泄漏同轴电缆谐振点抑制方法的研究

论文摘要

泄漏同轴电缆,也称连续天线,它是遵循特定的电磁场理论,沿着同轴电缆的外部导体周期性或非周期性配置开槽口而形成的。沿着同轴电缆的轴向分布的每一个狭窄开槽口都是一个电磁波辐射波源,电信号在泄漏同轴电缆中传输的同时,能把电磁能量的一部分按其设计要求从特殊开槽口以电磁波的形式辐射到周围的外部空间。泄漏同轴电缆不仅具有实现有线通信的功能,更重要的是它具有通信无盲区的无线通信功能,它是有线通信、无线通信、电磁场与电磁波、电波传播等理论相互渗透、相互交融的产物。本论文对泄漏同轴电缆的一些特性参数进行了理论研究,首先,简要介绍了泄漏同轴电缆的结构、分类和几个电气特性参数,其中主要介绍了耦合损耗和传输衰减,以及它们与频率、电缆长度和开槽角度之间的相互关系。接着,讨论了泄漏同轴电缆的辐射条件、辐射波的三个工作频段。然后,介绍了传输线的基础理论,其中重点介绍了传输线的几个特性参数,包括:特性阻抗,反射系数和电压驻波比。最后,重点分析讨论了泄漏同轴电缆的谐振点,提出了在泄漏同轴电缆表面周期性地增加开设仿真槽的方法,对泄漏同轴电缆进行数学建模,分别推导出了垂直开槽的泄漏同轴电缆在没有开设仿真槽之前和开设仿真槽之后的反射系数公式,进而得到电压驻波比与频率的关系式,通过仿真分析发现,在泄漏同轴电缆每两个辐射槽之间开设单个仿真槽可以达到抑制或消除谐振点的目的,仿真槽与辐射槽的相对位置不同,被抑制掉的谐振点不同。而开设多个仿真槽不但不能抑制谐振点,反而会使电缆的原有性质变坏。谐振点被抑制之后,原来不能传输信息的频带得到利用,通信质量大大提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 泄漏同轴电缆的简介
• 1.2 泄漏同轴电缆的国内外发展现状
• 1.3 泄漏同轴电缆的应用
• 1.3.1 泄漏同轴电缆在井下的应用
• 1.3.2 泄漏同轴电缆在公路隧道内的应用
• 1.3.3 泄漏同轴电缆在铁路移动通信上的应用
• 1.4 本课题的现实意义
• 1.5 本文主要内容及工作安排
• 第2章 泄漏同轴电缆的基本理论
• 2.1 泄漏同轴电缆的结构
• 2.2 泄漏同轴电缆的分类
• 2.2.1 耦合型泄漏同轴电缆
• 2.2.2 辐射型泄漏同轴电缆
• 2.3 泄漏同轴电缆的耦合损耗
• 2.3.1 耦合损耗的理论计算
• 2.3.2 耦合损耗的影响因素
• 2.4 泄漏同轴电缆的传输衰减
• 2.4.1 传输衰减的组成
• 2.4.2 导体衰减
• 2.4.3 介质衰减
• 2.4.4 辐射衰减
• 2.5 泄漏同轴电缆的三种工作频段
• 2.6 泄漏同轴电缆的辐射方向
• 2.7 本章小结
• 第3章 传输线的基本理论
• 3.1 传输线的种类
• 3.2 入射波和反射波
• 3.3 传输线的特性参数
• 3.3.1 传播常数
• 3.3.2 特性阻抗
• 3.3.3 相速和相波长
• 3.3.4 反射系数
• 3.3.5 驻波比
• 3.4 本章小结
• 第4章 泄漏同轴电缆谐振点的抑制
• 4.1 传统同轴电缆的电压驻波比
• 4.2 垂直开槽的泄漏同轴电缆
• 4.3 增加单个仿真槽的泄漏同轴电缆
• 4.3.1 P/2处增加仿真槽的LCX
• 4.3.2 P/4处增加仿真槽的LCX
• 4.3.3 公式推导
• 4.3.4 P/8处增加仿真槽的LCX
• 4.3.5 其它位置增加仿真槽的LCX
• 4.3.6 谐振点的抑制与仿真槽位置的关系
• 4.4 增加多个仿真槽的LCX
• 4.4.1 反射系数递推公式
• 4.4.2 增加2个仿真槽的LCX
• 4.4.3 增加3个仿真槽的LCX
• 4.4.4 增加多个仿真槽的LCX
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢