城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)維護(hù) 課件 2.4漏泄電纜

2.4漏泄電纜2.4.1漏泄電纜的作用漏泄電纜是漏泄同軸電纜的簡稱（LeakyCoaxialCable）通常又簡稱為泄漏電纜或漏纜，其結(jié)構(gòu)與普通的同軸電纜基本一致，由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)和開有周期性槽孔的外導(dǎo)體三部分組成。漏泄電纜是在同軸管外導(dǎo)體上開設(shè)一系列的槽孔或隙縫，其目的是將電磁波在漏纜中縱向傳輸?shù)耐瑫r(shí)通過槽孔向外界輻射電磁波；外界的電磁場也可通過槽孔感應(yīng)到漏纜內(nèi)部并傳送到接收端，就好比是為無線電波的進(jìn)出打開了一扇開放的“大門”，實(shí)現(xiàn)有線和無線通信的轉(zhuǎn)換。漏泄同軸電纜既具有信號(hào)傳輸作用，又具有天線功能，通過對(duì)外導(dǎo)體開口的控制，可將受控的無線電波能量沿線路均勻輻射出去及接收進(jìn)來，實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁場盲區(qū)的無線覆蓋，達(dá)到移動(dòng)通信暢通的目的，從而得以可靠地實(shí)現(xiàn)對(duì)“限定空間”的無線電雙向通信。所以在存在電磁場傳播的盲區(qū)的環(huán)境下，對(duì)于無線信號(hào)接收裝置來說，采用泄漏同軸電纜是最佳的無線覆蓋手段。2.4.1漏泄電纜的作用城市軌道交通多為封閉式環(huán)境，站臺(tái)、站廳、區(qū)間隧道內(nèi)各種無線信號(hào)幾乎均為盲區(qū)。無線信號(hào)在隧道場景中天線傳輸也很困難，傳播容易產(chǎn)生快衰落，因此區(qū)間隧道采用漏泄電纜覆蓋。2.4.2漏泄電纜的結(jié)構(gòu)漏泄電纜的結(jié)構(gòu)與普通的同軸電纜基本一致，主要由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)、帶槽孔外導(dǎo)體和電纜護(hù)套等構(gòu)成。2.4.2漏泄電纜的結(jié)構(gòu)普通同軸電纜的目的是將能量從一端傳輸?shù)搅硪欢?，有著最大的橫向屏蔽效果，以減小傳輸過程中的能量損耗。漏泄電纜的設(shè)計(jì)目的恰恰是減小橫向屏蔽，使部分電磁能量可從電纜內(nèi)穿透到電纜外。2.4.2漏泄電纜的結(jié)構(gòu)漏泄同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體采用光滑銅管或軋紋螺旋銅管，外導(dǎo)體采用薄銅皮，其上開制不同形式的槽孔縱包而成，槽孔形式多種多樣，有八字形、U字形、L字形、一字形、橢圓形等，而且槽孔的排列也不盡相同。槽孔的形式、尺寸、排列與頻帶、頻率、泄漏、極化、輻射方向圖等密切相關(guān)。內(nèi)外導(dǎo)體可以軋紋成波紋管，也可以不軋紋，軋紋是為了減輕由于彎曲給外導(dǎo)體和槽孔帶來的應(yīng)力及截面變形。絕緣介質(zhì)為物理發(fā)泡聚乙烯，其介電常數(shù)很小。電纜護(hù)套的材料是黑色聚乙烯或無鹵低煙阻燃聚烯烴，要求防火、防水、防震、防腐蝕、阻燃、低煙、無鹵、無毒及防紫外線。2.4.2漏泄電纜的結(jié)構(gòu)漏泄電纜的安裝方式，主要有非自承式和自承式兩種。自承式由φ2.2×6的鍍鋅鋼絲絞合而成，位于漏泄電纜上方，截面呈8字形。非自承式夾具可以用PA66阻燃尼龍材料制品，預(yù)先按一定的間距（如1.2m）裝在墻上或隧道壁上。2.4.3漏泄電纜的分類漏纜的分類漏泄電纜一般是用簿銅皮作為外導(dǎo)體，在外導(dǎo)體上開切不同形式的槽孔。按漏泄不同，漏泄電纜可以分為兩類：耦合型和輻射型。2.4.3漏泄電纜的分類耦合型漏纜耦合型漏纜的外導(dǎo)體上開的槽孔（例如，一個(gè)長條形槽，或一組間距遠(yuǎn)小于波長的小孔，或在漏纜兩邊開縫）的間距遠(yuǎn)小于工作波長。電磁場通過小孔衍射，激發(fā)電纜外導(dǎo)體外部電磁場，因而外導(dǎo)體的外表有電流，于是存在電磁輻射。電磁能量以同心圓的方式擴(kuò)散在電纜周圍，并隨著距離增加而迅速減少。因此這種形式的電磁波又叫“表面電磁波”。這種電磁波主要分布在漏纜周圍，但也有少量存在于附近障礙物和間斷點(diǎn)（如吸收夾鉗、墻壁處），進(jìn)而生衍射。外導(dǎo)體軋紋、紋上銑孔的電纜是典型的耦合型漏纜。2.4.3漏泄電纜的分類輻射型漏纜輻射型漏纜外導(dǎo)體上，按一定的規(guī)律連續(xù)開制不同形式的槽孔，槽孔有八字形、斜字形、橫一字形等，而電磁波就是這些槽孔產(chǎn)生的。輻射型漏纜的外導(dǎo)體上開的槽孔的間距d與波長（或半波長）相當(dāng)，其槽孔結(jié)構(gòu)使得在槽孔處信號(hào)產(chǎn)生同相迭加。唯有非常精確的槽孔結(jié)構(gòu)和對(duì)于特定的窄頻段才會(huì)產(chǎn)生同相迭加。此時(shí)，耦合損耗最低，但頻帶很窄。高于或低于特定的頻率，耦合損耗都會(huì)增加。輻射型漏纜的電磁能量有方向性，相同的泄漏能量可在輻射方向上相對(duì)集中，并且不會(huì)隨距離的增加而迅速減小。外導(dǎo)體上開著周期性變化的槽孔，如周期性變化的L字槽、八字槽是典型的輻射型漏纜。2.4.3漏泄電纜的分類兩種類型漏纜的比較耦合型漏纜槽孔間距遠(yuǎn)小于工作波長，漏泄能量擴(kuò)散在電纜周圍無方向性，隨離電纜的距離增加信號(hào)迅速衰減，受環(huán)境影響較大，適合于寬頻帶工作。輻射型漏纜的槽孔間距與工作波長有關(guān)，漏泄能量擴(kuò)散在電纜周圍有方向性，在輻射方向上不會(huì)隨距離的增加而迅速衰減，受環(huán)境影響較小，適合窄頻帶工作。應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的使用場合，選擇不同類型的漏泄電纜。目前，耦合型漏纜和傳統(tǒng)輻射型漏纜應(yīng)用較少，新型輻射型漏纜應(yīng)用較多。2.4.4漏泄電纜的工作原理橫向電磁波通過同軸電纜從發(fā)射端傳至電纜的另一端。當(dāng)電纜外導(dǎo)體完全封閉時(shí)，電纜傳輸?shù)男盘?hào)與外界是完全屏蔽的，電磁波無法輻射到外部，也不會(huì)受到外部干擾的影響。然而，通過同軸電纜外導(dǎo)體上所開的槽孔，電纜內(nèi)傳輸?shù)囊徊糠蛛姶拍芰磕馨l(fā)送至外界環(huán)境。同樣，外界能量也能傳入電纜內(nèi)部。外導(dǎo)體上的槽孔使電纜內(nèi)部的電磁場和外界電波之間產(chǎn)生耦合。具體的耦合機(jī)制取決于槽孔的排列形式。由車站固定臺(tái)發(fā)出的信號(hào)，經(jīng)中繼器傳給隧道里的漏泄電纜，漏泄電纜一面向前傳輸一面向外輻射，其輻射信號(hào)被沿線行駛的列車移動(dòng)臺(tái)所接收。反之，列