漏泄波导在城市轨道交通cbtc车地通信系统中应用研究

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1、第35卷第2期铁道学报Vo1．35No．22013年2月JOURNALOFTHECHINARAILWAYS0CIETYFebruary2013文章编号：1001—8360(2013)02—0044—07漏泄波导在城市轨道交通CBTC车地通信系统中的应用研究王洪伟，蒋海林(1．北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京100044；2．北京交通大学轨道交通运行控制系统国家工程研究中心，北京100O44)摘要：基于通信的列车控制(CBTC)系统采用漏泄波导作为无线传输媒介，从而实现大容量、高可信度的车地双向

2、通信。本文基于行波天线的理论，定义宽边周期性横缝结构漏泄波导的辐射常数，并给出计算方法，定量分析漏泄波导的辐射能力，通过仿真软件HFSS对其合理性进行验证。将漏泄波导上方33cm处的电场分布仿真结果与北京地铁亦庄线的实际测试结果进行对比，总结漏泄波导的电场辐射特性。根据对于瑞利信道和漏泄波导的仿真以及两种传播媒介的数据传输速率实验结果，与自由空间相比，漏泄波导能够支持更稳定的信号分布以及数据传速率，更能满足CBTc对数据业务的要求。关键词：CBTC；漏泄波导；耦合损耗；HFSS；信号强度；数据传输速率中图分类号

3、：U285文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1001-8360．2013．02．008ResearchonApplicationofLeakyWaveguideinCBTCTrainGroundCommunicationWANGHong—wei．JIANGHai—lin(1．StateKeyLaboratoryofRailTrafficControlandSafety，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China；2．NationalEnginee

4、ringResearchCenterofRailTransp0rtati。nOperationandControlSystem，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：Leakywaveguidehasbeenadoptedasthewirelesspropagationmediuminsomecommunicationbasedtraincontrol(CBTC)systemsinordertoensurehigh—capacityandh

5、igh—dependabilitybidirectionaltrain—groundcommunication．Inthispaper，onthebasisofthetheoryoftravellingwaveantenna，theconceptofradiationconstantofleakywaveguidewasdefinedandthetheoreticalmethodtocalculatetheparameterwaspro—posed．Thenrationalityofthismethodwasv

6、erifiedbyHFSS，whichwastheindustry—standardsimulationtoolfor3Dfull—waveelectromagneticfieldsimulation．Accordingtotheengineeringrequirements，thesignalstrengthdistributions33cmabovetheleakywaveguideweresimulatedthroughHFSSandverifiedbycompari—sonwiththefieldtes

7、tresultsoftheBeijingMetroYizhuangLine。andthenthecharacteristicsofleakywaveguideweresummarized．BoththesimulationresultsofthecharacteristicsoftheRayleighfadingchannelandleakywaveguidechannelandthedatatransmissionratesinfieldtestsshowthatleakywaveguidecansup—po

8、rtmorestablesignaldistributionsanddatatransmissionratesinCBTCsystems．Keywords：communicationbasedtraincontrol(CBTC)；leakywaveguide；couplingloss；HFSS；signalstrength；datatransmissionrate收稿日期：20l1一O