[發(fā)明專利]基于三角形及其組合縫隙的漏泄同軸電纜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910242331.5
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN101710635A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設計）人: 王均宏
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H01P3/06
• 分類號: H01P3/06;H01Q13/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及電子科學與技術領域，具體涉及到同軸電纜外導體上縫隙輻射 的技術、即漏泄同軸電纜技術。

背景技術

在隧道、山區(qū)等受限空間和復雜環(huán)境中，分立式天線產(chǎn)生的電磁波傳播距 離較短，并且空間場強的衰落(場強的不均勻性)較大，無線通信系統(tǒng)的通信質量 和可靠性降低。在這種情況下，一般采用漏泄同軸電纜代替分立式天線系統(tǒng)， 產(chǎn)生比較均勻的場強覆蓋，從而提高無線通信系統(tǒng)的質量和可靠性。漏泄同軸 電纜已被廣泛應用于地下隧道、地鐵、高速鐵路等復雜環(huán)境中的移動通信系統(tǒng)， 在中國山區(qū)的無線列車調度系統(tǒng)中也大量使用漏泄同軸電纜。

漏泄同軸電纜的結構與普通射頻同軸電纜基本一樣，不同的是在漏泄同軸 電纜的外導體上開有周期性的縫隙，使電纜內部的電磁波能量能夠通過這些縫 隙耦合或輻射到外部空間，形成較為均勻的場強覆蓋通道。

目前比較實用的輻射型漏泄同軸電纜其外導體上所開的縫隙主要有：斜縫 隙以及由其構成的八字形縫隙、U形縫隙、L形縫隙等，其中斜縫隙和八字形縫 隙漏泄同軸電纜僅考慮了高次模的消去，而沒有考慮極化特性，因此這類漏泄 同軸電纜產(chǎn)生的輻射場極化比較復雜，沿纜的場強均勻性較差；U形縫隙和L 形縫隙漏泄同軸電纜則可產(chǎn)生以垂直極化為主的輻射場，沿纜的場強均勻性較 好，一般來說，沿漏泄同軸電纜軸線切開的水平縫隙，由于口面的垂直方向的 電場在縫隙的兩個邊沿大小相等方向相反，其輻射場相互抵消，所以水平縫隙 不產(chǎn)生輻射。但如果在水平縫隙的一端或兩端沿纜的橫向切開一段很小的縫隙， 就形成了所謂的L形和U形縫隙漏泄同軸電纜，這種縫隙結構沿漏泄同軸電纜 周向具有不對稱性，從而破壞了水平縫隙部分口面場的對稱性，使得水平縫隙 口面形成幾乎單一方向的口面場，從而產(chǎn)生輻射。但不管是L形縫隙還是U形 縫隙，水平縫隙部分都是其主要輻射的部分，垂直短縫隙雖然可以引入小的軸 向輻射場分量，但其主要作用是為了打破結構對稱性。它們的設計沒有考慮到 移動通信終端不同極化狀態(tài)可能引起的極化失配問題，大多為單一方向極化。 然而移動通信終端的天線并不總是保持單一的極化狀態(tài)，如地鐵中的手機，工 作時天線可能處于任意極化狀態(tài)，因此現(xiàn)有漏泄同軸電纜系統(tǒng)可能出現(xiàn)由于漏 泄同軸電纜與移動終端極化失配而引起的很大的電波衰落。此外，現(xiàn)有的漏泄 同軸電纜的設計沒有考慮漏泄同軸電纜上開縫部分對漏泄同軸電纜特性阻抗的 影響，因而容易造成由于漏泄同軸電纜特性阻抗突變所帶來的開縫處反射較大、 諧振點反射強烈、傳輸損耗增加等問題，如L形和U形縫隙結構中的橫向短縫 隙都使漏泄同軸電纜的特性阻抗產(chǎn)生躍變，因而該處的反射較強。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術的不足，適應復雜環(huán)境和滿足高質量通信的要求，本發(fā) 明提出了縫隙處反射小、輻射場沿周向分布均勻、并且輻射波呈現(xiàn)橢圓極化特 征的漏泄同軸電纜。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案：

基于三角形及其組合縫隙的漏泄同軸電纜，包括內導體、內外導體間絕緣 介質、外導體以及外護套，均采用與普通射頻同軸電纜一樣的材料和方法制造。 在外導體上開有周期性的三角形縫隙、或三角旗形縫隙、或I型三角形組合縫隙 或II型三角形組合縫隙或I型三角旗形組合縫隙或II型三角旗形組合縫隙。縫隙 采用同方向排列或交錯方向排列。