漏缆加中继器的系统设备-布放课件讲解

漏缆及布放4.1.4漏泄同轴电缆漏泄同轴电缆，是一种特殊的同轴电缆，与普通同轴电缆的区别在于：其外导体上开有用作辐射的周期性槽孔。普通同轴电缆的功能，是将射频能量从电缆的一端传输到电缆的另一端，并且希望有最大的横向屏蔽，使信号能量不能穿透电缆以避免传输过程中的损耗。漏泄电缆的设计目的则是特意减小横向屏蔽，使得电磁能量可以部分地从电缆内穿透到电缆外。当然，电缆外的电磁能量也将感应到电缆内。此外，漏泄电缆的场强覆盖比较均衡，应用涉及到80MHz至2800MHz的整个频谱。4.1.4漏泄同轴电缆（一）漏泄同轴电缆结构

漏泄同轴电缆的简称为泄漏电缆或漏缆，漏泄同轴电缆类似于传输线和天线的组合体，用途是增强沿线的场强覆盖。

其结构与普通的同轴电缆基本一致，主要由内导体①、绝缘介质②、开有周期性槽孔的外导体③、护套⑤等部分组成。漏泄同轴电缆结构电磁波在漏泄同轴电缆中纵向传输的同时通过槽孔④向外界辐射电磁波；外界的电磁场也可通过槽孔感应到漏泄同轴电缆内部并传送到接收端，漏泄同轴电缆是具有信号传输作用，又具有天线功能。4.1.4漏泄同轴电缆（一）漏泄同轴电缆结构

漏泄同轴电缆还分非自承式和自承式漏泄同轴。非自承式和自承式漏泄同轴电缆结构示意图4.1.4漏泄同轴电缆（一）漏泄同轴电缆结构

同轴电缆的内外导体、介质和护套的材料和物理结构及其工艺决定了电缆的电性能和物理性能。槽孔形式多种多样，有八字形、U字形、┙字形、一字形、椭圆形等，而且槽孔的排列也不尽相同。槽孔的形式、尺寸、排列与频带、频率、泄漏、极化、辐射方向图等密切相关，决定了电缆内电磁能量和外部环境的不同交互方式，因而将影响漏泄同轴电缆几乎所有的电性能指标。内外导体可以轧纹成波纹管，也可以不轧纹，轧纹是为了减轻由于弯曲给外导体和槽孔带来的应力及截面变形。绝缘介质为物理发泡聚乙烯，其介电常数很小。电缆护套的材料是黑色聚乙烯或无卤低烟阻燃聚烯烃，要求防火、防水、防震、防腐蚀、阻燃、低烟、无卤、无毒及防紫外线。4.1.4漏泄同轴电缆表4-2各式槽孔漏泄电缆的应用序号槽孔形式应用频率范围MHz应用场合1L字槽75～2500GSM-R移动通信、城市轨道交通各通信领域2U字槽75～2500GSM-R移动通信、城市轨道交通各通信领域3八字槽75～1000450MHz铁路无线列调系统、350MHz公安消防系统、广播系统4椭圆槽宽频率各通信领域，由于场强波动较大，目前已基本不使用5稀疏编织低频段矿井通信4.1.4漏泄同轴电缆（二）漏泄同轴电缆性能指标1.频率范围：通过不同的开槽设计，可以使漏缆优化在不同的工作频带上。因此根据不同的用途使用不同开孔尺寸的泄漏电缆，选择漏泄同轴电缆时应考虑在工作频率上损耗较低的漏泄同轴电缆。2.特性阻抗：一般为75Ω或50Ω。3.传输损耗：信号沿漏泄同轴电缆方向进行传输时存在信号损耗，即为传输损耗。主要是由漏泄同轴电缆内导体损耗和介质损耗产生。在一定的频段内其损耗大小与传输的距离成正比。漏泄同轴电缆传输衰减的大小通常用传输衰减系数表示，其单位为分贝/100米表示。4.1.4漏泄同轴电缆信源产生的下行射频信号，一边向前传输，一边向外泄漏。设漏缆的输入功率是Pin，输出功率是Pout，则漏缆传输损耗与漏缆长度有关，单位是dB/100m，其计算公式为：

（4-1）若用传输衰减系数表示，则有：

（4-2）

其中α——给定频率的传输衰减系数（dB/100m）α1——导体的损耗系数α2——介质的损耗系数α3——漏泄的损耗系数f——频率（MHz）4.1.4漏泄同轴电缆（二）漏泄同轴电缆性能指标4.耦合损耗：耦合损耗描述的是漏泄同轴电缆外部因耦合产生且被外界天线接收能量大小的指标，它定义为特定距离下，被外界天线接收的能量与电缆中传输的能量之比。在工作频带范围内，漏泄同轴电缆对外辐射越强，意味着耦合损耗越低。耦合损耗的测试一般是把半波长偶极天线设置在距离漏泄同轴电缆一定距离（2m）处，其接收电平与此时内导体的电平差值就是耦合损耗。在隧道内本身能帮助提高漏泄同轴电缆的耦合性能，漏泄同轴电缆的耦合损耗设计一般在55～85分贝之间。4.1.4漏泄同轴电缆（二）漏泄同轴电缆性能指标

根据工程测定值，耦合损耗L0

的计算公式为：

（4-3）式中，Pr

是离距离漏缆2米处接收到的功率Pin

是漏缆的输入功率LT

是传输损耗rT

是漏缆输入端到接收天线处的漏缆长度。

显然，耦合损耗越小（泄漏越多）则传输衰减越大，但可以选择槽孔结构以使耦合能量尽量大，而使因漏泄附加的传输衰减尽量小。4.1.4漏泄同轴电缆（二）漏泄同轴电缆性能指标传输损耗和耦合损耗的总和称为系统损耗，是整个漏泄同轴电缆的损耗。它是整个漏泄同轴电缆传输链路设计的依据。通常漏泄同轴电缆的总损耗不得超过系统允许的容限。漏泄同轴电缆绝缘电阻：指内外导体间大于5000MΩ·km。漏泄同轴电缆耐压：指内外导体间施以交流50Hz，电压4.2kV，1min不击穿；或直流10kv，1min不击穿。目前我国铁路上使用的漏缆主要有三种类型:

I型漏缆主要用于450MHz铁路无线列调系统;

Ⅱ型漏缆主要用于GSM-R铁路移动通信系统兼容450MHz铁路无线列调通信;

Ⅲ型漏缆主要应于GSM-R铁路移动通信，是针对GSM-R系统的专用辐射型漏泄同轴电缆，具有最小的传输损耗及耦合损耗，50%及95%的场强波动值最小，因此广泛的应用于国内外的GSM-R铁路移动通信系统中。4.1.4漏泄同轴电缆（二）漏泄同轴电缆性能指标序号项目单位频率MHz规格代号75-3250-324847464847461内导体直流电阻，20C0，max光滑铜管Ω/km

1.50.82外导体直流电阻，20C0，maxΩ/km

3.03.03绝缘介电强度，DC/AC有效值，1minkv

10/4.210/4.24绝缘电阻，minMΩ.km

500050005特性阻抗Ω45075±350±36衰减常数，20C0，maxdB/100m4502.52.73.62.22.43.37耦合损耗，95%，max,距电缆2m处测量值dB4508777678373638电压驻波比，max

455-4611.30465-471I型漏泄同轴电缆电气性能4.1.4漏泄同轴电缆（二）漏泄同轴电缆性能指标序号项目单位频率MHz规格代号50-2250-3250-421内导体直流电阻，20C0，max光滑铜管Ω/km

1.20.8-螺旋皱纹铜管--1.02外导体直流电阻，20C0，maxΩ/km

3.53.02.03绝缘介电强度，DC/AC有效值，1minkv

10/4.210/4.215/6.34绝缘电阻，minMΩ.km

5000500050005特性阻抗Ω90050±250±250±26衰减常数，20C0，maxdB/100m4503.32.21.88004.93.92.89005.34.92.97耦合损耗，95%，max,距电缆2m处测量值dB4508285858007571729007671688电压驻波比，max

455-4611.30465-471885-889930-934Ⅱ型漏泄同轴电缆电气性能4.1.4漏泄同轴电缆（二）漏泄同轴电缆性能指标序号项目单位频率MHz规格代号50-2250-3250-429797961内导体直流电阻，20C0，max光滑铜管Ω/km

1.20.8-螺旋皱纹铜管--1.02外导体直流电阻，20C0，maxΩ/km

3.53.02.03绝缘介电强度，DC/AC有效值，1minkv

10/4.210/4.215/6.34绝缘电阻，minMΩ.km

5000500050005特性阻抗Ω90050±250±250±26衰减常数，20C0，maxdB/100m9005.03.02.27耦合损耗，95%，max,距电缆2m处测量值dB9007875698电压驻波比，max

885-8891.30930-934Ⅲ型漏泄同轴电缆电气性能4.1.4漏泄同轴电缆（三）漏泄同轴电缆布放在系统中漏泄同轴电缆布放在隧道内或弯道、路堑等区段，采用电缆支架的安装和吊挂方式架设漏泄同轴电缆。电缆支架的安装漏泄同轴电缆:电缆支架的安装位置，距离钢轨面高度一般为4.8～4.9m；漏泄同轴电缆安装支架结构图4.1.4漏泄同轴电缆（三）漏泄同轴电缆布放吊挂漏泄同轴电缆方式:漏泄同轴电缆吊挂在隧道侧壁，槽口向下，在一般隧道内距轨面的吊挂高度为4.5～4.8m，电气化区段隧道内吊挂漏泄同轴电缆