漏泄同轴电缆选用探讨
漏泄同轴电缆的主要性能指标及测量
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盖 ,以达到移动通信 畅通 的 目的。
其 绝缘 采用 高物理 发泡 的均匀 细密 封闭 的微泡结
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但漏泄量不同的漏泄 电缆总损耗示意图。假定电缆a 的辐 射量和传输损耗都大于电缆b ,可以看出 ,随着距离的增 加 ,电缆a 的总损耗将超过电缆b ,而波动也 比较大 。 在实际应用 中,我们需要选取最小 的系统损耗 以获
导致漏泄 电缆传输衰减有三个 因素 :导体损耗 、介 质损耗 和漏泄损耗。漏泄 电缆纵 向传输衰减可以用如下
运而生 。
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二 、漏 泄 同轴 电缆简 介
漏泄 同轴 电缆既能传输信号 ,又具有天线功能 。这
种 电缆一般 是用簿铜皮作为外导体 ,并在同轴管外导体
上开设一系列 的槽孑 或隙缝 ,将受控的电磁 波能量沿线 L 路均匀的辐射 出去及接收进来 ,实现对 电磁场盲 区的覆
图5给 定转 速8 0rm i 的 电流 实测 波形 0 / 时 n
六 、结 论
文章利用MalbSmui 软件对磁场定 向控制系统 ta/i l k n
信息系统工程 l 0 1 0 0 1 7 1 1. 3 2 2
强度的特征参数。耦合损耗其定义见公式 ( )。 2 由于某一处漏泄 电缆内的传输功率等 于电缆输入功
1 6 信息系统工程 J2 1. . 3 01 0 0 12
A A MI E E R H 学术研究 C DE CR S A C
漏泄同轴电缆的选用
远程监测用来跟踪无人值守系统,也可以监测 放大器。在远程站点,一台 LB 机和一个软件程序
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万方数据 —
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可以同时监测几个系统,这对隧道内安装多台放大 器的系统尤其实用。这样可以及时发现问题、修复 系统,不影响正常运行。 漏泄同轴电缆的电压驻波比不是决定的因素, 对现有系统电压驻波比 !" # 以下基本满足要求。
参 考 文 献
!" 专用频带与宽频带漏泄同轴电缆的比较
专用频带漏泄同轴电缆,是一种特别设计的漏 泄同轴电缆,控制电缆外导体上开槽的形状、大小 和节距,以实现在某一频率具有非常稳定的系统损 耗。简单地说,针对使用频率,纵向传输的衰减可 以通过增加耦合损耗来补偿,使之性能达到最优。 专用频带漏泄同轴电缆特点是:在特定的频率下运 作性能极佳,相对少受环境因素影响;在平行于漏 泄同轴电缆方向交叉极化较低,因此当采用数字通 信系统时误码率较低,模拟通信系统时信号扭曲最 小,并且传输损耗很小,而且垂直漏泄同轴电缆方 向,相邻极化信号具有非常平的频率响应,整个频 段内波动非常小,避免了过多的交叉极化,不会产 生“ 双线 效 应” 或 反 射 交 叉 极 化,减 少 了 损 耗, 减轻了多径效应产生的问题,可优化几段系统频 率,与宽 带 漏 泄 同 轴 电 缆 相 比 具 有 更 佳 的 电 气 性能。 而宽频带漏泄同轴电缆,其宽带性能对任何单 一频率均能维持最佳,有密集的狭孔,但易受环境 影响。
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漏泄同轴电缆的介绍
漏泄同轴电缆简介漏泄同轴电缆是具有信号传输作用又具有天线功能通过对处导体开口的控制可将受控的电磁波能量沿线路均匀的辐射出去及接收进来实现对电磁场盲区的覆盖已达到移动通信畅通的目的。
绝缘采用高物理发泡的均匀细密封闭的微泡结构不仅较之传统的空气绝缘结构在特性阻抗、驻波系数、衰减等传输参数更加均匀稳定而且可抵御在潮湿环境中潮气对电缆的侵入可能传输性能的下降或丧失免除了充气维护的烦恼大大提高了产品的使用寿命和稳定可靠性是当今世界上最先进的射频和漏泄同轴电缆结构。
选用漏泄同轴电缆的依据选择适当的漏泄同轴电缆要看其应用的需要选择最合适的漏泄同轴电缆类型和规格由系统的设计和所有相关参数如使用频率、传输距离等决定。
选择漏泄同轴电缆有两个重要指标传输衰减和耦合损耗,漏泄同轴电缆的系统损耗就是指传输衰减和耦合损耗的总和,传输衰减也叫介入损耗主要指传输线路的线性损耗随频率而变化以分贝/100米表示。
耦合损耗是指通过开槽外导体从电缆散发出的电磁波在漏泄同轴电缆和移动接收机之间的路径损耗或信号衰减。
因此系统损耗可以说是整个漏泄同轴电缆的损耗。
因此在实际应用中只要传输衰减能满足操作容限或链路容量的要求就没必要选择那些传输衰减最低的漏泄同轴电缆但对耦合损耗的要求会更严格一点。
在设计时要计算链路容量就得把所有发射器和接收机之间的增益和损耗加在一起它还必须包括任何其他因素引起的损耗。
如果计算结果为正值那就表示有足够的容限允许环境发生变化而系统仍可正常运行。
对漏泄同轴电缆而言耦合损耗设计一般在5585分贝之间。
在狭长系统如隧道或地铁内因为隧道或地铁本身能帮助提高漏泄同轴电缆的耦合性能因此耦合损耗设计一般为7585分贝在这种条件下把传输衰减减到最小非常重要。
在建筑楼宇内漏泄同轴电缆耦合损耗设计一般在5565分贝之间因为楼内漏泄同轴电缆单向长度在50100米之间因此传输衰减就不那么重要了更重要的指标是漏泄同轴电缆能尽量多地发射信号并穿透周围地区。
铁路无线列车调度用漏泄同轴电缆的配置及接续技术
控。加上控制电路和控制设备后, 控制中心还可以对 摄像的范围、方向、距离进行调整。
对隧道内的红绿灯的控制信号也可以通过漏泄 电缆传送。在红绿灯的控制电路上接副台和译码、控 制 、检 测 电 路 就 可 以 完 成 对 红 绿 灯 的 控 制 、状 态 检 测 等功能。同时检测道岔的启闭状态并送控制中心, 使 控制中心随时了解设备的运行状态。
张国光 焦作铁路电缆工厂
目前, 铁路无线通信综合化、数字化、多信道已成 为发展方向, 但因投资、技术等多方面因素影响, 我国 铁路将在较长时间内继续沿用既有成熟的无线列车 调度用通信系统, 区间弱场强处理工作依然存在。无 线列车调度区间弱场强处理方式比较多, 主要有: 光 纤直放站、中继器加漏泄同轴电缆、区间遥控台、区间 中继台等。其中中继器加漏泄同轴电缆的使用, 是解 决山区无线列调信号覆盖行之有效的方案, 得到广泛 应用。
1 漏泄同轴电缆是如何传输 无线信号的
无线通信用于自由空间, 能够实现移动中的通 信, 其根本原因是自由空间对无线电波来讲是良好的 传输媒介。而在封闭空间( 地下室、隧道等) , 由于空间 各个面相距很近, 巷道壁、地下室的墙壁、地面、天花 板对电磁波有强烈的吸收、衰减作用, 因此在封闭空 间中电磁波不能像在自由空间那样传播。也由于空间 相对封闭使外界的电磁波无法进入, 内部的电磁波也 不能传播出去, 进而造成通信盲区。
个结构必须密封。 ( 8) 在连接器上缠绕 B 粘胶带, 外层加缠电工胶
带。注意均匀与美观。 ( 9) 承力索的成端。注意成端后的长度。
5 存在的问题及接续技术的改进
5.1 绝缘问题 漏泄同轴电缆一般采用架空安装方式, 而且大部
GSM-R漏泄同轴电缆培训资料
焦作铁路电缆工厂 2010 年 3 月
目录
1、漏泄同轴电缆介绍.....................................................................................................................2 1.1、漏泄同轴电缆的发展与应用..........................................................................................2 1.2、漏泄同轴电缆构成..........................................................................................................3 1.3、漏泄电缆工作原理..........................................................................................................5 1.3.1 漏泄电缆的类型和漏泄原理...............................................................................5 1.3.1.1 耦合型漏缆........................................................................................................5 1.3.1.2 辐射型漏缆........................................................................................................5 1.3.1.3 漏泄型漏缆........................................................................................................7 1.4、漏泄电缆的性能指标......................................................................................................8 1.4.1 传输损耗...............................................................................................................8 1.4.2 耦合损耗...............................................................................................................9 1.4.3 总损耗及其变化范围.........................................................................................10 1.4.4 漏泄电缆的物理性能.........................................................................................11
泄漏电缆分布系统的设计与应用
泄漏电缆集信号传输、发射与接收等功能于一体,同时具有同轴电缆和天线的双重作用,特别适用于覆盖公路、铁路隧道、城市地铁等无线信号传播受限的区域。
链路预算是泄漏电缆分布系统设计中非常重要的一项工作,本文通过一个采用泄漏电缆进行地铁隧道覆盖的实例,介绍泄漏电缆分布系统链路预算的一般方法,并对泄漏电缆分布系统采用的放大器进行详细设计。
一、泄漏电缆简介泄漏同轴电缆(Leaky Coaxial Cable)通常又简称为泄漏电缆或漏泄电缆,其结构与普通的同轴电缆基本一致,由内导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体三部分组成。
电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波;外界的电磁场也可通过槽孔感应到泄漏电缆内部并传送到接收端。
目前,泄漏电缆的频段覆盖在450MHz-2GHz以上,适应现有的各种无线通信体制,应用场合包括无线传播受限的地铁、铁路隧道和公路隧道等。
在国外,泄漏电缆也用于室内覆盖。
与传统的天馈系统相比,泄漏电缆天馈系统具有以下优点:※信号覆盖均匀,尤其适合隧道等狭小空间;※泄漏电缆本质上是宽频带系统,某些型号的泄漏电缆可同时用于CDMA800、GSM900、GSM1800、WCDMA、WLAN等系统;※泄漏电缆价格虽然较贵,但当多系统同时引入隧道时可大大降低总体造价。
二、泄漏电缆链路的预算链路预算的主要目的是校核初步设计的泄露电缆分布系统能否满足正常的通信要求,包括上下行接收强度的预算。
如果系统中有射频放大器或采用无线直放站作为信号源,还应该进行上行噪声预算和下行交调预算。
下面以某地铁隧道覆盖为例,介绍链路预算的基本步骤和方法。
图1为该地铁站泄漏电缆分布的示意图,A向隧道长度为1500m,B向长度为500m。
信号源为宏基站,载频数为4,每载频发射功率为46dBm,采用功分器将信号分为A、B两个方向,同时在B向通过功分器连接天线以覆盖地铁站台。
系统覆盖要求为:90%的车内覆盖电平达到-85dBm。
管廊隧道用漏泄同轴电缆
管廊隧道用漏泄同轴电缆漏泄电缆有很多种称呼,比如漏缆、漏泄同轴电缆、泄露电缆、泄漏电缆、泄漏同轴电缆等等。
讯罗通信作为楼宇无线对讲系统、管廊无线对讲系统、隧道无线通信系统这方面厂家,今天就和大家一起了解一下管廊无线对讲系统、隧道无线通信系统中经常应用的漏泄电缆。
为什么地下管廊和隧道比较适合用漏泄电缆呢?因为他们的结构类似,都是相对比较长,相对密闭,无线电波传播不良;而漏泄电缆的覆盖优点又特别适合这样的场景。
今天讯罗通信就和大家一起了解关于漏泄电缆不同的介绍吧。
1:HLHTY(Z)(R)-50-42D隧道用漏缆HLHTY(Z)(R)-50-42D由柔性皱纹铜管内导体、低损耗物理发泡聚乙烯绝缘层、八”字开槽低损耗低频辐射铜箔外导体和低烟无卤阻燃聚烯烃外护套组成,用在室外时外护套材质为抗紫外线低密度线性聚乙烯。
本产品针对隧道环境设计,适用于民用无线广播、民用对讲、地铁公安消防无线、专用TETRA系统,铁路无线列调、GSM-R、CDMA800、GSM900 等系统,具有优异的低频电气性能。
电气性能电容 75.0 pF/m特性阻抗 50±2Ω绝缘电阻≥10000 MΩ.km护套火花电压 10000V传输速率 89%绝缘电压 15 kV内导体直流电阻 1.50Ω/KM外导体直流电阻 1.60Ω/KM可用频段 5-1000MHz最佳频段 350-960MHz禁用频段 500-530MHz&750-800MHz电压驻波比 1 / 375~150MHz ≤1.3 350~470MHz ≤1.3 800~900MHz ≤1.3环境性能和机械性能储存温度 -55℃~+85℃安装温度 -40℃~+80℃操作温度 -55℃~+85℃相对湿度 95%ROHS 符合最小弯曲半径,单次 500mm最小弯曲半径,多次 700mm最小弯曲次数 15抗拉强度 3000N弯曲力矩 16.0N.m推荐卡具间距 0.8~1.2m最小离墙间距 50mm衰减和耦合损耗频率衰减耦合损耗 MHz dB/100m 95%,2m,dB75 0.6 72100 0.7 74150 0.9 76350 1.4 72450 1.6 70800 2.4 63900 2.7 622:50Ω皱纹铜管漏泄同轴电缆50欧姆漏泄同轴电缆主要用于隧道、矿井、地铁、大型建筑内及高速公路、铁路等场合无线电波不能直接传播或传播不良的特殊环境内,兼有信号传播和发送、接收天线的双重功能。
漏泄同轴电缆试验方法之探究
种 品种 繁 多 的产 品而言 ,只有 界定 了统 一 的测 试 方法 、
E为 电场强 度 :
a为 同轴 电缆 衰减 常数 ;
测试标 准 时 ,才能 分辨 出产 品质量等 级 ;同时也 有助于 同
一
领 域 内生产 技术 的共 同发 展 、产 品质量 的提 高。
r 为距 同轴 线中心 导体 几何轴线的垂直距离。
电缆分 规范 》中提 及之 Ra a iq ( o xa )c b e dit n c a i1 a ls从 传输介质 的角度讲 。兼具信号传输线 和天线 的双重功能性 ,
故 可 以认 为翻 译 为 “ 泄 同轴 电缆 ” 比 “ 射 同轴 电缆 ” 漏 辐
更为确切。但本人在翻译 《E 1 6 4C a il o IC 6 9 — o xa c m— 1
我们在考 虑被测 漏泄 同轴电缆试 样长 度时 , 取最小测试
频率对应值。这里 ,我们取 7 MH ;其对应 自由空间波长 5 z 的计 算 公 式如 下 :
c 3O×1 . O=来自‘ Il + l 用频段 、电磁辐射机理 、信号强度衰落程度等 大致可 以确定
下来 ,进而其外导体形式等亦可 以确 定。譬如 ,中国移 动市 内覆 盖 G网信号 :频段一定 ,信号衰落强度要 求不高 ,故可
鱼 鱼
现代传输
维普资讯
80 0 MHz 路无线列 调等等 : 铁 笔者依 据近年来研发 、设计 、测试、制造、安 装、应 用
。州
是考虑端 部效应影
( ) m
漏泄 同轴 电缆 的实践经验 ,认 为对漏泄 同轴 电缆进行分 类可
依 据 “ 用场 合 ”而 定。 因 为在 确 定应 用场 合 之后 ,使 应
煤矿漏泄通信系统中漏泄电缆的选型
煤矿漏泄通信系统中漏泄电缆的选型摘要:分析了影响煤矿井下漏泄通信系统的信号传输的主要性能指标,提出了漏泄同轴电缆的选用依据,建立了煤矿井下漏泄电缆的连接方式的数学模型。
通过建力模型分析得出了在井下选用耦合损耗依次减小的漏泄电缆不仅可以延长传输距离,而且能够保证移动台获得稳定的接收电平。
关键词:靖泄通信;漏泄同轴电缆;耦合损耗;传输损耗煤矿井下移动通信是矿井调度员、电机车司机及其他工作人员之间通信联络的主要手段,在矿井安全、高效生产、抢险救灾中发挥着十分重要的作用。
近年来,煤矿井下通信技术的研究及开发越来越活跃,小灵通技术(PAS)和漏泄通信技术被认为是最发展前景的矿井通信技术。
但是PAS应用于煤矿井下通信时,其速度和井下的覆盖范围都不太理想,一个基站只能覆盖几百米。
如果要实现井下任何地方的无缝链接,则需要建很多的基站,不但成本造价高,而且维护量大,系统可靠性较低。
而漏泄通信系统具有可靠性高、维护简单等优点,很适合于煤矿井下移动通信的需要。
1 煤矿井下漏泄通信系统构成煤矿井下漏泄通信系统是由漏泄电缆、手机、双向放大器(中继器)、功率分支器、电机车、终踹器等构成,如图 1 所示。
由系统构成可以看出,漏泄电缆是漏泄通信系统的核心器件,漏泄电缆的性能及其连接方式影响着整个系统的性能。
2. 漏泄同轴电缆的选择方法漏泄同轴电缆的选择要看其应用的需要,选择最合适的漏泄同轴电缆类型和规格由系统的设计和所有相关参数如使用频率、传输距离等决定。
选择漏泄同轴电缆有两个重要指标:传输衰减和耦合损耗。
2.1 泄漏电缆的损耗漏泄同轴电缆的传输衰减和耦合损耗构成了漏泄同轴电缆的系统损耗,是影响纵向和横向通信距离及通话质量的主要因素。
1) 传输衰减确定传输衰减,也叫介入损耗,主要指传输线路的线性损耗,随频率而变化,以dB/100 m表示。
给定频率的漏泄电缆传输损耗系数:a= a1√f+ a2f十α3. (1)式中α为给定频率的衰减系数(dB/100 m);a1为导体的损耗系数;a2为介质的损耗系数;a3是辐射损耗系数;f(MHz)是工作频率。
漏泄同轴电缆的性能参数及其影响因素的研究
Q 。由 上式可知, a c - 5 J t 厂 成正比关系, 即工作频率越高,
导体衰减越大。a c 与导体电导率 / 0成反比,因此,选用具
有较 高电导率 的铜 管作为 电缆 的内外导体 ,可 有效地降低
9 0 0 M I t z( 5 0 % / 9 5 % )
l 圈 C [ 通 a b l 信 e s & 电 O p 缆 t i c a 及 l C a 光 b l e 缆 s ]
射状态 ,其 它模 处于非辐射状 态”条件 时的频率范 围。通 漏泄 同轴 电缆 的介质 衰减 可用式3 表示 ,其 中t g 6为 常 ,漏泄 同轴 电缆的使用频带 与其外导体 上所开槽孔 的排 介质 的损耗 角正切 ,它与介质衰减成正 比。为了得到较小 列 方式有着直接 的关系。根据空 间谐波辐射理论 ,漏泄 同 的介质损耗 角正切 ,可采 用物理发泡聚 乙烯作 为电缆的绝 轴 电缆的最佳使用频带被限制在一1 次单 模辐射区域 内。然 缘 介质。 而 ,为了满足移动通信 使用频带 日益扩展 的需 求 ,必须要 抑制掉 一 1 次模 辐射区域 内的部分或全部 高次谐波。 目前 , 通过在 漏泄同轴 电缆外导体 上开一 系列 大小 、形状 与原槽
・ 0 1 g ㈢ …
( 或2 m )远 的标准 半波长偶 极子 天线所 接收 到 的功率 ,
其 中, 是 自由空间 的波长 ;r 是 漏泄 同轴 电缆 与标 准耦合 天线之 间的垂 直距离 。 由式4 可知 ,耦 合损耗 与辐
式 中 ,L 。 为耦合 损耗 ;P 为距 离漏 泄 同轴 电缆 1 . 5 m 射衰减成反 比 ,在实际 工程 应用 中,要避免耦 合损耗太小 而造成传输衰减急剧增加 的情况。
浅析地铁通信建设中泄露同轴电缆的选择应用
浅析地铁通信建设中泄露同轴电缆的选择应用作者:远晓峰来源:《中国科技博览》2017年第35期[摘要]改革开放以来,随着我国城镇化进程的推进,各地经济的高速发展与人口、机动车的急剧增长,中国各大城市,相继出现了严重的“城市病”——大塞车等现象。
在中国34个人口数量过100万的城市中,基本都提出修建地铁的计划。
地铁建设的目的是缓解城市交通拥堵的情况,加快城市内的人口流动速度,促进城市的经济发展。
我国大中城市以改善城市交通状况、减少环境污染为主导,积极发展包括城市轨道交通在内的公共交通体系越来越成为一种共识,有更多的城市将快速轨道交通建设纳入计划,城市轨交建设正经历着一个前所未有的高潮。
截止2015年底,我国内地有26个城市累计开通城市轨道交通运营线路达到3,612公里。
预计到2020年我国开通地铁的城市将约50个。
所有这些地铁项目的通信信号都需要泄露电缆来完成信号传输。
[关键词]泄露电缆地铁通信信号中图分类号:TM248.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)35-0254-01随着4G网络发展,现在人们越来越离不开智能手机,人们随时随地通过手机完成各种需求,在乘坐地铁时继续保证手机网络的畅通以成为地铁建设者必须考虑和实现的问题。
而这种通信信号的传输保证就是靠漏泄同轴电缆实现的。
漏泄同轴电缆:通常又简称为泄漏电缆或漏泄电缆。
泄漏电缆集信号传输、发射与接收等功能于一体,同时具有同轴电缆和天线的双重作用,使传输信号更稳定均匀,频率复用扩大容量。
泄漏同轴电缆其用途,可用于一般通信天线难以发挥作用的区域,特别是在移动通信系统分立天线无法提供足够的覆盖场强的区域,如山区、丘陵、隧道、地下铁路、矿井、地下建筑物或其它电磁场传播的盲区。
在这些区域,由于周围环境的狭小和阻挡,天线覆盖受到很大限制。
而由于非常接近覆盖对象且信号辐射方向垂直于辐射环境可以提供均匀的场强,所以在这些环境下对于无线信号接收装置来说泄漏同轴电缆是最佳的无线覆盖手段。
漏泄同轴电缆
漏泄同轴电缆漏泄同轴电缆是具有信号传输作用,又具有天线功能,通过对处导体开口的控制,可将受控的电磁波能量沿线路均匀的辐射出去及接收进来,实现对电磁场盲区的覆盖,已达到移动通信畅通的目的。
绝缘采用高物理发泡的均匀细密封闭的微泡结构,不仅较之传统的空气绝缘结构在特性阻抗、驻波系数、衰减等传输参数更加均匀稳定,而且可抵御在潮湿环境中潮气对电缆的侵入可能传输性能的下降或丧失,免除了充气维护的烦恼,大大提高了产品的使用寿命和稳定可靠性,是当今世界上最先进的射频和漏泄同轴电缆结构。
中文名漏泄同轴电缆外文名leaky coaxial cable作用信号传输作用目的移动通信畅通的特点特性阻抗、驻波系数等参数稳定学科电子工程目录.1电缆介绍.2基础理论.▪无线移动通信.▪工作原理.▪纵向衰减.▪耦合损耗.3选用依据.4比较电缆介绍漏泄同轴电缆是具有信号传输作用,又具有天线功能,通过对处导体开口的控制,可将受控的电磁波能量沿线路均匀的辐射出去及接收进来,实现对电磁场盲区的覆盖,已达到移动通信畅通的目的。
绝缘采用高物理发泡的均匀细密封闭的微泡结构,不仅较之传统的空气绝缘结构在特性阻抗、驻波系数、衰减等传输参数更加均匀稳定,而且可抵御在潮湿环境中潮气对电缆的侵入可能传输性能的下降或丧失,免除了充气维护的烦恼,大大提高了产品的使用寿命和稳定可靠性,是当今世界上最先进的射频和漏泄同轴电缆结构。
[1]基础理论无线移动通信在基站与移动站之间的通讯,通常是依靠无线电传送。
目前通讯业的不断发展越来越要求基站与移动站之间随时随地能接通,甚至要求在隧道中也是如此。
然而在隧道中,移动通信用的电磁波传播效果不佳。
隧道中利用天线传输通常也很困难,所以关于漏泄同轴电缆的研究也应运而生。
无线电地下传输有着极其广泛的用途,例如:1、用于建筑物内、隧道内及地铁的移动通信(GSM,PCN/PCS,DECT…)2、用于地下建筑的通讯,例如停车场、地下室及矿井3、公路隧道内 FM 波段(88-108MHz)信息的发送4、公路隧道内无线报警电信号的转发5、公路隧道内移动电话信号的发送6、地铁或地铁隧道中的信号传输当前无线移动通信朝以下趋势发展:1、趋向更高的使用频段:使用频段从 50-150 MHz 扩展至 450-900 MHz 甚至 1800-2200 MHz。
辐射型漏泄射频同轴电缆的研发
Cables & Optical Cables 通信电缆及光缆
辐射型漏泄射频同轴电缆的研发
■ 张玲 林天 (江苏省质量技术监督通信产品检验站(中通维易科技服务有限公司) 江苏 南京 210003)
摘 要 Abstract
本文以外导体八字形槽孔辐射型漏缆为例,从辐射型漏泄射频同轴电缆辐射波的辐射机理和辐射模式着手,详细阐述了抑制高次模辐 射波的扩频技术和介绍了外导体周期性开槽节距、槽孔长度和辐射波辐射角对漏缆宽频设计的影响,总结了漏缆研发的方法,最后完 成宽频漏缆的研发。 Taking the radiation cable with eight shaped slots as an example, starting from the radiation mechanism and radiation mode of radiation wave of radiation leakage RF coaxial cable, this paper expounds in detail the spread spectrum technology of suppressing high order mode radiation wave, introduces the influence of periodic slot pitch, slot length and radiation angle of radiation wave on the broadband-frequency design of leakage cable, summarizes the research and development method of leaky cable, and finally completes development of broadband-frequency leakage cable.
泄漏电缆的性能分析
漏泄电缆的性能分析肖远强深圳市地铁有限公司张武军深圳市赛格通信有限公司【摘要】 无线通信网正在不断增加,系统设计的要求主要是:尽量地扩大覆盖、提高通信质量、增加系统容量。
为了在隧道和建筑物内提供可靠的覆盖,漏泄电缆得到了广泛的应用。
本文就影响漏泄电缆指标的主要因素、漏泄电缆的综合性能、工程中要注意的问题作一简单介绍。
1 漏泄电缆的机理普通同轴电缆的目的是将射频能量从一端传输到另一端,并且希望有最大的横向屏蔽,使信号不能穿透电缆以避免传输过程中的射频能量的损耗。
但是,漏泄电缆的设计目的恰恰是特意减小横向屏蔽,使得电磁能量可以部分地从电缆内穿透到电缆外,当然,电缆外的电磁能量也将感应到电缆内。
单芯线或双绞线是漏泄馈体,允许外导体漏泄的同轴电缆或波导也是漏泄馈体。
但是单芯线或双绞线对高频而言其传输衰减太大,而波导尺寸很大(<3GHz时)并且造价相当昂贵,因此,得到广泛应用的漏泄馈体是同轴漏泄电缆——其传输衰减、成本和安装都和普通电缆接近。
漏泄电缆一般是用簿铜皮作为外导体,在外导体上开切不同形式的槽孔。
按漏泄机理的不同,漏泄电缆可以分为两类:耦合型和辐射型。
耦合型漏缆的外导体上开的槽孔的间距远小于工作波长。
电磁场通过小孔衍射,激发电缆外导体外部电磁场,因而外导体的外表有电流,于是存在电磁辐射。
电磁能量以同心圆的方式扩散在电缆周围。
外导体轧纹、纹上铣孔的电缆是典型的耦合型漏缆。
辐射型漏缆的外导体上开的槽孔的间距与波长(或半波长)相当,其槽孔结构使得在槽孔处信号产生同相迭加。
唯有非常精确的槽孔结构和对于特定的窄频段才会产生同相迭加。
外导体上开着周期性变化的槽孔是典型的辐射型漏缆。
耦合型漏泄是漏缆外导体上的表面波的二次效应,而辐射型漏泄是由外导体上的槽孔直接辐射产生。
耦合型电缆适合于宽频谱传输,漏泄的电磁能量无方向性,并随距离的增加迅速减小。
辐射型漏缆与工作频率密切相关,漏泄的电磁能量有方向性,相同的漏泄能量可在辐射方向上相对集中,并且不会随距离的增加而迅速减小(对特定频率和指定方向,耦合损耗比较小)。
对讲机的那点事:做无线电天馈系统,你了解泄漏同轴电缆吗?
对讲机的那点事:做无线电天馈系统,你了解泄漏同轴电缆吗?在无线电天馈系统中,漏泄电缆为解决地下隧道之类特殊环境内无线电波难以传输问题而发展起来的。
漏泄同轴电缆,是一种特殊的同轴电缆,与普通同轴电缆的区别在于:其外导体上开有用作辐射的周期性槽孔。
普通同轴电缆的功能,是将射频能量从电缆的一端传输到电缆的另一端,并且希望有最大的横向屏蔽,使信号能量不能穿透电缆以避免传输过程中的损耗。
但是,漏泄电缆的设计目的则是特意减小横向屏蔽,使得电磁能量可以部分地从电缆内穿透到电缆外。
当然,电缆外的电磁能量也将感应到电缆内。
今天小编就和大家一起来聊聊漏泄同轴电缆:一、漏泄同轴电缆构成漏泄同轴电缆主要由内导体、绝缘介质、开有周期性槽孔的外导体和电缆护套等构成。
内导体采用光滑铜管或轧纹螺旋铜管,外导体采用簿铜皮,其上开制不同形式的槽孔纵包而成,槽孔形式多种多样,有八字形、U 字形、┙字形、一字形、椭圆形等,而且槽孔的排列也不尽相同。
二、漏泄电缆工作原理泄漏同轴电缆(Leaky Coaxial Cable)通常又简称为泄漏电缆或漏泄电缆,其主要工作原理是电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波;外界的电磁场也可通过槽孔感应到泄漏电缆内部并传送到接收端(如图所示)。
按漏泄原理的不同,漏泄电缆分为三种基本类型:耦合型、辐射型和漏泄型。
其中,漏泄型可以归属辐射型。
1. 耦合型漏缆耦合型漏缆有许多不同的结构形式,例如,在外导体上开一长条形槽,或开一组间距远小于波长的小孔,或在漏缆两边开缝。
电磁场通过小孔衍射,激发漏缆外导体的外部电磁场。
电流在外导体外表面流动,漏缆好像一条可移动的长天线,向外辐射电磁波。
与耦合模式对应的电流平行于漏缆轴线,电磁能量以同心圆的方式扩散在漏缆周围,并随传输距离的增加而迅速减少,因此这种形式的电磁波又叫“表面电磁波”。
这种电磁波主要分布在漏缆周围,但也有少量随存在于附近障碍物和间断点(如吸收夹钳、墙壁处),进而产生衍射。
漏泄同轴电缆技术规范
1漏泄同轴电缆技术规范1.1.适用范围本技术规范书适用于客运专线GSM-R系统漏泄同轴电缆的购置、安装、调试、开通、质量保证期及质量保证期满后的相关技术服务。
1.2.总体要求★及安装附件的设计、制造及安装应符合下列中华人民共和国相关现行标准:★铁路通信漏泄同轴电缆(TB/T 3201-2008)标准。
铁路通信工程质量评定验收标准(TB10418-2000)。
国际电联ITU-T及ITU-R的相关建议。
IEC相关标准。
其他未详尽部分均按中华人民共和国相关现行标准执行。
以上标准如有更新,按最新标准执行。
★制造厂生产的Ⅲ型漏缆应具有在客运专线铁路GSM-R系统良好的运行业绩,能提供铁路局或铁路(集团)公司电务处的GSM-R漏缆用户报告。
1.3.漏泄同轴电缆主要技术要求1.3.1.电气性能采用《铁路通信漏泄同轴电缆》(TB/T 3201-2008)规定的Ⅲ型漏缆。
导体的连续性:电缆的内导体、外导体应分别沿电缆长度连续。
频率范围:900MHz;★漏泄同轴电缆电气性能指标(2)机械性能漏泄同轴电缆机械性能指标注:表中温湿度范围可根据现场情况适当调整。
(3)结构要求满足《通信电缆-物理发泡聚乙烯绝缘漏泄同轴电缆》(YD/T1120-2001)的要求。
应有隧道内外设置的防火措施。
内导体直径:15-20mm外导体直径:45-50mm最小弯曲半径:700mm重量:≤1200kg/km电缆护套采用低烟、无卤、阻燃、防日晒、老化材料电缆的使用寿命在30年以上发泡绝缘结构(4)环境要求温度:-40--+650C相对湿度:95%(在35o C时)能可靠工作敷设最低温度:-1O o C1.3.2.漏缆配件投标人应提供与LCX相配套的接头、终端负载、直流隔断器、固定接头以及必要的避雷器、隧道内外安装的漏泄电缆固定系统卡具(普通卡具和防火卡具)、接地套件、防雷套件、防水套件等配套设备,配套设备均应包含在总价中。
所有配件均应能满足列车时速350km/h以上时的运营环境需求,并应有相关部门的检测报告。
圆极化泄露同轴电缆的设计的开题报告
圆极化泄露同轴电缆的设计的开题报告一、选题背景电磁波在许多领域中的应用越来越广泛,并且同轴电缆的应用也越来越普遍。
然而,同轴电缆中会出现电磁辐射的问题,尤其是当该电缆的长度匹配到特定的频率时。
由于这种辐射可以危害周围的电子设备,因此需要有效的电磁辐射控制技术。
圆极化泄露是其中一种可行的控制技术。
本项目旨在研究和设计一种圆极化泄露同轴电缆,以降低辐射噪声。
二、研究目的圆极化泄露同轴电缆旨在减少电缆的辐射噪声,提供更好的电磁辐射控制技术。
本研究的目的是通过优化同轴电缆的设计,使其能够有效地抑制电磁辐射,从而降低电子设备的噪声干扰。
三、研究内容1. 研究同轴电缆的电磁波辐射特性。
2. 设计圆极化泄露同轴电缆的结构和参数。
3. 通过模拟和实验验证设计的同轴电缆的辐射控制效果。
4. 分析和评估设计的同轴电缆的性能和可靠性。
四、研究方法1. 研究同轴电缆的辐射特性:使用电磁场模拟软件进行模拟分析,并利用实验测量系统进行实验验证。
2. 设计圆极化泄露同轴电缆结构和参数:根据同轴电缆的原理和圆极化泄露技术,设计电缆的结构和参数。
3. 实验验证同轴电缆的辐射控制效果:使用实验平台对设计的同轴电缆进行辐射测试,比较测试结果与模拟结果的一致性。
4. 分析和评估同轴电缆的性能和可靠性:将实验结果和分析数据进行对比分析,评估同轴电缆的性能和可靠性,并提出改进建议和未来研究方向。
五、研究意义随着现代科技的不断发展,电子设备的应用范围越来越广泛,而电磁辐射控制技术的研究和开发也越来越受到重视。
本项目针对同轴电缆辐射噪声的问题,通过设计圆极化泄露的同轴电缆,旨在提供一种有效的电磁辐射控制技术。
此外,该研究可为同轴电缆的设计和应用提供指导,并为相关领域的研究提供参考。
六、研究计划本研究计划持续12个月,计划如下:第1-2个月:研究同轴电缆的辐射特性,掌握电磁场模拟软件的使用。
第3-5个月:设计圆极化泄露同轴电缆的结构和参数,确定实验方案。
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漏泄同轴电缆选用探讨1.引言漏泄同轴电缆可以实现任何地方的无线通信,甚至在有电磁波干扰或没有电磁波的地方都可以,例如:隧道、矿山、地铁、建筑大楼和大型、复杂的象展览馆或机场那样的场所。
因为漏泄同轴电缆能保证信号覆盖的不间断性。
2.选用漏泄同轴电缆的依据选择适当的漏泄同轴电缆要看其应用的需要,选择最合适的漏泄同轴电缆类型和规格由系统的设计和所有相关参数如使用频率、传输距离等决定。
选择漏泄同轴电缆有两个重要指标:传输衰减和耦合损耗。
漏泄同轴电缆的系统损耗就是指传输衰减和耦合损耗的总和。
传输衰减,也叫介入损耗,主要指传输线路的线性损耗,随频率而变化,以分贝/100米表示。
耦合损耗是指通过开槽外导体从电缆散发出的电磁波在漏泄同轴电缆和移动接收机之间的路径损耗或信号衰减。
因此系统损耗可以说是整个漏泄同轴电缆的损耗。
因此在实际应用中,只要传输衰减能满足操作容限或链路容量的要求,就没必要选择那些传输衰减最低的漏泄同轴电缆,但对耦合损耗的要求会更严格一点。
在设计时要计算链路容量就得把所有发射器和接收机之间的增益和损耗加在一起,它还必须包括任何其他因素引起的损耗。
如果计算结果为正值,那就表示有足够的容限允许环境发生变化,而系统仍可正常运行。
对漏泄同轴电缆而言,耦合损耗设计一般在55~85分贝之间。
在狭长系统如隧道或地铁内,因为隧道或地铁本身能帮助提高漏泄同轴电缆的耦合性能,因此耦合损耗设计一般为75~85分贝,在这种条件下,把传输衰减减到最小非常重要。
在建筑楼宇内,漏泄同轴电缆耦合损耗设计一般在55~65分贝之间,因为楼内漏泄同轴电缆单向长度在50~100米之间,因此传输衰减就不那么重要了,更重要的指标是漏泄同轴电缆能尽量多地发射信号,并穿透周围地区。
一个准备扩展的系统,可以选择传输衰减较小的漏泄同轴电缆。
比如在办公楼内有一根顺电梯上行的漏泄同轴电缆,几个楼面共用一个接头,在这种情况下,若选择传输衰减低的漏泄同轴电缆,今后就可以提供更高频率上的服务或扩大服务覆盖区。
在特定区域内增加线路可以扩大覆盖面。
在较高频率上增加服务则会产生较高的损耗,所以选择漏泄同轴电缆时应考虑在各种频率上均能降低损耗的漏泄同轴电缆。
有些宽带漏泄同轴电缆覆盖了几乎所有主要的频率,从900MHz上的蜂窝系统到1900MHz上的PCS服务,包括用于应急服务的超高频系统。
这些系统可以通过组合器或者交叉波段耦合器把信号组合到一根漏泄同轴电缆线上。
漏泄同轴电缆通常有较高的带宽,并能在同一根电缆上在完全不同的波段上和所有距离内提供各种服务。
在实际应用中,频率反应和带宽非常重要。
一个带宽中每个信道仅20千赫的系统,可以使用任一种电缆或天线。
现在,新的PCS系统带有象CDMA这样的解调配置,要求1.2兆赫的带宽,这时选择漏泄同轴电缆就要注意带宽应与解调配置相匹配。
在长达2~3公里的隧道中,应每隔一定距离安装同轴的双向放大器,把信号放大到合理的程度。
总的原则是电缆信号下降20分贝时,放大器就应介入补偿20分贝的损耗。
在装有蜂窝系统的大楼,楼顶天线与楼内放大器连接可放大信号25~30分贝。
漏泄同轴电缆可从这个放大器一直铺设到要求的覆盖区,那儿另外安装一个放大器将信号提高25~30分贝。
在实际应用中,一个或两个放大器都可以,只要足以补偿路径损耗就行。
远程监测用来跟踪无人值守的大系统,对许多放大器都可以进行远程监测。
在远程站点,一台PC机和一个软件程序往往同时监测几个系统,这在安装多台放大器和其他设备的隧道内尤其实用。
由于系统能及时发现问题所在,故可以在短时间内修复系统,不会影响正常的运行。
射频同轴电缆的电压驻波比很重要,但对漏泄同轴电缆而言并不是决定性的因素。
市面上的漏泄同轴电缆电压驻波比大多数在 1.3以上,使用在现今的系统上已经足够了3. 专用频带漏泄同轴电缆与宽频带漏泄同轴电缆的比较专用频带漏泄同轴电缆与宽频带漏泄同轴电缆相比,它是一种特别设计的漏泄同轴电缆,通过特别设计外导体上开槽的形状、大小和节距,以实现漏泄同轴电缆在某一频率具有非常稳定的系统损耗,简单地说,通过特别设计,漏泄同轴电缆纵向传输的衰减可以通过增加耦合损耗来补偿,补偿效果是使漏缆性能优化至使用频率。
专用频带漏泄同轴电缆与宽频带漏泄同轴电缆相比有以下不同点:宽频带漏泄同轴电缆的特点是:Ø 宽带性能在任何单一频率均能维持最佳;Ø 有密集的狭孔;Ø 极受环境影响。
专用频带漏泄同轴电缆的特点是:Ø 在特定的频率下运作性能极佳;Ø 相对少受环境因素影响;Ø 在平行于漏泄同轴电缆方向,交叉极化较低,因此当使用数字通信系统时误码率较低,当使用模拟通信系统时将信号的扭曲最小化,并且传输损耗很小。
Ø 在垂直于漏泄同轴电缆方向,相邻极化信号具有非常平的频率响应,在整个频段内波动非常小。
Ø 避免了过多的交叉极化,因此不会产生“双线效应”或反射交叉极化,减少了损耗。
减少了多径效应产生的问题。
Ø 可优化于几段系统频率,在这些频率上与宽带漏泄同轴电缆相比具有更加优化的电气性能。
4. 选用漏泄同轴电缆的理论根据漏泄同轴电缆在系统设计时需要考虑的主要因素有:漏泄同轴电缆的系统损耗、各种接插件及跳线的插损、环境条件影响所必须考虑的设计裕量、设备的输出功率、中继器的增益以及设备的最低工作电平。
其中,漏泄同轴电缆的系统损耗由漏泄同轴电缆本身的传输衰减和耦合损耗两部分组成,对于指定的工作频率其大小主要由漏泄同轴电缆的规格大小来确定,规格大的漏泄同轴电缆系统损耗较小,传输距离相对长。
在设计时,首先,考虑到移动终端的输出功率相对于固定设备较低,所以一般以移动终端的发射功率来确定漏泄同轴电缆的最大覆盖长度。
根据设备的最大输出功率电平(手机为2W)和系统要求的最低场强(典型值﹣85dBm----﹣105dBm)确定出系统所允许的最大衰耗值αmax. 。
第二,选定漏泄同轴电缆的耦合损耗值Lc,同时计算出某一规格的漏泄同轴电缆在指定工作频率上的某一长度L所对应的传输衰减α×L, α为该漏泄同轴电缆的衰减常数。
从而确定该漏泄同轴电缆的系统损耗值αs=α×L+Lc 。
第三,系统设计时还必须根据工作的环境留出一定的裕量M,此裕量牵涉的因素一般有以下几点:耦合损耗提供的数字为一统计测量值,必须考虑其波动性;按50%耦合损耗值设计时,需留出10dB的裕量;按95%耦合损耗值设计时,需留出5dB的裕量;跳线及接头的插损必须予以考虑;地铁系统车体的屏蔽作用和吸收损耗也要考虑,根据经验其推荐值10dB到15dB第四,确定漏泄同轴电缆的最大覆盖距离:因为系统损耗为αmax. =αs +M=α×L+Lc+M则L=(αmax.-Lc-M)÷α此L值即为漏泄同轴电缆的最大覆盖距离。
下面举一个实际例子予以说明:假设漏泄同轴电缆的规格为HLHTAY-50-42频率为900MHz耦合损耗为76dB(95%)漏泄同轴电缆的衰减常数α为27dB/KM手机最大输出功率为2W(33dBm)最低工作电平为-105 dBm耦合损耗的波动裕量为5dB跳线及接头损耗为2dB车体影响为10dB则αmax.=33 dBm-(-105 dBm)=138 dBαs =27dB/KM×L+76dBM=5 dB+2 dB+10 dB=17 dB所以 L=(138 dB-76 dB-17 dB)÷27 dB/KM=1.67KM=1670米此结果说明在以上假设条件下,该种规格漏泄同轴电缆的最大覆盖距离为1670米,如果还不能满足覆盖长度的要求,则必须考虑加中继器来延长覆盖距离。
5.结论工程中对漏泄同轴电缆的选用既要考虑到工程敷设的环境因素,又要兼顾使用的设备参数以及工程系统扩展的需要,然后理论计算选用比较实用的漏泄同轴电缆规格,这样既能满足工程系统要求,又能节约工程成本。
做为全球无线通信基础设施和射频技术的领导者RFS(安弗施)无线室内解决方案(WINS)的重要基石之一的泄漏电缆,是一种可以安装在建筑物内及隧道内的致力于无线覆盖的设备,它可以解决在室外基站信号无法穿透的建筑物内无线覆盖的难题。
通过泄漏电缆的特殊设计,使得电磁能量可以部分地从电缆内穿透到电缆外,从而达到无线信号可以沿泄漏电缆对沿线范围内一定区域进行精确的覆盖。
基本上来说,泄漏电缆与泡沫绝缘射频电缆有着同样的构造,即,同轴的内部导体与外部导体被低损耗的泡沫绝缘介质隔开。
但是,其差别在于泄漏电缆外部导体上有成百上千个小孔(或槽)(如图1所示)。
这些孔对应成众多的RF 发射点,从而使功率可以沿电缆进行多点辐射。
这样,便可精确设计RF信号的分布。
泄漏电缆可以理想地用于一些曲折的空间内,以解决传统天线(需要视距覆盖)受限的弊端。
这种泄漏电缆还适用于金属框架的建筑物结构,或者信号需要被限制在一个比较小的范围(几米)内。
通过这种方法,信号覆盖范围可以被限定在一个特定的区域内,从而可以最大限度降低同频道干扰。
早在70年代,泄漏电缆便由于高性能、高容量和宽频带在而用于宽带通信。
当今的宽频泄漏电缆已经成为室内无线通讯系统的重要组成部分,它们包括第二代和第三代商业网络、紧急服务通讯网络、WLAN、WiMAX和移动电视等。
技术参数泄漏电缆的关键参数:·频率范围:。
通过不同的开槽设计,可以使漏缆优化在不同的工作频带上。
因此须根据不同的用途使用不同开孔尺寸的泄漏电缆。
·耦合损耗:在泄漏电缆和测试接收天线相距2m(6.5英尺)情况下测得的信号损耗值。
一般来说,存在如下两种将电磁能量从泄漏电缆发射至空间的模式:耦合模式和辐射模式。
·传输损耗:信号沿泄漏电缆方向进行传输时存在信号损耗,即为传输损耗。
较低的耦合损耗通常会导致较高的传输损耗,反之亦然。
两个值均随频率不同而不同。
·系统损耗:即为传输损耗和耦合损耗的总和。
通常电缆长度越短,系统损耗也越小。
RFS全球独特设计的可变衰耗泄漏电缆以通过改变一条漏缆上的耦合损耗来改善系统损耗,从而增加泄漏电缆的最大使用长度。
耦合损耗的测量如上所述,耦合损耗源自电缆信号和一个半波偶极子天线接收到的信号之间的比值(单位dB)。
耦合损耗及泄漏电缆的传输衰减,可依照国际电工技术委员会标准IEC 61 196-4-《同轴通讯电缆(第4部分:辐射电缆分规范)》介绍的自由空间方法测得。
测量辐射信号电平时须将一个半波偶极子天线与漏缆保持2m的情况下沿漏缆方向移动。
耦合损耗的采样值由于不同相位信号的重合而沿电缆变化。
它们还根据半波偶极子天线的极化方式(正交、垂直或平行)有关。
根据IEC 61 196-4,耦合损耗值是空间平均数据,或者是某个极化方向的值。