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輻射型八字槽孔漏泄同軸電纜設計

文章出處:本站 人氣:4437 發表時間:2021-03-04 10:01:56

       隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大,基站站數的增多,邊緣地區對移動信號的要求不斷提高,因為漏泄同軸電纜能保證信號覆蓋的不間斷性。隨著人們對移動信息,能保證信號覆蓋的不間斷性的漏泄同軸電纜逐步受到運營商的重視。

       輻射型(RMC)漏泄同軸電纜可用于一般通信天線難以發揮作用的區域,特別是在移動通信系統分立天線無法提供足夠的覆蓋場強的區域,如高速鐵路、地鐵、鐵路隧道等電磁場傳播的盲區。在這些區域,由于周圍環境的狹小和阻擋,天線覆蓋受到很大限制,而漏泄電纜由于非常接近覆蓋對象且信號輻射方向垂直于輻射環境可以提供均勻的場強,所以在這些環境下對于無線信號接收裝置來說輻射型漏泄電纜是無線覆蓋手段。本文主要介紹一種自制的7/8規格輻射型開雙八字形槽孔漏泄同軸電纜的生產工藝及在特定頻率下的衰減和耦合損耗的測試。

       輻射型八字槽孔漏泄同軸電纜的衰減和耦合損耗測試值

       隨著通信行業的不斷發展,越來越多的人希望體驗隨時隨地的移動通信。但是在封閉的狹長空間,例如電梯、隧道、地鐵和地下停車場等等,由于空間的各個面相距很近,巷道避、地面、天花板等對電磁波有強烈的吸收、衰減作用以及多徑效應。由于一般的通信天線不能發揮很好的作用,為了在封閉的狹長空間實現通信,漏泄同軸電纜通信技術也應運而生。信息化建設不僅是民眾隨時隨地通信需求的保障,也是現代軌道交通、高效運營的重要保障。我國從20世紀70年代中期才開始研制。漏泄同軸電纜性能優越,到現在已大量應用于歐美及日本等發達地區的無線通信網絡布線系統中。軌道交通提高了民眾出行水平,被列入我國重點發展基礎產業,輻射型漏泄電纜是交通信息化的產品,具有廣闊地發展前景。

       漏泄同軸電纜

       漏泄電纜就是在封閉空間利用同軸電纜人為開槽制造的一個傳播媒介,使無線電波在電纜中傳播并不斷地通過外導體上的周期性槽孔泄漏到電纜附近的空間,同時,漏泄電纜也可以接收移動終端發射的信號并傳送到基站接收機。

       耦合型(CMC)漏泄同軸電纜是在外導體上開一長條形槽或開一組間距遠遠小于工作波長的小孔。電纜像一個可移動的長天線向外輻射電磁波,電磁波以同心圓的形式緊密分布在電纜周圍,并隨距離的增加而迅速減小,這種模式也被稱為“表面電磁波”。輻射型(RMC)漏泄同軸電纜是外導體上開的槽孔的間距與波長(或半波長)相當,其槽孔結構使得在槽孔處信號產生同相迭加。由于其信號是由外導體上所開的槽孔直接輻射產生,槽孔的形狀和尺寸嚴格依據所應用的頻率范圍而設計,因而輻射型漏泄電纜是基于頻段優化的漏泄同軸電纜,在相關的頻段內具有非常優越的頻率特性。射頻信號傳輸是在工作頻率下的單模輻射,這種模式也被稱為“輻射電磁波”。表面電磁波的特點是低輻射、高散射;輻射波的特點是高輻射,低散射。

       輻射型漏泄同軸電纜的主要技術為外導體的槽孔技術。輻射型漏泄同軸電纜的輻射特性主要是由漏泄外導體上這些槽孔的大小、形狀以及排列方式決定。與傳統的天饋系統相比,輻射型漏泄電纜天饋系統具有以下優點:

       一、信號覆蓋均勻,尤其適合隧道等狹小空間,可減少信號陰影及遮擋,受“填充效應”影響小;

       二、輻射型漏泄電纜本質上是寬頻帶系統,某些型號的漏泄電纜可同時用于警用尋呼(160MHz)、警用無線電通信(350MHz)、全市應急指揮(800MHz)等系統;

       三、輻射型漏泄電纜價格雖然比較貴,但當多系統同時引入隧道時可大大降低總體造價。

       傳輸特點

       輻射型漏泄同軸電纜是集射頻同軸電纜及天線于一體,因此具有三大功能:(1)信號傳輸線功能,(2)發送天線的功能,(3)接收天線的功能。輻射型漏泄同軸電纜傳輸特點:它可以有效地避免無線通信的多普勒效應。輻射型漏泄電纜發射功率小,可以沿線產生均勻的場強,徑向作用距離較遠,耦合損耗較小,使用頻帶有一定范圍,存在諧振頻率,但在特定頻率下,各項性能指標均已得到優化,屏蔽了無需使用的頻段(類似于濾波器的功能)。而且電磁場輻射是有方向的,不會對周圍環境產生電磁干擾或污染,故能對工作頻率以外的干擾信號有很強的抑制能力,提升網絡的抗干擾能力,是一種綠色無信號覆蓋產品。但工藝設計和生產復雜。另一個特點是耦合損耗波動較小,一般在3-5dB范圍內。

       制造工藝

       輻射型漏泄同軸電纜需要如下制造流程:

       材料:無氧銅帶、絕緣芯線、護套料;

       設備:沖孔機、軋紋機、護套機;

       模具:喇叭模、定徑模、搭接模、限位器等;

       雖然輻射型漏泄電纜比射頻同軸電纜及耦合型漏泄電纜都要復雜,從技術上各個廠家存在差別,但是從市場應用及要求來看,需求是一致的,如:使用頻段、系統損耗和產品規格尺寸等。本文采用開雙八字槽孔的銅帶對發泡芯線縱包后直接護套的工藝進行制造。首先,將無氧銅帶經沖孔機床使其開雙八字型槽孔,再經壓紋機使其加以橫向皺紋,最后經限位器、喇叭模、搭接模、定徑模等一系列模具,使銅帶縱包在絕緣芯線外部。進而經護套機進行護套而成。

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