通信
【 短波通信 】
高频通信在中国的术语是短波通信，解放军在三座大岛礁上和华阳礁南端都部署了大型高频通信天线阵列，类型众多，覆盖整个高频频段，向解放军提供岛礁间、岛礁和大陆以及与部署在该海区的舰艇、飞机之间的超视距通信服务。
> 南沙岛礁短波通信天线阵列位置
了解不同种类高频天线的构型和功能有助于确定南海岛礁上部署的是什么样的通信天线。通过卫星图片或者飞机上用手持相机拍摄的照片来判读高频通信天线非常困难，因为天线直径太细，在很近距离才能分辨，大多数情况下只能通过远距离可见的天线杆和塔架来分析。军用和民用的通信天线构型千变万化，不过南海岛礁上出现的通信天线仅限于以下几种常规类型，在卫星图片中可见的支柱部分用绿色显示（达姆老师真是太称职了，连怎么样判读通信天线的类型都和盘托出）。
半波偶极子天线– 由2根平行于地面的1/4波长偶极子天线构成，左右两端有高杆支撑，较短的垂直馈线支架位于中间。这种两长一短的支架结构可以支撑任意数量的偶极子天线，包括单轴线的简单偶极子天线、折叠偶极子天线、笼型偶极子天线、领结式天线或者更复杂的双锥体天线。
水平对数周期天线– 海南岛礁上广泛使用的是更加复杂的水平极化对数周期天线，由2根长杆和3根短杆支撑，根据梯形天线的不同尺度，它们可以提供4-30兆兆之间的调频宽带高频通信。采用这种构型发射的信号具有指向性，沿着天线列阵坡度和地平面构成30-40度之间的夹角，成为理想的对空通信或者超视距“天波”通信工具。广东中云海科技公司是解放军提供这种天线的主要生产商。
垂直对数周期天线– 也被称为倾斜天线，采用一高一低两根支架，这样的形式有两种可能性：垂直悬挂多根天线的垂直对数周期天线，或者倾斜放置的笼型天线。前者的可能性最大，提供5-30兆赫的宽带高频通信。垂直极化还可以产生紧贴地表曲率传输用于超视距通信的表面波。
单极天线– 最简单的垂直极化天线形式，即使是1/4波长天线也必须足够高，以达到HF波段的最低频率（3兆赫）。这些天线通常高度超过18米，用于高频信号发射、接收或电子侦察。照片显示南海岛礁上的单极天线通常有3根张线支撑，从图片上只能分辨出天线的支架和3个张线锚点。
永暑岛上的高频天线阵列位于卫星通信站东侧，最高的支架高26米，阵列包括6座宽带水平对数周期天线（下图中的红色梯形，蓝线代表其天线馈线），从天线尺寸看可能工作在4-30兆赫。值得注意的是这6座天线的外形和尺寸实际上完全相同，因为天线阵的坡度不同，在卫星图像中产生了透视变形。阵列中还有4座半波偶极子天线，工作波段低至4-5兆赫；一对高低杆可能是垂直对数周期天线或者倾斜天线；画面中间的3根高杆可能是某种未知的大型帘幕天线。在天线阵地的北端有7座单极天线，用途不明，下文将详细论述。
渚碧礁的高频天线阵列在卫星通信天线站的东南侧，形式和永暑岛几乎完全相同，包括6座水平对数周期天线和4座半波偶极子天线，只是多了一对高低杆天线。
美济礁的高频天线阵列和55米通信铁塔在一起，规模比另外两个岛的阵列小很多，包括1座水平对数周期天线、2座半波偶极子天线和1对高低杆天线。
菲律宾媒体获得了一张2016年6月从一架飞机上拍摄的华阳礁照片，显示了礁上四层建筑旁边设立的高频天线阵列规模：3座水平对数周期天线（其中一座的安放角度比另外两座低）和8座半波偶极子天线，其它天线因为图片精度问题无法辨认。和50米高的通信塔架对比，最高的天线支架大约有26米高。
在永暑岛高频天线场地北端还有7根高约18米的单极天线，北侧一线3根，南侧一线4根，其中1根后退了12米。整个阵列朝向东北方45度，位于永暑岛最北端，对海一侧没有任何遮挡。
渚碧礁上也有类似的7座单极天线阵列，也位于没有遮挡的最北端，但是远离位于岛南端的高频天线阵列，朝向是东北方35度。
两座岛礁上的阵列布局惊人地相似，但是天线的间距不同，比例也不一样。从中国的资料中完全查不到这种天线阵列构型的具体作用，可能是监听用途，2条平行线加上一根后退天线的布局采用到达时间差技术测定信号源的距离和方位。它们也有可能是某种高频超视距雷达的接收端，但是没有发现对应的发射端。
按照45度和35度的方位从这两个岛礁画延长线，东北600公里外是黄岩岛，1500公里外是吕宋海峡，西南则是马六甲海峡。这样的几何布局暗示这两个阵列协同工作用于监视南海和南沙群岛的南北两个入口（感觉就像如来佛的手掌横扫千里扼住了南海的两个咽喉要道）。
结论
在三大岛礁和华阳礁上共发现超过50部高频天线，其它三个小岛礁的建筑顶部还有若干高频天线，在岛礁之间、岛礁和西沙/大陆之间、与远及上千英里外的舰船飞机建立超视距通信联系，同时还能够监听外国舰船、飞机以及东南亚国家的高频通信，并和海底光缆、卫星通信一起组成一个庞大的通信网络，互为备份。
【 甚低频/低频通信系统 】
商业卫星图片显示在渚碧礁东北角可能有南海岛礁上唯一的一座甚低频（3-30千赫）或低频（30-300千赫）发射基站，低频信号可以用较低的功率穿透很深的海水，和潜艇或者水下无人潜艇通过拖曳在水面之下的低频天线保持远距离通信联系。
该基站有两座高67米的格构式塔架，间距97米，顶端有平行的T字型结构，可能用于张紧塔架间的天线。基站离海岸100米远，旁边有机房，塔架中间还有一个小建筑，可能是发射机的加载线圈。这种构型简单的低频天线设计和早期的调幅广播发射天线类似，平坦的顶部天线列阵以电容性负载抵消接地，可以显著增强发射单元的辐射效率。
该低频天线的结构可能如下图所示：在每座塔架的东西侧各有7个张线锚点，它们很可能并不是用于支撑塔架，因为带基座的塔架结构相当坚固，而且张线只向两个方向延伸。这些张线应该是塔架顶部天线的延伸部分，以增加孔径的尺寸。这样的构型在普通低频天线上从未见到过，锚点的作用尚无法确定。
把画面调暗后可以看到中间可能有一根垂直单极天线，以它为中心有条幅状线条向四面延伸，这很可能是接地网，用于补充干燥沙地的低导电性和高电阻。将接地网延伸到海水中可以提高低频天线的发射效率，因为海水具有非常高的导电性和低电阻，可以传导低频表面波。
【 岛际通信 】
南海岛礁间的通信采用对流层散射通信、4G移动通信和数据链通信等多种手段。岛礁建筑上还安装了大量甚高频和超高频通信天线，但是从卫星照片上无法辨认。前面提到的远程高频通信手段同样可以运用在岛际通信上。
1. 散射通信
南海岛礁上的散射通信设施是解放军构建强大、弹性化、多重冗余通信网络战略的一部分，部署在大部分岛礁上。
> 南沙岛礁散射通信天线阵列位置
散射通信的作用距离远超视距范围，达到数百公里。发射和接收天线按照传输方位指向海平面的高度，散射微波信号频率通常高于500兆赫，被2000米到5000米高空中的水蒸气和尘埃散射后只有一小部分信号被折射回地面，因此需要大功率发射机、高增益天线和十分复杂的数据处理能力以实现高通量宽带通信。
解放军在上世纪60年代开始应用散射通信技术，70年代建立了一个巨大的国家级散射通信网络支持战略、战术行动，并一直使用到现在。美军早已基本放弃使用这一通信技术，转而采用带宽更大的卫星通信，不过最近美国陆军又开始在这方面投资，作为天基通信系统遭到威胁时的备用方案。
中电科第54所研制了解放军的大部分通信设备，他们认为散射通信在军用通信领域有很多优势，2014年第54所出版的专业杂志《无线通信技术》中有一篇文章写道：无线单跳散射通信更可靠稳定、费效比更高；通信距离在100-600公里之间；高指向性令通信更难以被截听或干扰；也相对不受地形或者磁暴等自然因素影响；通信容量比高频通信更大，传输速率超过每秒8兆字节。
中国海军在南海人工岛礁工程开始之前数年已经在原始的岛礁上建立了一个固定式散射通信网络，在当时的照片上可以看到指向海平面的大型抛物线天线。2018年的卫星照片显示在永暑岛、渚碧礁、美济礁、华阳礁和赤瓜礁上建有8套散射通信天线。
第54所的一位研究员在2017年发表的另一篇文章中证实西沙群岛和南沙群岛多年来部署的散射通信系统工作非常稳定可靠。2017年系统进行了升级，独立的设备终端不再架设在其它建筑物上。因为图片精度较低，永暑岛最北端散射通信天线的指向无法分辨，可能指向东门礁、赤瓜礁甚至美济礁。
> 渚碧礁（左）和美济礁（右）上的散射通信终端
> 永暑岛北侧（左）和东侧（右）的散射通信终端
南海岛礁上使用的散射通信设备可能和第54研究所出售的商用系统相似。第54所研制的GS-504型系统被应用于钻井平台等离岸通信领域，每座通信站配备2.4米蝶形天线。和解放军有关联的北京佳航信电子有限公司也在出售GS-514的一个改型GS-514A，该公司集成了很多国内外技术，包括美国的通信技术，以支持中海油集团等石油工业用户。
GS-504和GS-504A散射通信系统工作参数如下：
工作频率：4400-4580兆赫，4820-5000兆赫
传输功率：200-1000瓦
工作距离：超过200公里
传输速率：256/512/1024/2048千字节/每秒，多路复用可达到8.45兆字节/秒
南海岛礁上的通信终端采用的可能是第54所于2018年推出的GS-504最新型号 - GS-514型固定式散射通信系统，宣传资料上说这是一种大容量数字式通信站，传输数量达到20兆字节/秒。
2. VHF/UHF和其它视距内通信
VHF/UHF通信被广泛运用于岛礁和附近舰船、飞机、无人机之间的视距内近程通信。这些天线尺寸过小，无法从卫星照片上分辨。东南亚媒体拍摄到一些高50米的通信塔架，除了众多鞭状天线外在塔顶还有一圈长方形的UHF移动通信天线，可以在距离小于50公里的南薰礁、东门礁和赤瓜礁之间建立视距内通信联系。
> 永暑岛、渚碧礁和美济礁上的50米通信塔架
3. 4G移动通信
国营的中国电信于2015年在南海岛礁上设立了4G基站，面向岛上的军民个人及附近的渔民和商船用户。这些网络基础设施也可能用于军事通信，尽管解放军另外拥有一套独立的军用4G LTE网络，在有限范围内向岛礁上的军事单位提供高速宽带移动通信服务，包括语音和数据传输。研究者担心军方使用商业网络会带来安全问题，不过他们还是提出了很多移动通信的应用方案，以提高战场态势感知、指挥控制甚至定位导航能力。同时4G网络还被作为海底光缆和卫星通信线路被破坏时的备份通信方案。
2019年5月，中国移动在永暑岛开通了首座5G移动通信基站，数据传输能力比4G提高了10倍以上，今后5G网络将覆盖全部南海岛礁。
4. 机载通信
如果解放军的远程通信系统遭到破坏，以岛礁为基地的空警-500预警机和BZK-005无人机等多型飞机将提供机载通信中继服务，维持不间断的通信联系。很多中国无人机都具备携带通信中继设备的能力，作为卫星通信和高频通信的补充，向视距外的水面舰艇或其它平台提供自动化通信中继服务。2019年11月，商业卫星在美济礁上空发现系留浮空器。除了用于扩展侦察距离，浮空器或者气球也可以用于通信中继�%A
