核潛艇發送緊急行動電文的對潛通信系統。1968年選定在威斯康星州克拉姆湖地區的花崗巖低導電率地質結構區開始建站，1969年建成各長22.5公里的十字型天線，發射機功率為2兆瓦的試驗臺。在1972年的試驗中，海軍成功地實施了與4600公里外，天線在水下102米深、航速為16節的潛艇進行通信聯絡。盡管美國在1968～1970年期間的研究中，在超/極低頻信號接收和極文處理方面取得了技術性突破，可以使原計劃投資和天線規模