[發明專利]一種具有輻射模的圓極化橢圓漏泄軟波導

在審

• 申請號: 201810115819.0
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108461883A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 王如彬;尚愛民;王勝軍;白龍剛;郭明明
• 申請（專利權）人: 通號電纜集團有限公司
• 主分類號: H01P3/127
• 分類號: H01P3/127
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

本發明公開了一種具有輻射模的圓極化橢圓漏泄軟波導，包括橢圓金屬軟波導和外護套，橢圓金屬軟波導上沿軸向設有一排均勻分布的漏泄孔單元，通過漏泄孔單元向外覆蓋電磁波的形式為輻射模形式，且向外覆蓋的電磁波為圓極化波，每個漏泄孔單元均包括沿金屬軟波導的軸向橫向排列的左漏泄孔組和右漏泄孔組，左漏泄孔組與右漏泄孔組左右對稱且結構相同，左漏泄孔組中包括N個沿橢圓金屬軟波導的軸向均勻排列的左漏泄孔，每個左漏泄孔的中線與橢圓金屬軟波導的軸向構成夾角θ；本發明能夠適用于不同極化方向的線性極化天線，對車載接收裝置的極化方式適應能力強，還能夠滿足5G移動通信以及未來更高通信頻段使用，且傳輸損耗小。

技術領域

本發明涉及無線通信及信號傳輸技術領域，尤其涉及一種具有輻射模的圓極化橢圓漏泄軟波導。

背景技術

目前，隨著無線通信技術的發展，不同系統需要應用不同的無線頻率，造成了我國目前的無線通信頻率資源十分緊缺，在現階段3GHz以下的無線通信頻段都已經飽和的前提下，通信行業也正在積極探索和尋求如何利用更高頻率的無線頻率資源。工信部已經發文明確了第五代國際移動通信系統(IMT-2020)的初始頻段，擬在3300～3600MHz和4800～5000MHz兩個頻段上部署5G網絡，而國內三大運營商也同時都在積極進行5G網絡的規劃與部署，且據國內外專家分析，未來十年內通信行業所需使用的無線通信頻率將會達到6～10GHz，因此，6～10GHz頻率段的發展也深受通信行業的青睞。在未來無線通信向高頻率發展這一大背景下，與高頻率網絡配套的硬件設備也具有極大的發展潛力。

3GHz以下通信頻段的無線通信系統中多采用漏泄同軸電纜進行信號的傳輸和覆蓋，射頻同軸電纜的結構特性決定了其只能滿足現階段3GHz以下通信頻段使用，如果在6～10GHz通信頻段下使用，就必須使用規格較小的同軸電纜，但是相應地，傳輸損耗會急劇增大，傳輸距離會變短，無法滿足系統覆蓋的要求。

目前，在5GHz頻段可使用的無線信號傳輸和覆蓋的手段為基站天線和矩形漏泄波導，他們分別存在以下缺陷：1、對于基站天線，需要配置五米左右的天線桿懸掛天線，導致嚴重破壞城市美觀，且后期維護困難，招致市政部門詬病，同時，如果是在開闊地段使用基站天線進行信號傳輸和覆蓋，會與民用5GHz的WiFi信號造成相互干擾，傳輸性能差；2、對于矩形漏泄波導，矩形漏泄波導雖然在通信信號的傳輸和覆蓋方面優于漏泄同軸電纜，但是，因為矩形截面的特點，矩形漏泄波導只能做成直管而無法進行彎曲，受運輸和搬運等因素的影響，目前單根的矩形漏泄波導最長只能做到12米左右，鋪設時需要通過設置在矩形漏泄波導管兩端的法蘭盤進行逐段連接，后期維護時也需要將附近前后幾段矩形漏泄波導拆掉才可進行，每處連接點需安裝8～14條螺絲，而每公里的連接點約為八十處以上，也就意味著每鋪設或拆卸一公里的矩形漏泄波導就需要安裝上千條螺絲，不僅施工任務繁重，而且連接點過多也給整個通信網絡的通信安全造成了極大的隱患，并且，矩形漏泄波導的熱脹冷縮現象十分嚴重，據統計，300米線路長度熱脹冷縮量就可達到700mm之大，這樣連接法蘭處極易被拉松導致矩形漏泄波導受潮進水；在地鐵隧道等狹窄環境中將12米長度的漏泄波導管搬運至軌旁十分不便，不能像漏泄同軸電纜一樣成盤吊運至軌旁，只能采用人工搬運，人力浪費嚴重，工作效率極低，另外，受復雜的地鐵環境影響，矩形漏泄波導極易受到列車直流供電系統的電腐蝕和因環境產生的化學腐蝕，由于矩形漏泄波導只對帶有漏泄孔的寬面進行防護，一旦其余三個面出現銹蝕損毀的現象，就會出現通信系統癱瘓的隱患。

橢圓漏泄軟波導能很好地解決上述問題，不僅鋪設和維護方便，省力省工，而且能夠解決受潮和受腐蝕問題。橢圓漏泄軟波導所向外漏泄電磁波可分為耦合模和輻射模兩大類。雖然耦合模形式電磁波覆蓋具有使用頻帶較寬，不存在諧振頻率，工藝易實現的優點，但是，其徑向作用距離較短，耦合損耗較大，在特定頻率下性能沒有得到優化。而輻射模形式的電磁波覆蓋具有徑向作用距離較遠，耦合損耗較小，在特定頻率下各項性能指標均已得到優化，但是使用頻帶有一定范圍，存在諧振頻率，工藝實現比較復雜的問題，因此，如何在滿足同時滿足遠距離徑向作用和寬頻帶的使用需求是當前要解決的重大問題。