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磁透地通信（Magnetic Inductive Through-the-Earth Communication，簡稱MITTE）是一種無線通信技術，它通過發送線圈和接收線圈之間準靜態磁場的耦合實現數據的無線傳輸。這種通信技術在國外已經得到了廣泛的關注和應用，特別是在智慧城市、地下物聯網等領域。

1. 磁透地通信的基本原理

在磁透地通信中，通常采用電磁線圈作為信號的發射裝置。透地磁感應通信中信號的頻率很低，天線尺寸和信號波長相比要小得多，發射線圈可以看成是磁偶極子天線。系統工作頻率的選擇要進行綜合的考慮，一般透地通信采用的頻率為幾百赫茲到幾萬赫茲。

2. 磁透地通信的應用場景

磁透地通信在地下環境中具有傳輸距離遠、抗干擾、天線設計簡單等特點，適合作為透地通信的手段。在現代城市中，有大量基礎設施位于地下，如給排水設施、供熱設施、燃氣設施、電力電信管線等，如果把城市比作一個生命體，那么城市地下管網就是城市生命的循環之脈。如果缺少這些重要基礎設施的運行狀態信息，那么智慧城市就是不完善的。在此背景下，很多城市開展了地下管網改造、地下管廊建設，為排水設施、供熱設施、燃氣設施、電力電信等運行信息的采集、地下物聯網的建設提供了契機，但要成功地將這些基礎信息接入城市物聯網，還需要有可靠的傳輸手段。對于設施比較健全、規模較大的地下管廊，完全可以采用鋪設地下光纖網絡，通過有線通信的方式實現地下信息的接入。而對于一些規模小或者現場條件復雜、不便于鋪設有線網絡的地點，就必須依靠無線通信手段，通過透地通信將地下信息接入城市網絡。

3. 磁透地通信的發展歷程

透地通信技術的研究起源于美國，19世紀20年代初，美國礦務局成立了專家組研究透地無線電。1930年，美國物理學家WallaceJoyce通過大量實驗，對透地通信的天線、信號頻率進行了研究，驗證了透地通信的可行性。1949年，南非研制成功了一個真正意義上的透地通信系統。近年，由于眾多機構都意識到透地通信應用前景的廣闊，因此大都投入到了磁感應透地通信技術研究中。澳洲MST公司研發的PED設備可以實現800m的透地傳輸距離。約2005年，加拿大VA公司利用500Hz帶寬在一個礦山中成功實現了語音透地通信。2008年之后，美國LM公司、STOLAR公司都成功研發并測試了一些磁感應透地通信新產品，這些產品采用磁通門傳感器、量子擾動超導探測器作為接收端的磁場接收器，提高了系統性能。

4. 磁透地通信的優點和缺點

磁感應透地通信相比電流場透地通信、彈性波透地通信，天線設計更簡單，更易于搭建，且干擾因素較少。但是，磁透地通信也存在一些缺點，例如，電磁波信號的頻率對透地傳輸有很大影響，頻率越高，在地下傳輸時的衰減就越嚴重。此外，由于地層并非均勻媒質，而是復雜的分層結構，因此電磁波在地下傳輸時會存在不同介質層的折射和反射衰減，使得經輻射衰減、傳輸衰減后的電磁信號更加微弱。

5. 磁透地通信的技術創新

近年來，為了滿足地下通信業務需求，磁透地通信研■’—itfe—TMBg究進入了新階段。例如，一種基于磁矢量調制技術的磁導透地通信裝置與方法被提出，它采用三角形環狀天線端，通過控制天線端每個線圏中電流的相位和振幅，產生磁場的三維矢量場，以此可以使用相同的帶寬和功率傳送更多的信息，這對于其在透地通信中的應用具有重要意義。