泄漏同轴电缆在隧道中的辐射特性研究.pdf

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1、76传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第3O卷第4期泄漏同轴电缆在隧道中的辐射特性研究冯琳琳，杨晓冬，王琢(1．哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150001：2．东北林业大学机电工程学院。黑龙江哈尔滨150040)摘要：为了考察泄漏同轴电缆在矩形隧道中的辐射特性，根据泄漏同轴电缆的辐射理论，用时域有限差分方法计算了泄漏同轴电缆开槽口处的电磁场分布，再用射线追踪法分析了在矩形隧道中从泄漏同轴电缆槽口处漏泄出的电波经直射、反射之后所形成的辐射场，结果表明：泄漏同轴电缆辐射出的电磁波可以布满隧

2、道空间，能够弥补传统天线在闭域或半闭域空间中存在通信盲区的缺点，从而保证了这些区域中通信的质量。关键词：泄漏同轴电缆；隧道；时域有限差分方法；射线追踪法中图分类号：TN929．4文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)04--0076--03’R～esearC■n0nJt●neran1●latJ●l0nc’haract·eri·st-i‘cs0lnleakycCoOaxialcCableintunnelsFENGLin—lin，YANGXiao—dong，WANGZhuo(1．SchoolofInformationandCommunicationEng

3、ineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China2．ScholofMechanicalandElectricalEngineering，NortheastForestryUniversity，Harbin150040，China)Abstract：Basedontheradiationtheoryofleakycoaxialcable，theelectromagneticfielddistributionoftheslotsofleakycoaxialcableiscalculatedbyusingfin

4、itedifferencetimedomain(FDTD)method，andthentheradiationfieldofelectromagneticwaveinthetunnelwhichiStransmittedbyleakycoaxialcableiSanalyzed．Theresultsshowthattheleakycoaxialcablecalcovertheshortagesoftraditionalantennasinblindorsemi．blindzone．andtheunblockedcommunicationinsidethetunnel

5、canberealizedeasily．Keywords：leakycoaxialcable(I』CC)；tunnel；finitedifferencetimedomain(FDTD)method；ray—tracingmethod0引言在隧道中的电场分布进行了研究J，前者对实际情况考虑在各种闭域或半闭域空间的移动通信中，由天线发射的不全面，而后者的方法虽然避开了复杂的模式匹配法，但的电磁波在传播过程中容易受到周围环境的影响，造成信因采用了大量的近似使解的精确度有所降低。随着电磁场号覆盖不均匀，存在通信盲区等缺点，因此，为了保证这类的时域计算越来越引人关注，时域有限

6、差分(finitediference区域中的无线通信质量，通常用泄漏同轴电缆代替传统的timedomain，FDTD)法渐渐成为时域计算的主要方法，天线。泄漏同轴电缆(1eakycoaxialcable，LCC)是遵循特王均宏等人又用FDTD方法对泄漏同轴电缆的各种特性进定的电磁场理论，沿着同轴电缆的外部导体周期性或非周行了分析，但也只是在自由空间中得到了数值解。期性配置狭窄的槽孔而形成的。沿着同轴电缆轴向分布的随着3G时代的来临，精确分析闭域空间中电磁波的每一个槽孔都是一个电磁波辐射源，电信号在该电缆中传分布显得尤为重要，鉴于此，本文将FDTD方法与射线追踪输的同

7、时，能把电磁能量的一部分按要求从槽孔以电磁波法相结合分析了矩形隧道中泄漏同轴电缆的辐射特性，的形式沿线均匀地放射到周围的外部空间。对于隧道中泄得到了接收天线处的电磁场分布。因此，本文的结果会为漏同轴电缆辐射场的研究，人们近年来取得了一些进展。泄漏同轴电缆在各种闭域空间中的应用提供理论支撑。CaoH和ZhangYP理论分析了隧道内泄漏同轴电缆的电1泄漏同轴电缆的FDTD分析波传播J，舒琳、施华等人用天线阵理论对泄漏同轴电缆泄漏同轴电缆按能量耦合到外部空间机理的不同可以收稿日期：2010--09~)6第4期冯琳琳，等：泄漏同轴电缆在隧道中的辐射特性研究77分为耦合型