舰船电子工程2023年第3期1引言电极对拖曳天线是检测海水中电场信号的重要天线，通常通过读取电极对极差电位的变化获取接收信号的信号特征。由于电场信号在海水中受到巨大衰减，海洋内的电场信号较为微弱。而天线工作时携带的噪声影响限制了检测的灵敏度和准确性，因此如何提升工作信噪比是目前水下电极对天线研究重点［1~4］。全固态银/氯化银电极为目前较为常用的电极对天线电极，其耐高压，稳定性强，灵敏度高，抗腐蚀性强等优点使其在水下通信特别是深海通信中拥有重要地位［5~6］。在电极对拖曳天线使用过程中，复杂的海洋环境与运动状态带来了多种噪声影响。其中天线工作过程中引入的运动极化噪声主要源于流动海水冲激电极导致的电极表面电化学界面结构性改变［7~11］。待检测微弱信号要求电极对天线工作时引入的噪声不可淹没检测信号或在经信号处理后可消除噪声信号影响。因此研究水下电极运动噪声特性对水下信号检测具有重要意义。在实际测量过程中，观察到电极对天线电极的信号检测特性受到∗收稿日期：2022年9月8日，修回日期：2022年10月21日作者简介：王宇航，男，硕士研究生，研究方向：水下通信。谢旭，男，博士，副教授，研究方向：水下通信、短波通信。王颢，男，硕士，研究方向：水下通信。海水中电极对拖曳天线运动极化噪声特性分析∗王宇航谢旭王颢（海军工程大学电子工程学院武汉430033）摘要基于流动电解液导致电极表面双电层结构变化的特性，解释了海水中电极拖曳天线在流动电解液中的运动极化噪声机理，分析了电极对在流动海水中的噪声变化规律。并使用全固态银/氯化银电极设计进行实测实验，结果表明电极对拖曳天线运动极化噪声受周围流动导电液体影响，且影响主要集中在低频频段，频率越高流速影响越小。并且电极对极差电压与海水流速变化率成正比，噪声信号与加速度传感器输出信号具有强相关性，与理论分析一致。关键词电极对拖曳天线；银/氯化银电极对；双电层结构；运动极化噪声中图分类号TN821DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2023.03.015AnalysisofPolarizationNoiseCharacteristicsofElectrodePairTowedAntennainSeawaterWANGYuhangXIEXuWANGHao（CollegeofElectronicEngineering，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033）AbstractBasedonthecharacteristicsofthechangeoftheelectricdoublelayerstructureontheelectrodesurfacecausedbytheflowingelectrolyte，themotionpolarizationnoisemechanismoftheelectro...
