辐射型八字形槽漏泄同轴电缆的研究.pdf

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1、关于辐射型八字形槽漏泄同轴电缆的研究摘要：为了在封闭的狭长空间实现通信，可采用漏泄电缆通信技术。辐射型漏泄同轴电缆的特点是高辐射、低散射、抗干扰能力强和空间传输距离长等。漏泄电缆的主要技术为外导体的槽孔技术。通过辐射型八字形槽漏泄同轴电缆的研究，对八字形槽孔的基本原理进行了阐述，对影响辐射型八字形槽漏泄同轴电缆的使用频带和耦合损耗设计的因素、对泄漏信号的特点进行了讨论。关键词：漏泄同轴电缆；八字形槽；频带；耦合损耗TheResearchOnTheRadiatingLeakyCoaxialCablewithZigzagSlotsYUANWei-wen,LANYan-rui,WANGQian

2、g(ZhongTianHitachiRadioFrequencyCableCo.,Ltd,NantongCity,JiangsuProvince226010,China)Abstract:TheuseofLeakycoaxialcableapplicationisprovidedforthecommunicationswithinclosed,longandnarrowareas.ThemainspecialtiesofLeakycoaxialcableareincluding:highradiation,lowscattering,strongabilityofanti-interfe

3、renceandlongtransmissiondistance.Thekeytechnologyofleakycoaxialcableisthedesignoftheslotsarrayconfigurationofleakycoaxialcable.ThispaperdescribesthebasictheoryofleakycoaxialcablewithZigzagslots.ItthendiscussesthefactorswhichshouldbeconsideredwhenthecouplinglossandusingbandofleakycoaxialcablewithZ

4、igzagslotsaredesigned.Meanwhile,thispaperalsoanalysesthefeaturesofthefielddistributionsofleakycoaxialcable.Keywords:leakycoaxialcable,zigzagslots,usingband,couplingloss一、引言目前通讯业的不断发展，越来越多的人希望体验随时随地的高品质的移动通信。但是在封闭狭长空间，例如矿井、隧道、地铁和地下停车场等，由于空间的各个面相距很近，巷道壁、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。因此，一般的通信天线不能发挥很好

5、的作用，为了在封闭的狭长空间实现通信，可采用漏泄电缆通信技术[1]。漏泄电缆通信就是在封闭空间利用漏泄电缆人为制造一个传播媒介，使无线电波在电缆中传播并不断地通过外导体上的周期性槽孔的结构泄漏到电缆附近的空间。同时，漏泄电缆也可以接收移动终端发射的信号并传送到基站接收机。这种漏泄电缆具有传输线、辐射天线和接收天线的三重功能。1漏泄同轴电缆按照辐射特性可分为两类：耦合型漏泄同轴电缆和辐射型漏泄同轴电缆。耦合型漏泄同轴电缆主要辐射“表面波”，辐射型漏泄同轴电缆主要辐射“辐射波”。根据已有的结论，求解麦克斯韦方程决定的漏泄电缆周围的电磁场时亥姆霍兹波动方程有两个解2[2]。当电缆中的径向传播常

6、数η≤0时得到一个解，称为“表面波”。其中m为第m次空m间谐波。这是因为这种泄漏同轴电缆外导体上周期性的槽孔结构将在电缆外表面产生无穷多的空间谐波，以满足边界条件。此时电磁场能量平行于电缆轴向传输，集中在紧邻电缆的周围空间并且沿径向迅速减小。辐射的强度在各个径向方向上都相等。当电缆中的径向传播常2数η>0时得到另一个解，称为“辐射波”。此时所有槽孔的辐射同相位叠加，在相应的方m向上出现一个强辐射场。这个方向由第m次空间谐波的辐射角θ来确定。这仅在非常确定m的槽孔排列周期P下，且须超过一非常确定的频率f时才会出现。表面波的特点是低辐射、1高散射；而辐射波的特点则是高辐射、低散射。因此，耦合

7、型漏泄同轴电缆易受电缆周围环境的限制，抗干扰能力差，空间传输距离也很短，所以通常采用辐射波传输信号。漏泄电缆的主要技术为外导体的槽孔技术。漏泄同轴电缆的辐射特性主要由这些槽孔的大小、形状、以及排列方式决定。各生产厂家的槽孔技术不同，但达到的效果基本是一致的。因此，在进行槽孔设计的时候，需要考虑的两个重要参数是电缆的使用频带和泄漏的电磁场能量。漏泄同轴电缆的使用频带与电缆外导体上的槽孔排列方式有关，而漏泄的电磁场能量在槽孔排列方式确定