辐射型漏泄同轴电缆设计

学术论文漏泄同轴电缆辐射模式分析及高次模抑制王均宏,简水生(北方交通大学光波所,北京100044)摘 要:本文从Floquet 定理出发,详细分析了漏泄同轴电缆的辐射模式,给出了辐射模式的存在条件,讨论了单模辐射的频带宽度。

在此基础上进一步研究了高次模的抑制方法及其在电缆结构上的实现,目的是扩展单模辐射的频带宽度。

本文理论是根据频带宽度的要求设计漏泄同轴电缆外导体上缝隙排列方式的基础。

关键词:漏泄同轴电缆;辐射模式;空间谐波;频带宽度;高次模抑制中图分类号:TN813TN822 6 文献标识码:A 文章编号:1000-436X(2000)12-0017-06Analysis of the radiation mode of the leaky coaxial cable andthe restraint of the high -order modeW ANG Jun -hong,JI AN Shu-i sheng(Institute of Light Wave Technology,Northern Jiaotong University,Beiji ng 100044,China)Abstract :Starting from the Floquet theorem,the radiation mode of the Leaky Coaxial Cable is analyzed in thispaper,the existing condition of the radiation mode is given,and the frequency bandwidth of the mono -mode rad-iation is discussed Then,the restraint method of the high -order mode is studied for extending the mono -mode ra -diation band width,and the means how to realized it to the configuration of the leaky coaxial cable are dis -cussed The theory of this paper is the basis of the design of the slot array configuration of the leaky coaxial cablewhen the requested frequency bandwid th is givenKey w ords :leaky coaxial cable;radiation mode;spatial harmonic;freq uency band width;high -order mode re -strai nt1 引言漏泄同轴电缆是移动通信系统中用来代替天线、以改善特定区域内电磁波场强的一种导波结构。

第二章漏泄同轴电缆的基本理论７第二章漏泄同轴电缆的基本理论漏泄同轴电缆是在普通射频同轴电缆的基础上发展起来的，它除了具有射频同轴电缆的性质外还有自己独特的性质，不仅可以像射频同轴电缆那样传输信号，还具有天线收发信号的性能，被广泛地应用在地铁、隧道、矿井以及高楼大厦中，增强了信号弱区和信号盲区的电磁波场强，极大地方便了社会的生产与人们的生活。

２．１漏泄同轴电缆的结构漏泄同轴电缆的外观和普通射频同轴电缆一样，在内部结构上主要有两个特点：（１）芯线单根；（２）外导体上存在均匀分布的开槽口。

其结构如图２．１所示。

僧孔外导体内导体图２．１漏泄同轴电缆结构图漏泄同轴电缆为同轴设计，它由一根中心导体、一个同心的绝缘介质、一根包着介质的外导体和一个热塑性护套所组成，特性阻抗一般为５０Ｑ或７５Ｑ。

内导体应由单根材质一致、无缺陷、完整的光滑铜管或螺旋形皱纹铜管制成。

内导体外观应光滑、无氧化、无机械损伤、无变形。

螺旋形皱纹铜管内导体由铜管经螺旋形轧纹工艺制成。

绝缘介质的介电常数为ｇ，它与电缆内电磁波的波速和电缆的介质损耗有关，并直接决定漏泄同轴电缆的电气特性。

绝缘介质的组成有以下３种：（１）三层绝缘——内导体粘结层／闭孔结构泡沫聚乙烯／聚乙烯外皮；（２）双层绝缘——内导体粘结层／闭孔结构泡沫聚乙烯；第二章漏泄同轴电缆的基本理论９（２）辐射型漏泄同轴电缆辐射型漏泄同轴电缆结构如图２．３所示，其外导体上开周期性变化的槽孔，槽孔间距与波长（或半波长）相当。

电磁能量由槽孔直接辐射产生，具有方向性，受周围环境影响波动较小，不会随着距离的增加而迅速减小，从而可以满足离漏缆较远处位置的无线通信需求，但是使用频带相对较窄。

外导体上的开槽结构有八字形、Ｕ形、Ｌ形、Ｖ形、竖槽形等，其特定的槽孔结构使得槽孔处信号产生同相迭加，相同的泄漏能量在辐射方向上相对集中。

图２．３辐射型漏泄同轴电缆结构耦合型泄漏是漏泄同轴电缆外导体上的表面波的二次效应，而辐射型泄漏是由外导体上的槽孔直接辐射产生。

介绍自制的7/8规格辐射型开双八字形槽孔漏泄同轴电缆随着移动通信信号覆盖面的不断扩大，基站站数的增多，边缘地区对移动信号的要求不断提高，因为漏泄同轴电缆能保证信号覆盖的不间断性。

随着人们对高品质移动信息，能保证信号覆盖的不间断性的漏泄同轴电缆逐步受到运营商的重视。

辐射型(RMC)漏泄同轴电缆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，如高速铁路、地铁、铁路隧道等电磁场传播的盲区。

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，而漏泄电缆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辐射型漏泄电缆是最佳的无线覆盖手段。

本文主要介绍一种自制的7/8规格辐射型开双八字形槽孔漏泄同轴电缆的生产工艺及在特定频率下的衰减和耦合损耗的测试。

辐射型八字槽孔漏泄同轴电缆的衰减和耦合损耗测试值随着通信行业的不断发展，越来越多的人希望体验随时随地的高品质的移动通信。

但是在封闭的狭长空间，例如电梯、隧道、地铁和地下停车场等等，由于空间的各个面相距很近，巷道避、地面、天花板等对电磁波有强烈的吸收、衰减作用以及多径效应。

由于一般的通信天线不能发挥很好的作用，为了在封闭的狭长空间实现通信，漏泄同轴电缆通信技术也应运而生。

信息化建设不仅是民众随时随地通信需求的保障，也是现代轨道交通安全、高效运营的重要保障。

我国从20世纪70年代中期才开始研制。

漏泄同轴电缆性能优越，到现在已大量应用于欧美及日本等发达国家的无线通信网络布线系统中。

轨道交通提高了民众出行水平，被列入我国重点发展基础产业，辐射型漏泄电缆是交通信息化的最好产品，具有广阔地发展前景。

漏泄同轴电缆漏泄电缆就是在封闭空间利用同轴电缆人为开槽制造的一个传播媒介，使无线电波在电缆。

专利名称：煤矿用辐射型漏泄同轴电缆专利类型：实用新型专利
发明人：唐世华
申请号：CN201120365892.7
申请日：20110928
公开号：CN202217770U
公开日：
20120509
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种煤矿用辐射型漏泄同轴电缆，涉及电缆技术领域，其特征在于：包括内导体、设于内导体外的绝缘体、设于绝缘体外的外导体及设于外导体上的护套。

本实用新型具有较好的弯曲柔软性能，比普通电缆使用寿命长、使用温度范围更宽、使用频率更高、衰减更低、整体屏蔽性能好、可靠性高。

申请人：安徽省砀山兴华电缆有限公司
地址：235300 安徽省砀山县城东工业区(经济开发区)
国籍：CN
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辐射型漏泄同轴电缆的设计
李奇文;虞春;刘湘荣
【期刊名称】《光纤与电缆及其应用技术》
【年(卷),期】2004()4
【摘要】总结了漏泄同轴电缆的理论研究现状。

围绕使用频带和耦合损耗这两个重要电气参数,讨论辐射型漏泄同轴电缆的设计方法。

基于周期性槽孔结构的空间谐波的分析,讨论了抑制高次谐波以拓展使用频带的方法。

利用时域有限差分方法和Matlab软件计算耦合损耗。

【总页数】4页(P30-32)
【关键词】漏泄同轴电缆;空间谐波;表面波;高次谐波抑制;耦合损耗;时域有限差分法
【作者】李奇文;虞春;刘湘荣
【作者单位】信息产业部电信科学技术第五研究所;大唐电信科技股份有限公司光通信分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM248
【相关文献】
1.辐射型漏泄同轴电缆电压驻波比影响因素分析 [J], 睿敏;王新强;许鹏
2.辐射型漏泄同轴电缆耦合损耗分析 [J], 罗勇;刘湘荣
3.辐射型漏泄同轴电缆关键性能分析及标准化研究 [J], 翟庆诗;张鹤;相石磊;王尧;
杨圣奇;刘福明;张雪梅;武晓梅
4.Offner型凸面光栅宽动态范围辐射定标光源设计 [J], 徐达;岳世新;张国玉;孙高飞;张健
5.通用型就地辐射处理单元的设计 [J], 靳磊;李非;张璐雅
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