Communication 版 (精华区)

发信人: skale (空水澄鲜), 信区: Communication
标  题: 无线信号是如何在泄漏通信电缆中传输的
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Mon Jun 26 08:40:39 2006)

　　无线通信用于自由空间，能够实现移动中的通信，其根本原因是自由空间对无线电波
来将是良好的传输媒介。而在封闭空间（地下室、隧道等），由于空间各个面相距很近，
巷道壁、地下室的墙壁、地面、天花板对电磁波有强列的吸收、衰减作用，因此在封闭空
间中电磁波不能像在自由空间那样传播。  
也由于空间相对封闭使外界的电磁波无法进入，内部的电磁波也不能传播出去，进而造成
通信盲区。

　　为了在封闭空间实现移动通信，可采用泄漏电缆通信技术。泄漏电缆通信就是在封闭
空间利用泄漏电缆人为制造一个传播媒介，使无线电波在电缆中传播并不断泄漏到电缆附
近的空间。这个媒介与自由空间又有区别，无线电信号只在泄漏电缆附近的一个有限范围
内能够被接收机接收。通信时双工电台要求占用两个信道，这就要求泄漏电缆能够传输双
向信号。泄漏电缆中间的中继器、分支器必须能够满足双向通信的要求。可以说地面能够
实现的无线通信，利用泄漏电缆也能够在封闭空间中实现。泄漏通信系统是一个宽带传输
系统，可以传输数据、图像，能够进行遥控、遥测等信息的传输。该系统功能扩展方便，
终端安放简单，并且可将地面信号引入地下，完成地上地下的联合组网。形成各种空间不
间断通信，而且该系统可以完成其他信息传输的功能，可以达到宽带多功能的信息传输，
其潜力是巨大的。

　　泄漏通信主要由非屏蔽的高频电缆——泄漏电缆、基台（或转发设备）、中继器、功
率分配器等组成。泄漏电缆是一种专门用于泄漏通信的高频电缆，电缆外导体不是全屏蔽
的，开有泄漏槽或疏编织，因此在泄漏电缆内部传输的一部分信号就通过泄漏槽或稀疏编
织的孔泄漏到电缆附近外部空间，提供给移动的接收机，达到将无线电信号送入封闭空间
的目的；同样，外部移动信号也可以通过泄漏槽或稀松编织的孔穿过电缆外层导体进入泄
漏电缆内部，加上必要的设备，可以与基台组成泄漏通信系统，以满足沿泄漏电缆在一定
范围内的移动通信。

　　由于泄漏电缆外层不是全屏蔽的，实际应用中它沿布设线路不断对外辐射电磁波。泄
漏电缆在甚高频和超高频段通常耦合损耗来描述电缆的辐射特性。一般将耦合损耗定义为
同轴波模的功率与放在离开泄漏电缆一定位置上的偶极子天线的接收功率之比值。在隧道
应用的场合，耦合损耗的大小与接收天线和泄漏电缆之间距离的变化关系不大。

　　基台是沟通封闭空间和外界的信号枢纽，它对外与移动和固定电话以及其他设备无线
连接，以基台为中心组成控制指挥的通信中心。基台的天线用于泄漏通信系统与地面无线
通信的信息交换。基台的任务是对泄漏通信系统内部的通信进行管理，完成移动电台之间
的通信。连接用的泄漏电缆主要用于基台和副台之间的信息传递，还担负由基台给中继器
供电的任务。在多基台系统中多个基站互联形成多种中心的通信系统，它们协同工作，各
自又形成小中心覆盖局部区域。基台由接收机、发射机、双工器、天线接口、数据接口、
视频接口、供电系统和相应的软件系统组成。由于泄漏电缆内部的信号在电缆内传输时有
损耗，必须用放大器将信号放大，才能将信号传送到远处，中继器就用于将电缆内的信号
放大以弥补电缆的损失，由双向放大器和信号电源分离电路组成。功率分配器是泄漏电缆
的分支，功率分配器由信号分配和电源分支电路组成。副台可以是车载台或是手机，可固
定安放做固定台使用。副台之间的通信通过基台进行转接。

　　泄漏通信系统功能扩展很容易，因为这是一个无线系统，各种副台设备都不需要直接
接在泄漏电缆上，只要在系统软件中设好副台的编号，将副台的电源接好，天线安装完毕
就可以通信，而且可以随时改变位置，只要有泄漏电缆存在就可以与基台通信。泄漏通信
系统在各种矿井中应用时，可以将产量信息、矿井内的瓦斯含量、供水供电信息、道岔的
启闭、红绿灯的控制、各种设备的运行状态等信息很方便地传送到控制中心，并转送到各
有关部门。

在一些重要的位置安装摄像机或摄像头，通过发射机把信号经过泄漏电缆送到控制中心，
完成实时监控。加上控制电路和控制设备后，控制中心还可以对摄像的范围、方向、距离
进行调整。

　　对隧道内的红绿灯的控制信号也可以通过泄漏电缆传送。在红绿灯的控制电路上接副
台和译码、控制、检测电路就可以完成对红绿灯的控制、状态检测等功能。同时检测道岔
的启闭状态并送控制中心，使控制中心随时了解设备的运行状态。

　　同样，对其他信息的传送也能够使用上述方法。这个系统最大的特点就是灵活方便，
在泄漏电缆上不需要开口子，副台设备安放也很随意，只要泄漏电缆通到那里，就可以把
通信扩展到那里。


作者：张国光　
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