辐射型八字形槽孔漏泄同轴电缆的研究

电脑杂谈  发布时间:2019-08-13 18:05:57  来源:网络整理

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技术篇光电线缆 年第 期第四届中国通信光电线缆企业家高峰论坛特辑表电缆特性阻抗实测值属性阻抗技术指标 实测值 电缆 电缆 电缆 局部放电的试验局部放电测试的试验目的主要是考核电缆绝缘中的弱点数量和弱点水平以保证电缆绝缘的总体水准可以从侧面佐证电缆耐电水平的好坏。表 列出了两种电缆局部放电测试的测试条件和实际放电量。表局部放电测试条件及结果局部放电量试验条件实测值 电缆 电缆 电缆 直流电压测试经华东电力试验研究院直流高压试验本文介绍的三种规格的杆塔均借助了 、 和 、 的直流高压测试。 、观点我们研制的直流高压电缆采用成熟的杆塔结构结合电缆的实际应用要求进行了技术和技艺革新采用“三层共挤”和“漏气”技艺大大提高了杆塔的抗拉等级和成品率。

测试表明电缆的阻抗均匀局部放电量较小同时可满足直流高压测试的要求有利于推进我国直线感应的技术进步。参考文献 篇 略辐射型八字形槽孔漏泄同轴电缆的研究袁卫文蓝燕锐王强 、引言当前通讯业的不断发展越来越多的人能够体验随时随地的高品质的移动通信。但是在封闭狭长空间例如矿井、公路、车站和地下停车场等所以空间的各个面相距很近巷道壁、地板、天花板等对电磁波有强烈的吸收、衰减效果此外多径效应。因此一般的通信天线不能发挥良好的效果为了在封闭的细长空间实现通信可采用漏泄电缆通信技术 。漏泄电缆通信就是在封闭空间利用漏泄电缆人为制造一个传播载体使 土 土 士 中天日立射频电缆摘要为了在封闭的细长空间实现通信可采用漏泄电缆通信技术。辐射型漏泄同轴电缆的优点是高辐射、低散射、抗干扰能力强、空间传输距离长等。漏泄电缆的主要技术为外导体的槽孔技术。本文主要对八字形槽孔的基本原理进行叙述还将讨论影响辐射型八字形槽孔漏泄同轴电缆的使用频带和耦合损耗设计的外因还有泄露信号的优点。

关键词漏泄同轴电缆八字形槽孔频率耦合损耗 光电线缆 年第 期第四届中国通信光电线缆企业家高峰论坛特辑波在铜线中散播并不断地通过的电磁场时亥姆霍兹波动方程有两个解旧 。当电线中的径向传播方程旌≤ 时得到一个解称为“表面波”其中脚为第历次空间谐波。这是因为这种漏泄同轴电缆外导体上周期性的槽孔结构将在铜线外表面造成无穷多的空间谐波以满足边界条件架设漏泄同轴电缆地下无衬砌什么意思。此时电磁场能量平行于杆塔轴向传输集中在位于电线的周边空间虽然沿径向迅速减轻。辐射的强度在各个径向方向上都相等。当电线中的径向传播方程旌 时得到另一个解称为“辐射波”。

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此时所有槽孔的辐射同相位叠加在相应的方向上出现一个强辐射场。这个方向由第四次空间谐波的辐射角以来确定。这仅在相当确认的槽孔排列周期尸下且须累计一个非常确认的频度‘时就会出现。表面波的优点是低辐射、高衍射而辐射波的优点则是高辐射、低散射。因此耦合型漏泄同轴电缆易受电缆周围环境的限制抗干扰能力差空间传输距离也很短如果往往采用辐射波传输信号。漏泄电缆的主要技术为外导体的槽孔技术。漏泄同轴电缆的辐射特性主要由它们槽孔的形状、条形还有排列形式决定。各销售厂商所采用的漏泄电缆的槽孔技术各不相同但接近的作用基本是一致的。因此在进行槽孔设计的时候需要考虑的两个重要参数是铝线的使用频带和泄露的电磁场能量。漏泄同轴电缆的使用频带与铜线外导体上的槽孔排列形式有关而漏泄的电磁场能量在槽孔排列形式选定以后主要与槽孔的形状和条形有直接的关系。它们将影响漏泄电缆的主要型号例如传输衰减和耦合损耗Ⅱ。。本文主要讨论的是辐射型八字形槽孔漏泄同轴电缆。在上面的内容上将对八字形槽孔的基本原理、对影响辐射型八字形槽孔漏泄同轴电缆的使用频带和耦合损耗设计的外因还有泄露信号的优点也进行讨论。

、基本原理八字形槽孔切断了外导体上的壁面电流使之造成激励像电偶极子产生辐射如图 所示图中电力线 可以溶解成为 和既两个分量。这类线缆是以辐射周向极化波为主要设计动机的还是分析时也主要判断电场的周向分量即 。在这类线缆的应用场合中接收天线通常采用垂直极化方式。八字形槽孔的完全结构如图 所示图上的它们取值以以 决定了槽孔的形状与轮廓。单手相开槽的漏泄同轴电缆结构如图 所示。它在一个周期内只有一个八字形槽 为开槽的周期 。为第刀个开槽口与打孔组中点之间的距离 为第刀个槽。尸和 。决定了槽孔的排列形式。≯图 八字形槽孔的完全结构技术篇电力线电流 图 外导体上的壁面电流被八字形槽切断形成电力线辐射 技术篇光电线缆 年第 期第四届中国通信光电线缆企业家高峰论坛特辑◆ ◆ ▲ ’’ 、 、图 单手相开檑孔的漏泄同轴电缆结构漏泄电缆附近电磁场的电场强度占可直言成 巳 皿 色 一膪 朋 其中∥孕√万为铝线中的脑波传播方程 间的光谱‰挈为自由空间的传播方程。

色 。眈 函数的解释器。由 定理可半”的邑的空间方向相反 见图 所以由傅 妻厶 ‘ 声∥芋。 吒乙 ∑ 加 冰 ‰厂 一肌 朋 罗 砥堡∥芋一呱 一哦一铲一屯字为铝线内绝缘介质的等效介电常数五为自由空第 次空间谐波的辐射角 为铝线中的径向传播方程 为沿导线轴向的距离为到铜线的径向距离 为时间。本文中不给出具体的知在一个无限长的周期性结构中各周期对应点上的场只差一个复数常系数。因此 必为 的周期性函数。同时大运的“左半”和“右立叶级数展开为 其中皿为小数是第 次空间谐波 为槽孔排列周期。将式 代入式 可以得到 厨为奇偶时上式中对应的项为零因为八字形槽孔漏泄同轴电缆不存在偶数次高次绕组仅有一 、 、一 …等奇数次高次绕组。

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从下面的式 中可以看出这些模式的空间谐波加起来产生了场。因此也可以分别研究每个模式的空间谐波畸 。根据孔洞天线阵的方法当开槽口以某一固定周期配置时其电势的分布为一个正弦波 。的解释器为 见图 其中 为开槽的周期 。为第 个开槽口与打孔组中点之间的距离 为第 个槽为某一常数架设漏泄同轴电缆地下无衬砌什么意思。因此每位模式的空间谐波的电势就可以通过下式来指出 其中肌为空间谐波的当厂 石时进入一 次空间谐波的辐上式是按照传播方程之间的关系由技射区。

此时有一 次空间谐波向外辐射。随着频率的提高一 、一 、一 …造成辐射的高次模也越来越多。高次模的辐射可以干扰一 次空间谐波的辐射场从而使漏泄同轴电缆辐射的电磁波波动较大。图 空间谐波模式图在实际应用中能够在工作频率下辐射场只有一 次空间谐波即单模辐射。因为光纤辐射可以造成均匀、平稳的辐射场。如果不实行任何举措一 次空间谐波的双频辐射的频带宽度仅为 一 。 见图 。当然也可以实行举措例如增大布线孔数就可以扩张一 次空间谐波的双频辐射的频带宽度。这将在下节中进行叙述。图 、 次空间谐波的辐射方向式 得到 见图 等 — 一尝 ● ‘工‘碣‘‘ 码坞鸭 毛● 一 次—誓辩匠 ■ 曩』㈣ 得到的且尾咿 厄 砍■■耐区 亭次 疆肆区 一 次空问谐波的辐射角可通过令 由和后扣 肌。

从化学意义上讲这是前行后向波。随着频率的提高一 次空间谐波的辐射方向逐渐由后向转为前向。 、影响使用频带设计的外因本节将讨论漏泄同轴电缆使用频带的设计原理及其公式。 — 次空间谐波单模辐射频带的扩展当前微波信号的工作频率可以接近 。漏泄同轴电缆使用频段要适应这样新现象就需要扩张一 次空间谐波单模辐射的频带宽度。一 次空间谐波能造成辐射的频带很宽为 。如果能减缓这一频带内的部份如果一切高次模就能扩展一 次空间谐波的双频辐射的宽带。原则上抑制高次模通常的作法是在铜线的外导体上开一系列新的槽孔调整新旧槽孔之间的位置即可抑制相应的高次模。 方案一或者要减缓 次高次谐波在原槽孔的前面 处开一系列新槽孔文献 中推导出 。 的解释器为 例如因为要减缓一 次高次谐波 — 则在原来八字槽形的每位槽孔的旁边相距 处再各开一个槽孔即可如图 所示。其中 和 所在的槽孔组成原来的一个周期内的八字形槽口和嘶所在的槽孔则是一个周期内在原来八字槽形的每位槽孔的前面相距尸 处新开的槽孔。

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术篇 一。 蕾 技术篇光电线缆 年第 期第四届中国通信光电线缆企业家高峰论坛特辑翻—— ≤ ≤——亡乖玎互甾乏 、 一丽 面 聊≤ 写鼍■ 一 次空间谐波的辐射场厶 一 次空间谐波被减缓掉了 √‘ 一厶 √‘ 遗—扣善 碍、 图 抑制一 次空间谐波后的结构 方案 图 抑制一 次空间谐波后的结构 方案 根据方程 可以对图 所示结构的泄漏同轴电缆产生的辐射场进行计算其结果为一 次空间谐波的辐射场上 一 方案二或者要减缓 次高次绕组 为每位槽孔增加的布线数 为每位槽孔增加布线的宽度嘲。 的解释器如下所示 例如因为要减缓一 次高次谐波 考虑在原槽孔的左右两旁相距 处各开一个新槽孔则在原来八字槽形的每位槽孔的左右两边 相距 处再各开一个槽孔即可如图所示。

其中国和国所在的槽孔是八字形槽的两个槽孔 和勖所在的槽孔则是在函槽孔的左右两旁新开的槽孔相距国槽孔各为 。而国和岛所在的槽孔则是在自槽孔的左右两旁新开的槽孔相距 一槽孔也各为∥ 。图 所示结构的泄漏同轴电缆产生的辐射场的假设结果为一 次空间谐波的辐射场上 一 次空间谐波的辐射场 一 次空间谐波被减缓掉了 总之上述两种结构都能减缓一 次高次谐波使一 次空间谐波单模辐射的使用频带从原来的 扩展到 。。 确定周期宽度 值的范围漏泄电缆上槽孔结构的周期性长度 值的范围由上面的等式 给出 其中万是要求的最小工作频率乃是要求的最大工作频率。 谐振点频率与传输衰减的关系在漏泄同轴电缆的销售中由于外导体上的这样周期性的槽孔结构会在漏泄电缆上出现阻抗周期性的不均匀性变化。这样信号在漏泄电缆内传输时外部反射造成同相叠加使得出现巨大的反射系数峰值即电压驻波比出现峰值 见图 或者说漏泄同轴电缆产生了电阻现象。

这样峰值出现的频度与漏泄电缆上槽孔结构的周期性长度尸有以上的关系哺】 胪丽光电线缆 年第 期 为铝线内绝缘介赝的等效介电常数 轼化氪拉泡的条什 × 石是谐振频率的基颤。图 驻波ⅫⅡ数镕举例 宇Ⅳ槽 缆图 单 字形槽漏缆的谐振测试结果囤 单 字 措 缆白勺传输衰减测试结果 是用州络测试八字槽型结构的漏泄同轴电缆的电压驻波比时所获得的图例。谐振频率的摹频是而 当漏泄同轴电缆上作频度为 矶新竹 矾时Ⅲ耻 驻波比的峰值。这此就是谐振点频率。在某频牢 现昔振现象那么存利司频率上的 输衰减就会变大。这是冈为在这个频度上的信‘ 拒漏泄电缆内传输时信峙被反射了而小足被传输 。 振点荆传输采减的关系可以从罔 种闺 中得到 蚶的分析。图 巾驻波比峰值很明 地对应斟 。 传输衰减的波峰。斟此工作频率小能 现在有谐振比峰值的地 。


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