漏泄同轴电缆编织孔隙内磁场的分布
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大
庆
石
油
学
院
学
报
第 ３ ５卷
Ｖ ｏ１ ３ ． ５
第 １期
Ｎｏ １ ．
２１ ０ １年 ２月
Ｆｅ ｂ． ２０１ １
Ｊ ＯＵＲＮＡＩ ＯＦ ＤＡＱＩ ＮＧ ＰＥＴＲＯＩＥＵ Ｍ ＮＳＴＩ Ｉ ＴＵＴＥ
漏 泄 同 轴 电缆 编 织 孔 隙 内磁 场 的 分 布
大
庆
石
油
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报
第 ３ ５卷
２ １ 年 ０１
量可 以 以电磁波 的形式 辐射 到外部 空 间 ， 电缆 外部 空间 的 电磁 能量 亦可 以耦合 进入 电缆 内部．
特 性 的 关 系 进 行 研 究 ， 出 电 缆 转 移 阻 抗 的 概 念 和 电 缆 的 特 性 参 数 与 电 缆 结 构 参 数 的 关 系 ，得 出 电 缆 编 给
织 覆 盖率 越大 ， 移 阻抗越 小 的结 论＿ ． 明吉 等利 用 实验 方法 研究 疏 编织 漏泄 同 轴 电缆 空 间场 分 布特 转 ３ 王 ］
的 分 布 图样 ． 关 键 词 ： 泄 同 轴 电 缆 ； 形 隙 ； ＡＴ Ｂ；磁 场 分 布 漏 菱 Ｌ Ｍ ＩＡ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ０—１ ９ （ ０ １ ０ —０ Ｏ Ｏ １０ ８ １ ２ ｌ ） １ １ ５一 ４
中 图分 类 号 ： Ｍ２ ８ ３ Ｔ ４ ．
性 ， 出 Ｓ Ｖ一 ７ — １ 得 Ｉ Ｙｗ ５ ０型 疏 编 织 漏 泄 电 缆 能 够 在 其 周 围 空 间 形 成 均 匀 性 良 好 的 柱 状 电 磁 场 ， 合 于 适
作 为周 界 入侵 探测 报警 系统 的探测 传 感器 ， 给 出发 射 、 收 电缆 之 间 的最 大 间距 和适 宜距 离 ［ ． 均宏 且 接 ５ 王 ］ 等 进行 漏 泄 同轴 电缆耦 合 损耗 计算 ， 出漏 泄 同轴 电缆 的辐 射 特 性 ． 年 来 ， 们 对漏 泄 同轴 电缆 电磁 给 ］近 人 辐 射场 进行 研究 ， 尝试 各 种分 析 电磁 场 的方 法 ． 并 笔者 以无 限 长直 载流 导 线 的 磁 场 为基 础 ， 用 叠加 原 采
理 计算 电缆外 导体 展 开时 某一 孔 隙 内磁场 的分 布 ， 供一 种 简 易 、 观求 解 漏 泄 同轴 电缆 磁 场 的方 法 ， 提 直 为
理 论 上 难 以 求 得 解 析 解 的 漏 泄 同 轴 电 缆 研 究 提 供 一 种 手 段 ．
１ 计 算 模 型
Ｓ Ｖ一 ７ — １ Ｉ Ｙｗ ５ ０型 漏 泄 同 轴 电 缆 的 外 导 体 由 多 锭 金
收 稿 日期 ： ０ ０ ３ ６ 审稿 人 ： 秀丽 ； 辑 ： 志平 ２ １ —０ —１ ； 吕 编 任
基 金 项 目 ： 龙 江 省 科 技 攻 关 项 目（ ０ Ａ５ ８ 黑 ＧＣ ９ ８ ）男 ， 士 ， 师 ， １７ ， 硕 讲 主要 从 事 电 磁 场 检 测 方 面 的 研 究
杨 旭 ，王 明 吉
（东 北 石 油 大 学 电 子 科 学 学 院 ， 龙 江 大 庆 １ ３ １ 黑 ６ ３ ８）
摘
要 ： ｓ 以 Ｉ Ｙｗ ｖ一 ７ — １ ５ ｏ型 漏 泄 同 轴 电 缆 为 例 ， 立 疏 编 织 型 漏 泄 同 轴 电 缆 外 导 体 展 开 模 型 ， 某 一 菱 形 孔 隙 建 以
０ 引 言
漏 泄 同轴 电缆 （ ｅｋ ｏ ｘａ Ｃ ｂｅ 简 称 Ｌ Ｘ） 一 种新 型 的通 信 电缆 ， 称 辐 射 同轴 电缆 ． 种 电 Ｌ ａ ｙＣ ａ ｉｌ ａ ｌ， Ｃ 是 又 这 缆 的外 导体 上开 有连 续 的槽 缝或 孔 隙 ， 电磁信 号 可 以沿 着 它 一边 传 输 ， 边 向周 围空 间 辐射 ， 而使 电缆 一 从 具有传 输 线 和天线 的双重 功 能 ， 由漏 泄 电缆构 成 的通 信 系统 可广泛 应 用 于地铁 、 隧道 、 矿井口 、 下商 场 等 ］地 电磁 波难 以传 播 或传 输 到的信 号 很弱 的场所 ． 年来 ， 泄 电缆 被 引入 到 周 界 入侵 探 测 领 域ｌ ， 示 其广 近 漏 ２ 展 ］
为 中 心 ， 别求 得 ４根 编 织 线 、 分 ４股 编 织 线 和 ８股 以上 编 织 线 围绕 孔 隙 的磁 场 分布 公 式 ； 用 ＭＡＴＬ 利 ＡＢ软 件 模 拟 磁 场 分
布． 结果 表 明 ， 隙 内 部 靠 中 心 位 置 磁 场 强 度 较 小 ， 缘 较 大 ， 在 孔 隙 尖 端 出 现 极 值 ， 个 磁 场 呈 现 中 间 较 平 、 孔 边 且 整 四周 卷 曲
属 线 编 织 而 成 ， 稀 疏 网 状 ， 属 线 沿 ２个 相 反 方 向 交 叉 编 呈 金
织 形成 许 多菱形 ｄ ： ， 结 构见 图 １ ，Ｌ其 ｆ ．
一
般 同轴 电缆要 求外 导 体 编织 覆 盖 率 必须 达 到 ８ 以 Ｏ
泡沫 聚 乙烯
一
聚 乙烯
上 ， 能 实 现 良好 的 屏 蔽 ， 电磁 能 量 只 能 在 电 缆 中 传 输 ， ｊ才 使 而不 会 辐射 到外 部 空 间． Ｉ Ｗ Ｖ ７ —１ Ｓ Ｙ ５ ０型 漏 泄 电 缆 的 编 图 １ ｓ Ｙ 一７ １ Ｌ ｗＶ ５ ｏ型漏泄同轴 电缆结构 织 密 度 只 有 ４ ～ ５ ， 其 设 计 过 程 中 有 意 使 得 电 缆 外 导 体 上 留 有 一 定 的 周 期 性 孔 隙 ． 缆 内部 的 能 Ｏ Ｏ 在 电
阔 的发展 前 景和 极大 的发 展潜 力 ．
疏编 织漏 泄 电缆 外导 体上 孑 隙 （ Ｌ 毫米 量级 ） 小 于工 作波 长 （ 级 ） 电磁场 通过 Ｉ ： 衍 射 ， 发 电缆外 远 米 ， Ｊｆ ，Ｌ 激 导体外 部 电磁 场 ； 因而外 导体 的外 表 面有 电流 ， 在 电磁 辐 射． 晖等 对 其 电磁 机 理 及 编织 层 参 数 与屏 蔽 存 马
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第 ３ ５卷
Ｖ ｏ１ ３ ． ５
第 １期
Ｎｏ １ ．
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Ｆｅ ｂ． ２０１ １
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漏 泄 同 轴 电缆 编 织 孔 隙 内磁 场 的 分 布
大
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第 ３ ５卷
２ １ 年 ０１
量可 以 以电磁波 的形式 辐射 到外部 空 间 ， 电缆 外部 空间 的 电磁 能量 亦可 以耦合 进入 电缆 内部．
特 性 的 关 系 进 行 研 究 ， 出 电 缆 转 移 阻 抗 的 概 念 和 电 缆 的 特 性 参 数 与 电 缆 结 构 参 数 的 关 系 ，得 出 电 缆 编 给
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的 分 布 图样 ． 关 键 词 ： 泄 同 轴 电 缆 ； 形 隙 ； ＡＴ Ｂ；磁 场 分 布 漏 菱 Ｌ Ｍ ＩＡ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ０—１ ９ （ ０ １ ０ —０ Ｏ Ｏ １０ ８ １ ２ ｌ ） １ １ ５一 ４
中 图分 类 号 ： Ｍ２ ８ ３ Ｔ ４ ．
性 ， 出 Ｓ Ｖ一 ７ — １ 得 Ｉ Ｙｗ ５ ０型 疏 编 织 漏 泄 电 缆 能 够 在 其 周 围 空 间 形 成 均 匀 性 良 好 的 柱 状 电 磁 场 ， 合 于 适
作 为周 界 入侵 探测 报警 系统 的探测 传 感器 ， 给 出发 射 、 收 电缆 之 间 的最 大 间距 和适 宜距 离 ［ ． 均宏 且 接 ５ 王 ］ 等 进行 漏 泄 同轴 电缆耦 合 损耗 计算 ， 出漏 泄 同轴 电缆 的辐 射 特 性 ． 年 来 ， 们 对漏 泄 同轴 电缆 电磁 给 ］近 人 辐 射场 进行 研究 ， 尝试 各 种分 析 电磁 场 的方 法 ． 并 笔者 以无 限 长直 载流 导 线 的 磁 场 为基 础 ， 用 叠加 原 采
理 计算 电缆外 导体 展 开时 某一 孔 隙 内磁场 的分 布 ， 供一 种 简 易 、 观求 解 漏 泄 同轴 电缆 磁 场 的方 法 ， 提 直 为
理 论 上 难 以 求 得 解 析 解 的 漏 泄 同 轴 电 缆 研 究 提 供 一 种 手 段 ．
１ 计 算 模 型
Ｓ Ｖ一 ７ — １ Ｉ Ｙｗ ５ ０型 漏 泄 同 轴 电 缆 的 外 导 体 由 多 锭 金
收 稿 日期 ： ０ ０ ３ ６ 审稿 人 ： 秀丽 ； 辑 ： 志平 ２ １ —０ —１ ； 吕 编 任
基 金 项 目 ： 龙 江 省 科 技 攻 关 项 目（ ０ Ａ５ ８ 黑 ＧＣ ９ ８ ）男 ， 士 ， 师 ， １７ ， 硕 讲 主要 从 事 电 磁 场 检 测 方 面 的 研 究
杨 旭 ，王 明 吉
（东 北 石 油 大 学 电 子 科 学 学 院 ， 龙 江 大 庆 １ ３ １ 黑 ６ ３ ８）
摘
要 ： ｓ 以 Ｉ Ｙｗ ｖ一 ７ — １ ５ ｏ型 漏 泄 同 轴 电 缆 为 例 ， 立 疏 编 织 型 漏 泄 同 轴 电 缆 外 导 体 展 开 模 型 ， 某 一 菱 形 孔 隙 建 以
０ 引 言
漏 泄 同轴 电缆 （ ｅｋ ｏ ｘａ Ｃ ｂｅ 简 称 Ｌ Ｘ） 一 种新 型 的通 信 电缆 ， 称 辐 射 同轴 电缆 ． 种 电 Ｌ ａ ｙＣ ａ ｉｌ ａ ｌ， Ｃ 是 又 这 缆 的外 导体 上开 有连 续 的槽 缝或 孔 隙 ， 电磁信 号 可 以沿 着 它 一边 传 输 ， 边 向周 围空 间 辐射 ， 而使 电缆 一 从 具有传 输 线 和天线 的双重 功 能 ， 由漏 泄 电缆构 成 的通 信 系统 可广泛 应 用 于地铁 、 隧道 、 矿井口 、 下商 场 等 ］地 电磁 波难 以传 播 或传 输 到的信 号 很弱 的场所 ． 年来 ， 泄 电缆 被 引入 到 周 界 入侵 探 测 领 域ｌ ， 示 其广 近 漏 ２ 展 ］
为 中 心 ， 别求 得 ４根 编 织 线 、 分 ４股 编 织 线 和 ８股 以上 编 织 线 围绕 孔 隙 的磁 场 分布 公 式 ； 用 ＭＡＴＬ 利 ＡＢ软 件 模 拟 磁 场 分
布． 结果 表 明 ， 隙 内 部 靠 中 心 位 置 磁 场 强 度 较 小 ， 缘 较 大 ， 在 孔 隙 尖 端 出 现 极 值 ， 个 磁 场 呈 现 中 间 较 平 、 孔 边 且 整 四周 卷 曲
属 线 编 织 而 成 ， 稀 疏 网 状 ， 属 线 沿 ２个 相 反 方 向 交 叉 编 呈 金
织 形成 许 多菱形 ｄ ： ， 结 构见 图 １ ，Ｌ其 ｆ ．
一
般 同轴 电缆要 求外 导 体 编织 覆 盖 率 必须 达 到 ８ 以 Ｏ
泡沫 聚 乙烯
一
聚 乙烯
上 ， 能 实 现 良好 的 屏 蔽 ， 电磁 能 量 只 能 在 电 缆 中 传 输 ， ｊ才 使 而不 会 辐射 到外 部 空 间． Ｉ Ｗ Ｖ ７ —１ Ｓ Ｙ ５ ０型 漏 泄 电 缆 的 编 图 １ ｓ Ｙ 一７ １ Ｌ ｗＶ ５ ｏ型漏泄同轴 电缆结构 织 密 度 只 有 ４ ～ ５ ， 其 设 计 过 程 中 有 意 使 得 电 缆 外 导 体 上 留 有 一 定 的 周 期 性 孔 隙 ． 缆 内部 的 能 Ｏ Ｏ 在 电
阔 的发展 前 景和 极大 的发 展潜 力 ．
疏编 织漏 泄 电缆 外导 体上 孑 隙 （ Ｌ 毫米 量级 ） 小 于工 作波 长 （ 级 ） 电磁场 通过 Ｉ ： 衍 射 ， 发 电缆外 远 米 ， Ｊｆ ，Ｌ 激 导体外 部 电磁 场 ； 因而外 导体 的外 表 面有 电流 ， 在 电磁 辐 射． 晖等 对 其 电磁 机 理 及 编织 层 参 数 与屏 蔽 存 马