[發明專利]車地無線傳輸信號系統用漏泄電纜

有效

• 申請號: 201510347201.3
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN104966874B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 王勝軍;王如彬;楊永謙;尚愛民;睿敏;呂秀武
• 申請（專利權）人: 焦作鐵路電纜有限責任公司;通號（鄭州）軌道交通科技有限公司;通號電纜集團有限公司
• 主分類號: H01P3/06
• 分類號: H01P3/06
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙)41104
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本發明涉及軌道交通信息傳輸領域，尤其涉及一種車地無線傳輸信號系統用漏泄電纜。

背景技術

隨著城市軌道交通技術的發展，基于通信的列車控制系統，即CBTC系統已成為國內外城市軌道交通信號系統研究與應用的主流，近年來被國內外地鐵建設工程普遍采用。

基于通信的列車控制系統(CBTC)采用先進的通信、計算機技術，連續控制和監測列車運行，可實現地面控制系統和列車之間的雙向信息傳輸，屬于移動閉塞系統。CBTC系統具有系統擴展性好、施工維護簡單、傳輸方式優越等優點。

在CBTC系統中的關鍵技術是車-地雙向無線傳輸系統、列車定位技術、列車完整性檢測等，漏泄電纜是一種外導體開有周期性縫隙的射頻同軸電纜，射頻信號通過基站或直放站等信號源設備從射頻電纜的一端注入，其中一部分信號沿漏泄電纜內部傳輸到另一端，被安裝在漏泄電纜末端的匹配負載全部吸收，另一部分信號通過漏泄電纜外導體上的縫隙泄漏出去，被移動臺接收，漏泄電纜具有傳輸頻帶寬、傳輸損耗小、可靠性高、抗干擾能力強等特點，是車-地雙向無線傳輸信號最理想的媒介。

現有的城市軌道交通車地無線傳輸信號系統用漏泄電纜是一種輻射型漏泄同軸電纜，通常有50-32型和50-42型兩種類型。

其中50-32型漏泄電纜結構如圖1所示：主要由外護套1、縱包銅帶外導體2、物理發泡絕緣體4和光滑銅管內導體5組成，物理發泡體絕緣體4主要由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、成核劑及N₂或CO₂氣體按一定的比例混合組成，介電常數較低。在縱包銅帶外導體2上沿電纜軸向開有周期性的傾斜矩形或八字形傾斜矩形縫隙2，縫隙2的大小、傾斜角度及節距不同，電纜的工作頻率、傳輸損耗和耦合損耗不同。

其中50-42型漏泄電纜結構如圖2所示：主要由外護套6、縱包銅帶外導體7、物理發泡絕緣體9及螺旋皺紋銅管內導體10組成，物理發泡體絕緣體9主要由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、成核劑及N₂或CO₂氣體按一定的比例混合組成，介電常數較低。在縱包銅帶外導體7上沿電纜軸向開有周期性的傾斜矩形或八字形傾斜矩形縫隙8，縫隙8的大小、傾斜角度及節距不同，電纜的工作頻率、傳輸損耗和耦合損耗不同。

但是，經實驗證明，現有的漏泄電纜傳輸損耗大，耦合損耗也大，50-32型漏泄電纜覆蓋距離僅有139米，而50-42型漏泄電纜覆蓋距離也僅有279米。目前城市軌道交通車地無線傳輸信號系統要求的中繼段最短距離不得小于300米，即使使用較為常用且性能指標良好的50-42型漏泄電纜，也不能滿足系統的技術要求，若進行信號系統覆蓋，必須增加昂貴的直放站做代價，最終會導致信號系統的成本大幅度增加。

發明內容

本發明提供一種車地無線傳輸信號系統用漏泄電纜，能夠很好地解決現有漏泄電纜傳輸距離短、傳輸損耗大的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

車地無線傳輸信號系統用漏泄電纜，包括外護套、縱包銅帶外導體、物理發泡絕緣體和螺旋皺紋銅管內導體，在所述縱包銅帶外導體上沿漏泄電纜軸向設置有多個異形縫隙，異形縫隙為矩形，且在矩形的一個長邊中部向對邊延伸形成等腰梯形突出部，等腰梯形突出部底邊的中心點與所在矩形長邊的中心點重合，相鄰的兩個異形縫隙上的等腰梯形突出部方向相反，多個異形縫隙沿縱包銅帶外導體軸向排列，相鄰的兩個異形縫隙之間的漏泄電纜與這兩個異形縫隙中的任意一個組成天線陣，相鄰的兩個異形縫隙之間的間距與這兩個異形縫隙中的任意一個的長度之和為一個天線陣的長度，一個天線陣的長度為節距的一半。

所述異形縫隙的長度大于20mm小于40mm，異形縫隙的寬度3mm小于8mm。

所述等腰梯形突出部的短底邊長度大于10mm小于28mm，等腰梯形突出部的長底邊的長度大于4mm小于36mm，等腰梯形突出部的高度大于0.9mm小于4.8mm，所述節距大于55mm小于110mm。

所述天線陣的輻射方向角θ滿足n＝0,1,2，……，其中θ為天線陣的輻射方向角，v為漏泄電纜的速度系數，p為節距，λ_f為工作頻率對應的波長，f為漏泄電纜工作的中心頻率。

所述螺旋皺紋銅管內導體的波峰外徑為14.2±0.2mm，波谷外徑為12.5±0.5mm，節距為9.0±0.5mm。

所述縱包銅帶外導體的直徑為34.5±0.5mm，所述物理發泡絕緣體的直徑為34.0±0.5mm，所述外護套的直徑為38.8±0.5mm。