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漏泄同轴电缆间耦合特性研究

作　者: 石彦超
导　师: 王均宏
学　校: 北京交通大学
专　业: 光通信与移动通信
关键词: 漏泄同轴电缆 耦合特性 口面耦合系数
分类号: TM248.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


摘要：随着现代社会的发展,人们对无线通信的要求越来越高,传统的分立天线系统已经很难应对复杂环境中无线通信的要求。而漏缆以其信号覆盖均匀、使用频带宽、可根据使用环境设计电波通道等优点,得到越来越广泛的应用。目前,在国内外地铁建设中,使用漏缆实现电磁场覆盖已经成为地铁无线通信系统的首选方案,并且多根相距仅20至30公分的漏缆同时并存的情况比比皆是。在这种情况下,设计和使用单位很想了解漏缆之间的耦合情况,并提出了相应的课题,这是本论文选题的实际背景。同时漏缆间如何相互影响、哪些因素对漏缆间的影响较大、以及如何降低漏缆间的相互影响等问题,又具有重要的学术意义。本文正是基于以上应用背景和学术价值两点,并结合国家杰出青年基金项目,对漏缆间相互耦合特性进行研究,建立了研究模型,从理论上推导了耦合公式,分析了缆间耦合特性；给出了漏缆间耦合量的具体表达式,并分析了影响漏缆间耦合特性的因素,提出了减少漏缆间相互影响的思路。本文主要工作及创新点如下：第一,建立了连续缝隙漏泄同轴电缆间耦合特性研究模型,提出以端口间电压比的形式表示漏缆间的耦合关系；其次通过分析漏缆口面的辐射电场以及缆内与缆外部空间的耦合量,推导出了缆间耦合量的理论表达式；最后根据理论表达式计算分析了频率、漏缆长度以及漏缆间距的变化对耦合特性参数的影响。第二,在连续缝隙漏泄同轴电缆间耦合理论的基础上,建立了垂直缝隙漏缆间耦合特性研究模型,并推导了相应的公式,对其耦合特性进行了分析；其次针对实际情况,研究了有障碍物时漏缆间的耦合情况,采用高频射线方法推导出耦合关系的理论表达式,并讨论了障碍物的尺寸及对耦合关系的影响。第三,从等效磁流的角度出发,通过分析磁流元的辐射场,得到漏泄同轴电缆作为发射缆时其缝隙口面电场分布,进而推导出缝隙口面耦合系数的表达式；其次通过分析和计算,得到漏泄同轴电缆作为接收缆时口面耦合系数的表达式；最后通过商业软件仿真得出口面耦合系数的具体数值,结合前文分析的耦合特性最终确定了漏缆间的耦合量。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 引言  11-15
  1.1 漏泄同轴电缆简介  11
  1.2 国内外发展现状  11-12
  1.3 本研究的目的和意义  12-13
  1.4 本文的主要内容  13-15
2 漏泄同轴电缆基本理论  15-22
  2.1 漏泄同轴电缆基本结构及分类  15-16
    2.1.1 基本结构  15
    2.1.2 漏泄同轴电缆的分类  15-16
  2.2 漏泄同轴电缆特性参数  16-22
    2.2.1 使用频带  17-18
    2.2.2 耦合损耗  18
    2.2.3 传输损耗  18-22
3 连续缝隙漏泄同轴电缆耦合特性研究  22-30
  3.1 连续缝隙漏泄同轴电缆间耦合理论  22-25
  3.2 连续缝隙漏泄同轴电缆间耦合特性计算及分析  25-30
    3.2.1 频率变化对耦合特性参数的影响  25-27
    3.2.2 缆间距变化对耦合特性参数的影响  27-30
4 垂直开缝漏泄同轴电缆间耦合特性研究  30-50
  4.1 垂直开缝漏泄同轴电缆间耦合理论  30-33
  4.2 垂直开缝漏泄同轴电缆间耦合关系计算与分析  33-43
    4.2.1 频率对耦合特性参数的影响  33-36
    4.2.2 缆间距对耦合特性参数的影响  36-39
    4.2.3 缝隙周期对耦合特性参数的影响  39-42
    4.2.4 漏缆间相互影响的抑制  42-43
  4.3 障碍物对垂直开缝漏泄同轴电缆间耦合关系的影响  43-45
  4.4 有障碍物时垂直开缝漏泄同轴电缆间耦合特性计算与分析  45-50
    4.4.1 障碍物尺寸对耦合特性参数的影响  45-48
    4.4.2 障碍物位置对耦合特性参数的影响  48-50
5 漏缆之间耦合量的确定  50-62
  5.1 漏泄同轴电缆间耦合量的公式推导  50-53
  5.2 漏泄同轴电缆间耦合量的具体确定  53-59
    5.2.1 连续缝隙耦合量的确定  53-58
    5.2.2 垂直缝隙耦合量的确定  58-59
  5.3 漏缆间耦合结果及分析  59-62
6 结论  62-63
参考文献  63-65
作者简历  65-67
学位论文数据集  67

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料 > 导电材料及其制品 > 通信电缆 > 同轴电缆
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