便携式多频段
长波 / 甚低频发射系统

基础 VLF

3–30 kHz，配合 200 米级无人机悬吊天线与小型化地网，面向远距离低速应急通信。完整系统约 30 kg。

扩展 LF

30–300 kHz，上限 300 kHz。通过 LF 匹配模块、合适天线与接地配置，承担长波发射与实验任务。完整系统约 20 kg。

多任务组件化

天线、调谐、地网、电源均可按任务更换。最小系统约 5 kg 起，同一平台可切换通信、探测、长波发射与教学科研模式。

应急通信

VLF/LF 地波与波导传播，适合远距离低速通信、应急联络与信标。

• 推荐：无人机悬吊 + VLF 匹配

• 系统重量：约 30 kg

• 关注：空域、系留安全、频率许可

地质探测

作为可控低频/长波电磁发射源，配合接收机与反演方法，开展浅层地质电磁探测方法验证与异常辅助探查。

• 推荐：埋地/固定台站 + 目标频点匹配

• 系统重量：约 20–30 kg

• 关注：勘探资质、现场标定、不承诺固定深度

长波发射

30–300 kHz 长波信标、实验发射、特定通信与科研测试。

• 推荐：固定台站/谐振电感 + LF 匹配

• 系统重量：约 20 kg

• 关注：频率协调、热降额、电磁兼容

材料与结构

• 铜带：5–10 cm 宽、0.2–0.3 mm 厚紫铜带，总长 10–20 米，十字交叉。

• 接地桩：5–8 根镀铜钢桩，长 30–50 cm，打入交叉点与端部。

• 优势：表面积大、接触电阻低、耐土壤腐蚀、卷绕收纳方便。

• 重量：地网组件 < 5 kg，最小系统约 5 kg。

为什么可以更小

电小垂直接地天线的有效镜像区域有限，地网超过一定尺寸后边际收益急剧下降。在 VLF 频段，铜的趋肤深度约 0.45 mm，宽铜带比圆导线表面利用率更高。垂直接地桩补上了传统地网缺少的垂向低阻抗通路。

无人机悬吊天线

200 米级系留垂直天线，适合应急机动与快速部署。

埋地天线

近地/埋地布置，低可见，适合半固定站点与探测发射源。

谐振电感天线

加感谐振，结构紧凑，适合受限空间与便携场景。

固定台站天线

固定塔架/支撑结构，稳定覆盖，适合长期值守与长波发射。

废弃电力线

条件具备时复用现有线路，降低材料与架设成本。

选型建议

应急优先无人机；低可见选埋地；受限空间用谐振电感；长期覆盖用固定台站；废弃电力线须完成产权、安全与匹配评估。

调谐架构

• 分频段匹配：VLF 模块、LF 模块，按目标频段选用。

• 可调网络：可调电感、电容阵列、匹配变压器。

• 监测保护：发射电流、VSWR、温度、接地状态监测与过压/过流保护。

• 预设切换：按天线类型与任务保存调谐预设。

频段示意

扩展覆盖至 300 kHz。多频段按组件配置实现，不承诺全频段同时高效工作。

通信距离（VLF 典型配置，综合评估）

链路增益校核

• 发射电流从 2.5 A 提升至 3 A：约 1.58 dB。

• 地网优化：约 0.5–1 dB。

• 匹配与敷设改善：约 0.5 dB。

• 综合链路增益：约 2–3 dB。

• 距离表为综合工程估算，实际受地形、土壤、噪声与接收端影响。

物理关系

• 电天线：V_e = E × h_eff，与有效高度成正比。

• 磁天线：V_m = μ₀ × ω × N × A × E / η₀，与有效面积和频率成正比。

• 比值：相同场强下，电天线接收电压可比小型磁天线高约 60–70 dB。

计算条件

• 频率 100 kHz；发射 h_eff = 100 m、I = 3 A_rms。

• 地波衰减约 1.5 dB/100 km。

• 电接收：h_eff = 5 m，电场噪声 35 dBμV/m。

• 磁接收：N×A = 0.35 m²，放大器噪声 5 nV/√Hz，带宽 3 kHz。

• 要求 SNR ≥ 10 dB。

部署检查

• 铜带方向、接地桩深度、连接夹紧固。

• 接地端子接触电阻与调谐模块接地。

• 电源隔离、稳压与保护状态。

• 目标频段匹配预设与发射电流监测。

• 其他频段任务按对应组件清单增加天线/匹配/地网调整，并核对系统重量。