耦合泄漏同轴电缆的研究

研究泄漏同轴电缆的耦合原理. 利用HFSS电磁仿真软件建立了合适的此类泄漏电缆模型，并通过仿真值与实际测量值的比较来测量模型与实际物体之间的拟合度，并分析和找出可能的原因. 对于错误. 关键词: 椭圆形槽耦合泄漏电缆传输损耗耦合损耗泄漏同轴电缆耦合类型的研究吉晨利吕文煌黄晓勇卢宏民（西安电子科技大学西安710071）摘要: 椭圆形缝隙，解释了其基本原理，并建立了一个模型来模拟带有软HFSS的特征. 通过模拟值与实际测量值的对比，来显示模拟值与实际测量值的差异以及研究分析误差存在的原因. 泄漏同轴电缆的耦合类型；传输损耗；耦合损耗1引言随着现代城市的发展，一方面人们越来越依赖于通信网络，另一方面，人们对通信质量提出了更高的要求. 另一方面，城市的建筑越来越复杂和密集，给通信网络的合理覆盖带来了困难.

泄漏同轴电缆适用于无法传输信号或传播效果差的空间，例如在隧道，建筑物中，并且在当今的通信网络中起着越来越重要的作用. 2泄漏同轴电缆简介泄漏同轴电缆，称为泄漏电缆. 它的结构与普通同轴电缆基本相同. 它由三部分组成: 内部导体，绝缘介质和周期性开槽的，没有明显的辐射方向. 因此，电磁波的传输距离相对较短，并且也容易受到周围环境的影响. 辐射泄漏同轴电缆主要辐射“辐射波”，能量具有明显的辐射方向，传输距离长. 应根据使用环境选择使用哪种类型的泄漏电缆. 在这里，我们介绍50-42椭圆槽耦合泄漏电缆. 3基本原理耦合泄漏电缆，外导体上开槽孔之间的距离远小于1223或大于工作波长.

电磁场通过小孔扩散，这会刺激电缆扩散，如图1所示. 泄漏的电磁能量是无方向性的，并且随着距离的增加而迅速减小. 由于耦合型泄漏电缆主要产生表面波，因此其电磁场会受到周围环境的影响而大大波动. 由外部导体打开的椭圆形槽的长轴为14.5mm，短轴为6.5mm，周期为10.2mm. 将一个半波偶极天线放置在椭圆形槽的正对面2m处，并将天线水平放置. 该模型的总长度为2009.4mm，其缝隙为下图. 仿真模型如下图所示: 图2外导体缝隙图1耦合泄漏电缆表面波辐射泄漏电缆最重要的参数是传输损耗和耦合损耗. 耦合损耗定义如下[2]: Lc = 10 lg（Pt Pr）（dB）Pr是标准半波对称偶极天线在距泄漏电缆2 m处接收到的功率，Pt为在各处泄漏电缆中传输的正功率. 传输损耗a: α=αc+αd+αr其中ac ad ar分别代表导体损耗，介电损耗和辐射损耗. 50-42椭圆槽耦合泄漏电缆的工作频率为150MHz-2400MHz，其缝隙周期为10.2mm，远小于最小工作波长125mm，符合耦合泄漏电缆的缝隙规则.

内部和，没有明显的辐射方向，这与理论分析是一致的.

但是，在传输损耗的过程中，从低频到高频，仿真和实际测量是从巧合到仿真发展的，这比实际测量要大. 而且，该错误绝对不是偶然的错误. 电缆泄漏的实际模型是带有扎线图案的结构，它不是理想的圆柱体，并且介电层是泡沫状的. 因此，在介电参数的计算中可能发生误差. 实验验证在下面进行. 4.3.2实验验证A将介电常数修改为0.8图4 1800MHz远场增益图3介电常数0.8频率900MHz 1800MHz 4.3误差原因的分析和研究4.3.1可能的误差分析根据上一节的基本理论，我们可以看到电缆的纵向衰减部分包括导体损耗，介电损耗和辐射损耗. 导体损耗: 实际导体材料的电导率不是无限的，因此通常导体损耗不为零. 导体损耗与f成正比. 工作频率越高，导体损耗越大. 介电损耗: 介电损耗由两部分组成，一部分是由介质的电导率σ≠0引起的，另一部分是由介电极化阻尼引起的，表示为ε不再是纯实数，而是复数介电常数，称为εc，可以表示为: εc=ε'？ Jε''Maxwell's方程为: ×H =jwεcE +σE= jw（εc？Σj）Ew传输损耗（dB / 100m 2.767.1等效介电常数修改为0.8，比原始介电常数小0.41. ，传输损耗在低频下变化不大，但在高频下，变化很大，从5.33提高到7.1.

B更改损耗角正切，然后尝试将其更改为0.00004. 表4损耗角正切0.00004频率900MHz 1800MHz纵向衰减（dB / 100m）2.995.67损耗角加倍矿用漏泄同轴电缆，低频和高频都有变化，但不大. . 从上述实验模拟中，介电常数的差异在低频下几乎没有影响，但是随着频率的增加，这种影响会越来越大. 这与我们的错误现象是一致的. 该模型的介电常数由于计算而存在一些误差，这导致在低频下进行仿真并产生实际一致性，但在高频下，与实际测量值之间存在一定差距. 在随后的过程中需要进一步研究介电层的等效介电常数. 因此定义等效介电常数: εec =εc？ Σjw =ε'（1？Σj +wεwε'''）=ε'（1？Jtgδ）其中，tgδ=σ+wε”wε”在微波频带中通常wε”大于σ因此可以辐射损耗: 辐射损耗受电缆结构的影响，频率需要特别讨论[3]. 5结束语本文首先介绍了泄漏电缆的特性以及泄漏电缆的两个主要辐射特性. 使用电磁建模软件HFSS对50-42椭圆缝隙耦合泄漏电缆进行等效建模和仿真，并将仿真结果与实际测量结果进行比较，以研究和分析高频下的错误原因.

为后续生产设计提出指南. 参考文献[1]罗勇，刘向荣. 辐射泄漏同轴电缆的耦合损耗分析. 通信光缆，2010，（3）: 65-68 [2]铁道部交通运输局. 铁路通信泄漏同轴电缆TB / T 3201-2008 [S]. 中国铁道部，2008. [3]张欣. 密闭空间泄漏同轴电缆的传输特性研究. 哈尔滨工程大学博论文，2007. 作者简介: 吉晨丽，男，硕士，主要研究领域是天线和电磁兼容性. 卢萌，男，硕士，主要研究领域是天线和射频电路. 黄小勇，男，西安电缆公司高级工程师，漏水电缆开发，·1225·

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