1. 研究目的与意义（文献综述）

1.目的及意义

1.1天线末端温升问题简述

长波通信（long-wave communication）是利用波长长于1000米（频率低于300khz）的电磁波进行的无线电通信，亦称低频通信。它可细分为在长波（波长10～1000米），甚长波（10km～100km），超长波（1000km～10000km） 和极长波（1～10万公里）波段的通信。长波波段通信也称低频（lf）通信。长波指波长范围为1～10km（频率为30～300khz）的电磁波。长波主要用地波形式传播。天波虽可由电离层反射，传播较远，但电离层吸收强，且低层参数变化大，极不稳定，只会导致干涉和衰落；地波传播主要与大地的导电率有关，传播比较稳定，在陆地一般传播距离为几十到几百公里，当天波、地波同时存在时会产生干涉现象。地波在海面上传播时，海水导电率高，衰减较小，传播距离比陆地要远的多，可达数百到数千公里。在频段高端（150～300khz），大气噪声较小，天线效率较高，可通电话和电报，被广泛用于海上通信，有的国家也用于广播。长波具有穿透岩石和土壤的能力，也用于地下通信，在频段低端（30～60khz），电磁波能穿透一定深度的海水，可以用于对水下舰艇的通信；但因频带窄，只能通电报或低速数据，频率为100khz的电磁波，被用于传播罗兰c导航信号、标准时间和标准频率的信号。

目前，我国对于大功率长波通信主要采用气球升举的方式。正常工作状态下，大功率长波通信系统的天线顶部末端处于高场强、高频率（相对于工频而言）环境，可能出现因介质损耗造成的介质发热现象，严重时可能会因温度过高导致天线损伤甚至断裂的情况。因此研究天线缆绳末端的介质损耗以及计算由此所产生的温升意义重大

气球天线缆绳一般工作于大电流、高电压，一般馈电电压为几十上百千伏（受限于电晕），馈电电流一般最高为100a（受限于大电流引起的馈电发热。因为天线的高容抗，所以天线末端的电压要比输入电压高很多，此处电场极强，而电流几乎为零，工作频率也远远高于工频，所以天线缆绳末端的电损耗所引起的温升计算和仿真是很有必要的。

2. 研究的基本内容与方案

2研究的基本内容、拟采用的技术方案及措施

2.1研究内容

1. 长波通信天线末端温升问题的国内外研究现状以及现场实验。

2. 运用solidworks对某一典型长波通信天线或者电缆进行分析建模，确定线路参数，切换不同频率的电磁场以及不同的温度场，建立多个仿真模型。

3. 运用仿真软件comsol进行仿真计算。变量包括天线的绝缘层材料、天线内铜层的半径、绝缘层厚度、不同频率的电磁场以及不同温度的温度场等等。

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   3. 研究计划与安排

   3进度安排

   （1）2018-2019学年度第二学期寒假期间及开学第一周，完成国内外现状综述。（2）第二周-第三周，完成开题报告。

   （3）第四周-第七周，完成长波通信天线末端温升数值计算及仿真，即论文关键部分。

   （4）第八周-第十周，完成论文其他部分，并接受中期检查。

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   4. 参考文献（12篇以上）

   4参考文献

   [1]林福昌.高电压工程[m].中国电力出版社,2006.

   [2]赵智大.高电压技术[m].中国电力出版社,2013.

   [3]宋志明.继电保护原理与应用[m].中国电力出版社,2011.

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