甚低频动态调谐天线：性能提升与通信速率优化

"这篇论文详细探讨了甚低频动态调谐天线的性能，主要针对的是最小移频键控（MSK）信号在甚低频通信中的应用。通过对MSK信号进行分解，将其转化为两电平正交调幅（2QAM）的“空号”和“传号”两个频率成分，作者董颖辉和柳超推导了这些信号通过固定调谐系统和动态调谐系统的功率谱表达式。" 正文: 甚低频（Very Low Frequency, VLF）通信是一种利用3-30kHz频段进行远距离无线通信的技术，因其能穿透海水深度大、传播距离远而广泛应用于军事和科研领域。在本论文中，研究者关注的是如何优化VLF发射天线的性能，特别是通过动态调谐来提升通信效率。 最小移频键控（Minimum Shift Keying, MSK）是一种高斯滤波的相位连续调制方式，其特点是载波相位连续变化且移频量最小，因此具有良好的抗噪声性能和高的频谱效率。论文首先将MSK信号解析为2QAM信号，这是由“空号”（对应0比特）和“传号”（对应1比特）组成的双频率信号。通过这种方式，可以更深入地分析MSK信号在VLF天线系统中的行为。 接着，作者推导了当MSK信号通过VLF发射天线的固定调谐系统和动态调谐系统时，这两个频率成分的功率谱表达式。这些表达式对于理解系统对信号的响应至关重要，因为它们揭示了信号能量如何在不同的调谐状态下分布。 论文进一步分析了不同码元速率下两种调谐系统的匹配系数和天线有效带宽。匹配系数是衡量天线与馈线之间阻抗匹配程度的参数，而有效带宽则决定了天线能够传输信号的频率范围。计算结果表明，动态调谐系统相比固定调谐系统，能够显著改善天线的匹配性能，扩大天线的有效带宽。 扩大的有效带宽意味着天线能够支持更高的数据传输速率，这对于提高甚低频通信系统的通信能力是极其重要的。因此，动态调谐技术为VLF通信提供了一种潜在的优化方案，尤其对于需要高速率、远距离通信的应用来说，其优势更为明显。 这篇论文通过理论分析和计算，证明了动态调谐技术在甚低频发射天线中的优越性，对于未来VLF通信系统的设计和改进提供了有价值的参考。同时，这也展示了在实际通信环境中，如何通过创新的调谐策略来提升系统的性能和效率。