漏泄同轴电缆的结构与性能综述

漏泄同轴电缆的结构与性能综述摘要漏泄同轴电缆（LeakyCoaxialCable，简称漏缆或LCX）是一种外导体不完全封闭的同轴电缆，漏泄同轴电缆具备存储线和天线两种用途漏泄同轴电缆规格，在传播信号的同时，还可以借助周期性分布的间隙向外界辐射信号。同时漏泄同轴电缆还容易调试与维护，信号覆盖密度均匀，通信品质靠谱。介于它的优秀性能以及明显功效，被广泛应适于各种特殊区域的无线通信，因此对漏泄同轴电缆的研究是很具备实用意义的。本文首先对漏泄同轴电缆的特征、发展经历、应用进行了详细的叙述，同时针对一些特殊场合应用案例进行了详细表明，发现了漏泄同轴电缆相比于传统天线在特殊空间中的通信效果更出色。然后对漏缆的构架、分类、辐射机理、参数等基本理论作了简单的介绍；先以一些应用广泛开槽形式为实例对漏缆的结构进行说明；接着将漏泄同轴电缆分为辐射型与耦合型进行描述；再对特征阻抗、使用频带、耦合损耗和耗损系数进行解释说明。最后又对漏泄同轴电缆的制造工艺及接续技术进行了评述，并且以分级复联的接续技术为重点进行介绍。关键词漏泄同轴电缆；耦合型漏泄同轴电缆；辐射型漏泄同轴电缆哈尔滨师范学院学论文LeakyCoaxialCableAbstractleakycoaxialcableouterconductorcoaxialcablecompletelyclosed，leakycoaxialcablehastwofunctionstransmissionlineantenna，thetransmittedsignalssametime，canalsoradiationsignalsoutsideworldthroughgapsperiodicdistribution．Meanwhileleakycoaxialcablealsoeasymaintain，signalcoveragestrengthuniform，reliablecommunicationquality．Betweenitsexcellentperformanceitssignificantrole，iswidelyusedspecialareaswirelesscommunications，soleakycoaxialcableverypracticalsense．Firstly，thecharacteristicsapplicationleakycoaxialcablesomespecialoccasionsdescribed,foundleakycoaxialcablebetterthanconventionalantennacommunicationeffect.basictheoryleakycoaxialcablelikesstructure,classification,principle,theoryradiation,parametersintroduced;firstusesomeleakycoaxialcableslotleakycoaxialcablecouplingtyperadiationtypecharacteristicimpedance,theuseband,couplinglossexplanation.Finally,theproductionprocessleakycoaxialcableconnectiontechnologyhierarchicalmultipleconnectionsplicingtechnologyintroduction.KeywordsLeakycoaxialcable；CouplingleakycoaxialcableRadiatingleakycoaxialcable哈尔滨师范学院学论文目录摘要1.1漏泄同轴电缆的简介1.2漏泄同轴电缆在中国外的开发状况及其演进态势1.2.1漏泄同轴电缆在美国的研发状况1.2.2漏泄同轴电缆在中国的开发状况1.2.3漏泄同轴电缆的发展趋势1.3漏泄同轴电缆的应用1.3.1主要的应用环境1.3.2应用案例1.4本文的主要内容102.1漏泄同轴电缆的结构102.1.1漏泄同轴电缆的基本结构102.1.2外导线的钻孔方式112.2漏泄同轴电缆的辐射原理132.3漏泄同轴电缆的分类152.3.1耦合型漏泄同轴电缆152.3.2辐射型漏泄同轴电缆162.4漏泄同轴电缆的基本参数182.5本章小结213.1材料的选用213.2生产步骤与设施213.3参数的监测223.4漏泄同轴电缆的分级复联233.5安装、接续以及注意事项253.5.1接续的详细方法253.5.2接续的切记事项253.5.3接续技术的存在的弊端及优化263.6漏泄同轴电缆的工程配置263.7本章小结28哈尔滨师范学院学论文29致谢30参考文献31附录34哈尔滨师范学院学论文绪论1.1漏泄同轴电缆的简介漏泄同轴电缆（LeakyCoaxialCable，英文缩写LCX），简称漏缆，是同时具备存储、发射和接收信号能力的一种特殊的射频同轴电缆，主要应适于特殊环境下的信号传输。

普通的射频同轴电缆因为封闭空间没有讯号场强，电磁能量只能在管道外部沿轴向传输，无法较好的推动信号传输的功用。所以漏泄同轴电缆广泛的应用于我们的生活中，其结构与普通的同轴电缆基本一致，由内导线、绝缘介质和开有周期性或非周期性槽孔的外导线三部份构成。电磁波在漏泄同轴电缆中横向传输的同时借助槽孔向外界辐射电磁波，形成满足特定要求的电磁场环境，达到提高信号覆盖的作用；外界的电磁场也可借助槽孔感应到漏泄同轴电缆内部并传送到接收端，从而可以推动与外部空间的通讯。鉴于漏泄同轴电缆结构上的特殊性，所以漏泄同轴电缆在无线通信中有着分立式天线能够取代的优势。它既具备传输线特点又具有发射天线的特点，因而近年来被广泛应用在地铁、隧道、地下商场、矿井等信号无法传播的闭域空间，用来解决无线通信中的盲点问题。1.2漏泄同轴电缆在中国外的开发状况及其演进态势1.2.1漏泄同轴电缆在国内的研制现状中国在上世纪50年代首先将漏泄电缆应用于公路路基中推动移动通信目的。日本、德国等发达国家也很快开始研制漏泄电缆并不断的把生产的产品应用到实际中。

在上个世纪7080年代，英国又将漏泄通信技术应用研发在矿山、矿井等复杂地下环境中到现在为止，世界上的发达国家对漏泄电缆科技的研究早已停止，并把其广泛应用在矿井、铁路大桥、高速公路、地下商场等复杂场合的通信平台中。上个世纪六十年代，日本失败的研发出带有特点的八字形槽漏泄同轴电缆，并将其长期应适于矿井和郊区公路。到上个世纪九十年代，随着中国研究人员在漏泄电缆方面的不停探索，一些公司已研发制造出频率高达900MHz的宽频带漏泄同轴电缆，在这种公司中，三菱电线工业株式会社研发的超宽频带漏泄同轴电缆系列比较有特色，部分漏泄电缆的频带哈尔滨师范学院学论文可从80MHz覆盖到1500MHz，并广泛应用于消防救灾无线通讯、汽车和联通电话的通讯以及无线呼叫等场合中。德国对漏泄同轴电缆的研制也经历了一个较长过程，通过改变外导体开槽方式，他们研发制造了多种漏泄同轴电缆。AEGKABEL公司最新研发了一种超宽频带的漏泄同轴电缆，该管道具备较宽频带（80～960MHz）、衰减小、耦合损耗小、辐射电场均匀等特性。该类宽频带漏泄同轴电缆采用竹节式绝缘结构，使介电系数降1.2～1.3，因而大大提高了电缆衰减。

管道外导线的钻孔方法较为简洁新颖，通过数学推导，在一个周期内把许多狭长槽口排列于不同位置，可以受到在80MHz、150MHz、450MHz、900MHz工作频带内均匀辐射的电磁信号，而且辐射信号较强，耦合损耗较小。美国的ANDREW公司研发了一种工作频率在150MHz、450MHz、900MHz1700MHz的超宽频带漏泄同轴电缆，该管道的介质选用高发泡聚乙烯材料，大大提高了电缆的串扰值；外导线与护套间包绕着一层火焰防护带，另外在护套外也有一层无卤阻燃材料的外护套，使得这类电缆被广泛应用于地铁、地下商场等地下设备内。1.2.2漏泄同轴电缆在中国的研制现状我国针对漏泄同轴电缆的研究起步较晚，在我国最先研制漏泄同轴电缆是全球电子技术控股第23所，该所从上个世纪七十年始研制漏泄同轴电缆，经过不懈的拼命，在上个世纪80年代研发出了应用在煤矿的漏泄同轴电缆，到上个世纪九十年代已研制出一系列不同尺寸、规格的漏泄同轴电缆。所研制的宽频带漏泄同轴电缆得到广泛应用，已有几百公里宽频带漏泄同轴电缆应用在部分高铁大桥、地铁等场所，但这种漏泄同轴电缆仅有150MHz、450MHz两个工作频段。

该所的科研人员深入探究并将研发的超宽频带漏泄同轴电缆的工作频带扩展到900MHz以上，以适应移动通信的需求。在中国，研究漏泄同轴电缆领域的著名研究人员是上海交通学校光波技术研究所的王均宏博士。王主任从1994年开始研究漏泄同轴电缆，在中国外重要的杂志、会议上多次发表了有关漏泄电缆的理论研究和设计方面的文章，不仅强调使用全波分析法对周期性间隙结构的漏泄同轴电缆进行理论分析，证明了槽口谐振现象与钻孔间距相关，同时还研究了周期性槽孔对周边空间的妨碍，还有一些文献中强调了使用采取时域有限差分法和方式扩展步骤对贴片漏泄同轴电缆的辐射特性进行预测[10]。王老师还指导了焦作铁路电缆厂家漏泄电缆的设计和生产，生产出的八字型槽漏泄电缆已长期应适于铁路系统，使其与23并作为我国辐射型漏泄电缆的主要生产商。哈尔滨师范学院学论文另外，大唐电信技术控股、江苏亨鑫和上海汉胜等单位对漏泄同轴电缆在移动通讯领域中的应用也进行了理论和科技上的研究。1.2.3漏泄同轴电缆的演进态势随着信息存储速度的增高，无线通信所用速率己经开启微波波段，以前的频率也是使用几十到几百兆赫兹，现在已发展到数GHz，这还要用到高频率电缆。

如我国公路部门的无线列车调度平台其实的工作频率不少于450MHz，现在其工作频率最高超过2400MHz。第三代移动通信（3G）的演进趋势己经产生，国内的三大移动运营商也己经分别取得3G牌照，其业务量必将不断的减少。第三代移动通信的演进，使得非语音通讯以及数据存储快速演进，这就规定可以按照不同的使用场合设计出不同频带带宽的漏泄同轴电缆，使其速率覆盖从50MHz2500MHz，可包括2G3G的所有频段。未来一段时期内，研制高频、超宽带漏泄同轴电缆将成为漏泄同轴电缆的主要演进方向[11]技术的演进，生活水准的提升，使得漏泄同轴电缆已经不也是用于隧道及矿井中，其应用早已扩展到这些区域。20世纪90年代起，基于通信的列车控制CBTC（CommunicationBasedTrainControl）系统被强调[12]但是基于无线通信的CBTC已作为英国研究的热点[13]。同时，基于漏泄波导引入无线基站接入、漏泄电缆传输的无线传输模式，在设计上更为简单，技术上更为先进，施工非常简便，且能包括多种模式，如GSM、PCS、CDMA以及目前3G通信手段，甚至还可以包含了FM等广播频段和视频信号等，并且价格相对便宜。

所以借助其在各类封闭空间的很大优势，漏泄同轴电缆在公交系统等轨道交通平台中有特别广泛的应用空间，因此以漏泄同轴电缆为基础的各类应用平台只是现在的研发重点[14]在美国，英吉利海峡海底隧道中就是采用漏泄同轴电缆传输信息。新加坡地铁东北线采用的是波导信息网络平台，通过加装在轨旁的直角漏泄波导结构来推动信号传输。在我国一些城市的公交部分线路中，已经在其专用调度无线平台及公众无线通讯网中引入漏泄同轴电缆。目前漏泄同轴电缆除了可以在公路，隧道进行无线通讯覆盖应用之外，还可以广泛地应用于广播电视、安防、入侵侦测、探测传感、国防军事等领域，而且其发展前景十分广阔。漏泄同轴电缆的结构虽然简洁，但它的理论探究并不容易，只有少数状况能够受到解析解[15]。在现阶段漏泄同轴电缆的设计还主要以试验为基础，但实验研究成本高，而且能够透彻地知道漏泄同轴电缆的辐射机理，因而在理论上对漏泄同轴电缆进行研究是比较有必要的和有意义的。哈尔滨师范学院学论文1.3漏泄同轴电缆的应用1.3.1主要的应用环境1．在矿井、地铁、隧道、地下商场等闭域空间通信中的应用漏泄同轴电缆在一起初主要就是应用在这种信号不易传播的闭域空间中，经过多年的发展，现在漏缆在这种场合中的应用尚未比较规范[16]由于矿井一类的建筑中构架复杂，所以电波在这类场所的传播特点和自由空间不同，一方面直线距离短、弯曲较多时，有吸附衰减和串扰效应，使极化紊乱，传播损耗大大提高，对电磁波有隔断作用，直射波传播有困难；另一方面，内壁比较光滑，对电磁波有反射、吸收作用。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/tongxinshuyu/article-130725-1.html