[發明專利]一種圓形漏泄波導電纜

有效

• 申請號: 201010563667.4
• 申請日: 2010-11-23
• 公開（公告）號: CN102064372A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 王均宏;張沖;李雨鍵;陳美娥;張展
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H01P3/06
• 分類號: H01P3/06;H01Q13/22
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術領域

本發明涉及通信電纜技術領域，特別是涉及一種圓形漏泄波導電纜。

背景技術

目前，漏泄同軸電纜主要用于無線電信號傳播不良的隧道、坑道、地下鐵道、地下建筑等環境中，其可以將主要能量進行傳輸，在傳輸過程中僅在電纜周圍一定范圍內輻射很小的一部分能量，形成一條徑向范圍有限的無線電波通道，可用有限的能量延伸電波的作用距離，從而提高通信質量。

典型的漏泄同軸電纜的結構主要由內導體、絕緣層、帶槽孔的外導體和護套等四部分組成；這樣，隨著傳輸頻率的升高，漏泄同軸電纜的內導體及其填充介質的損耗也相應增加；同時由于結構的限制，功率容量下降，因此現有的漏泄同軸電纜一般適用于分米波波段，例如300M～3000M的頻率波段。

針對現有漏泄同軸電纜的缺陷，圓形波導管被提出，其可以應用于超高頻波段的傳輸；但是，由于該圓形波導管具有當傳播方向上有磁場的分量而無電場的分量時的TE波，在該圓形波導管加工不完善或該圓形波導管內有微小的不均勻性存在時，主波型TE11場結構的極化面易發生旋轉，這就導致輻射場沿波導縱向分布不均勻，因此通常不采用圓形波導管來進行射頻能量和信號的長距離傳輸。

總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠提供一種應用于高頻和長距離傳輸的通信電纜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種圓形漏泄波導電纜，可以應用于高頻和微波以及大功率系統，并且做到傳輸波場結構的極化面不隨距離偏轉。

為了解決上述問題，本發明公開了一種圓形漏泄波導電纜，包括圓形波導壁，在所述圓形波導內腔沿其軸線方向加金屬線，以及，在所述圓形波導壁上沿該軸線方向間隔均勻地開有若干個縫隙而形成縫隙陣列。

優選的，該金屬線接觸或不接觸所述圓形波導導體。

優選的，該金屬線的形狀為圓形、矩形、或它們的變形結構。

優選的，該金屬線與該縫隙陣列在該圓形漏泄波導電纜圓周方向的相對位置變化范圍為0-360°。

優選的，圓形波導內腔沿其軸線方向加的金屬線為一根或多根。

優選的，所述縫隙陣列包括一個或多個縫隙。

優選的，所述縫隙為垂直縫隙或斜向縫隙。

優選的，所述縫隙的形狀包括如下形狀中的一項或者幾項：矩形、L形、U形、三角形、T形、E形、或它們的變形結構。

優選的，所述縫隙陣列中的縫隙方向一致，或者，相鄰縫隙方向相反。

優選的，所述圓形波導壁上沿軸線方向開有一排或多排縫隙以形成一個或多個縫隙陣列，其中，每個縫隙陣列之間沿周向的張角可以為任意角度。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

首先，本發明在所述圓形波導內部沿其軸線方向加入金屬線，該金屬線的加入使得邊界條件不再具有旋轉對稱性，也即能夠保證邊界條件的唯一性，而邊界條件的唯一性能夠決定場結構極化方向的唯一性，因此，本發明能夠解決圓形漏泄波導電纜在長距離傳輸基模時的場結構極化偏轉問題，也即，本發明能夠適用于長距離傳輸的情形。

其次，由于該圓形漏泄波導電纜的結構中僅包括一個圓形波導管，而不具備內導體和填充介質，因此，能夠大大減小材料引起的損耗，能夠用于高頻和微波信號的傳輸和輻射。

再者，由于省去了同軸電纜內導體的銅管和部分介質，需要的原材料比漏泄同軸電纜少。

進一步，間隔均勻開設的若干個縫隙陣列，使得本發明能夠以圓形漏泄波導電纜作無線電臺的天線進行通信，可在一定范圍內產生均勻的信號場強，而不受周圍環境的影響，通信可靠性高，也不存在通信盲區，接收電平穩定，不容易受到外來信號干擾。

附圖說明

圖1是本發明一種圓形漏泄波導電纜實施例1的結構圖；

圖2是本發明一種圓形漏泄波導電纜實施例2的局部結構圖；

圖3是本發明一種圓形漏泄波導電纜實施例2的總體結構圖；

圖4是本發明一種金屬線204與該縫隙陣列205在該圓形漏泄波導電纜圓周方向的相對位置示意；

圖5是本發明一種垂直縫隙漏泄圓形漏泄波導電纜在頻率3.8GHz時z＝0平面內耦合損耗沿周向的分布圖；

圖6是本發明一種垂直縫隙漏泄圓形漏泄波導電纜在頻率3.8GHz時φ＝0°半平面內耦合損耗沿軸向的分布圖；

圖7是本發明一種圓形漏泄波導電纜實施例3的局部結構圖；

圖8是本發明一種斜向縫隙陣列805與中心軸線803之間的位置關系示意圖；

圖9是本發明一種圓形漏泄波導電纜實施例3的整體結構圖；

圖10是本發明一種斜向縫隙陣列的示意圖。