簡(jiǎn)介

在基站與移動(dòng)站之間的通訊，通常是依靠無(wú)線電傳送。目前通訊業(yè)的不斷發(fā)展越來(lái)越要求基站與移動(dòng)站之間隨時(shí)隨地能接通，甚至要求在隧道中也是如此。

然而在隧道中，移動(dòng)通信用的電磁波傳播效果不佳。隧道中利用天線傳輸通常也很困難，所以關(guān)于漏纜的研究也應(yīng)運(yùn)而生。無(wú)線電地下傳輸有著極其廣泛的用途，例如：

· 用于建筑物內(nèi)、隧道內(nèi)及地鐵的移動(dòng)通信(GSM，PCN/PCS，DECT…)

· 用于地下建筑的通訊，例如停車(chē)場(chǎng)、地下室及礦井

· 公路隧道內(nèi)FM波段(88-108MHz)信息的發(fā)送

· 公路隧道內(nèi)無(wú)線報(bào)警電信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)

· 公路隧道內(nèi)移動(dòng)電話信號(hào)的發(fā)送

· 地鐵或地鐵隧道中的信號(hào)傳輸

圖1所示為一發(fā)射站位于隧道口的典型圖例。

圖1 典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

為了保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)漏纜的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障警報(bào)就顯得尤為重要。利用駐波比分析技術(shù)可實(shí)時(shí)監(jiān)控漏纜的射頻指標(biāo)，如出現(xiàn)故障也可快速的定位及上報(bào)相關(guān)管理單位。

漏纜的工作原理

橫向電磁波通過(guò)同軸電纜從發(fā)射端傳至電纜的另一端。當(dāng)電纜外導(dǎo)體完全封閉時(shí)，電纜傳輸?shù)男盘?hào)與外界是完全屏蔽的，電纜外沒(méi)有電磁場(chǎng)，或者說(shuō)，測(cè)量不到有電磁輻射。同樣地，外界的電磁場(chǎng)也不會(huì)對(duì)電纜內(nèi)的信號(hào)造成影響。

然而通過(guò)同軸電纜外導(dǎo)體上所開(kāi)的槽孔，電纜內(nèi)傳輸?shù)囊徊糠蛛姶拍芰堪l(fā)送至外界環(huán)境。同樣，外界能量也能傳入電纜內(nèi)部。外導(dǎo)體上的槽孔使電纜內(nèi)部電磁場(chǎng)和外界電波之間產(chǎn)生耦合。具體的耦合機(jī)制取決于槽孔的排列形式。

漏纜的一個(gè)典型例子是編織外導(dǎo)體同軸電纜。絕大部分能量以?xún)?nèi)部波的形式在電纜中傳輸，但在外導(dǎo)體覆蓋不好的位置點(diǎn)上，就會(huì)產(chǎn)生表面波，沿著電纜正向或逆向向外傳播，且相互影響。

無(wú)線電通信信號(hào)的質(zhì)量通常因?yàn)殡娎|外界電波電平波動(dòng)情況不同而相差很大。電纜敷設(shè)方式和敷設(shè)環(huán)境對(duì)電纜輻射效果也有影響。大部分隧道內(nèi)還有各種各樣金屬導(dǎo)體，比如沿兩側(cè)墻面安裝的電力電纜、鐵軌、水管等等，這些導(dǎo)體將徹底改變電磁場(chǎng)的特性。

輻射型電纜

電纜的外導(dǎo)體上開(kāi)了一組周期性槽孔，屏蔽層的輻射機(jī)制類(lèi)似于朝著電纜軸向的一系列磁性偶極子的輻射。輻射模式所有槽孔都符合相位迭加原理。

耦合型電纜

電磁場(chǎng)通過(guò)小孔衍射激發(fā)電纜外導(dǎo)體外部電磁場(chǎng)。電流沿外導(dǎo)體外部傳輸，電纜像一個(gè)可移動(dòng)的長(zhǎng)天線向外輻射電磁波。因此，耦合型電纜亦等同于一根長(zhǎng)的電子天線。

駐波比分析的基本原理

天線系統(tǒng)的SWR 的大小，對(duì)發(fā)射效率有很大影響;SWR大，意味著有大的功率被反射回發(fā)射機(jī)，使電臺(tái)效率變低，甚至使發(fā)射機(jī)末級(jí)損壞?？梢哉f(shuō)天線系統(tǒng)是一個(gè)發(fā)射臺(tái)的瓶頸，不可忽視。

衡量功率反射大小的量稱(chēng)為「反射系數(shù)」，常用Γ (音gamma) 或ρ (音rho) 表示。為了討論簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們假設(shè)負(fù)載阻抗為純阻性的。反射系數(shù)定義為：

ρ= (反射電壓波/反射電壓波)

ρ= (RL-Ro)/(RL+Ro)

可見(jiàn)，當(dāng)Ro=RL，則ρ=0，稱(chēng)為匹配狀態(tài)。當(dāng)RL>Ro，ρ為正值;RL

用反射系數(shù)可以完善地描述傳輸系統(tǒng)的匹配狀態(tài)，但用駐波比(SWR) 更為簡(jiǎn)單和直觀。我們知道，在匹配狀態(tài)下，高頻電磁能量全部流入負(fù)載，不存在反射。這時(shí)，沿傳輸線各個(gè)位置上的電壓振幅相等，不存在駐波，稱(chēng)為「行波狀態(tài)」。而在失配時(shí)，由于存在反射波，反射波與正向波的疊加結(jié)果，就會(huì)在線上的各個(gè)點(diǎn)的振幅，存在有規(guī)律的起伏，稱(chēng)為駐波狀態(tài)。

漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

工作原理：在漏纜前端加裝駐波比檢測(cè)模塊來(lái)對(duì)漏纜實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)信息通過(guò)光纖直放站的核心網(wǎng)回傳至漏纜監(jiān)測(cè)網(wǎng)管。

系統(tǒng)組成：漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由漏纜監(jiān)測(cè)設(shè)備、合路器、數(shù)據(jù)傳輸鏈路和漏纜監(jiān)測(cè)網(wǎng)管組成。

漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)納入直放站網(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一管理，可對(duì)漏纜駐波比指標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和告警并定位故障點(diǎn)。 可從異地讀取數(shù)據(jù)備份或進(jìn)行分析大大降低了原有定期現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的工作強(qiáng)度，并且有更高的實(shí)時(shí)性。出現(xiàn)問(wèn)題可以立即通知到責(zé)任單位并給出故障位置。