磁透地通信（Magnetic Inductive Through-the-Earth Communication，简称MITTE）是一种无线通信技术，它通过发送线圈和接收线圈之间准静态磁场的耦合实现数据的无线传输。这种通信技术在国外已经得到了广泛的关注和应用，特别是在智慧城市、地下物联网等领域。

1. 磁透地通信的基本原理

在磁透地通信中，通常采用电磁线圈作为信号的发射装置。透地磁感应通信中信号的频率很低，天线尺寸和信号波长相比要小得多，发射线圈可以看成是磁偶极子天线。系统工作频率的选择要进行综合的考虑，一般透地通信采用的频率为几百赫兹到几万赫兹。

2. 磁透地通信的应用场景

磁透地通信在地下环境中具有传输距离远、抗干扰、天线设计简单等特点，适合作为透地通信的手段。在现代城市中，有大量基础设施位于地下，如给排水设施、供热设施、燃气设施、电力电信管线等，如果把城市比作一个生命体，那么城市地下管网就是城市生命的循环之脉。如果缺少这些重要基础设施的运行状态信息，那么智慧城市就是不完善的。在此背景下，很多城市开展了地下管网改造、地下管廊建设，为排水设施、供热设施、燃气设施、电力电信等运行信息的采集、地下物联网的建设提供了契机，但要成功地将这些基础信息接入城市物联网，还需要有可靠的传输手段。对于设施比较健全、规模较大的地下管廊，完全可以采用铺设地下光纤网络，通过有线通信的方式实现地下信息的接入。而对于一些规模小或者现场条件复杂、不便于铺设有线网络的地点，就必须依靠无线通信手段，通过透地通信将地下信息接入城市网络。

3. 磁透地通信的发展历程

透地通信技术的研究起源于美国，19世纪20年代初，美国矿务局成立了专家组研究透地无线电。1930年，美国物理学家WallaceJoyce通过大量实验，对透地通信的天线、信号频率进行了研究，验证了透地通信的可行性。1949年，南非研制成功了一个真正意义上的透地通信系统。近年，由于众多机构都意识到透地通信应用前景的广阔，因此大都投入到了磁感应透地通信技术研究中。澳洲MST公司研发的PED设备可以实现800m的透地传输距离。约2005年，加拿大VA公司利用500Hz带宽在一个矿山中成功实现了语音透地通信。2008年之后，美国LM公司、STOLAR公司都成功研发并测试了一些磁感应透地通信新产品，这些产品采用磁通门传感器、量子扰动超导探测器作为接收端的磁场接收器，提高了系统性能。

4. 磁透地通信的优点和缺点

磁感应透地通信相比电流场透地通信、弹性波透地通信，天线设计更简单，更易于搭建，且干扰因素较少。但是，磁透地通信也存在一些缺点，例如，电磁波信号的频率对透地传输有很大影响，频率越高，在地下传输时的衰减就越严重。此外，由于地层并非均匀媒质，而是复杂的分层结构，因此电磁波在地下传输时会存在不同介质层的折射和反射衰减，使得经辐射衰减、传输衰减后的电磁信号更加微弱。

5. 磁透地通信的技术创新

近年来，为了满足地下通信业务需求，磁透地通信研■’—itfe—TMBg究进入了新阶段。例如，一种基于磁矢量调制技术的磁导透地通信装置与方法被提出，它采用三角形环状天线端，通过控制天线端每个线圏中电流的相位和振幅，产生磁场的三维矢量场，以此可以使用相同的带宽和功率传送更多的信息，这对于其在透地通信中的应用具有重要意义。