漏泄电缆在井下移动通信中应用的研究
泄漏电缆分布系统的设计与应用
泄漏电缆集信号传输、发射与接收等功能于一体，同时具有同轴电缆和天线的双重作用，特别适用于覆盖公路、铁路隧道、城市地铁等无线信号传播受限的区域。
链路预算是泄漏电缆分布系统设计中非常重要的一项工作，本文通过一个采用泄漏电缆进行地铁隧道覆盖的实例，介绍泄漏电缆分布系统链路预算的一般方法，并对泄漏电缆分布系统采用的放大器进行详细设计。
一、泄漏电缆简介泄漏同轴电缆（Leaky Coaxial Cable）通常又简称为泄漏电缆或漏泄电缆，其结构与普通的同轴电缆基本一致，由内导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体三部分组成。
电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波；外界的电磁场也可通过槽孔感应到泄漏电缆内部并传送到接收端。
目前，泄漏电缆的频段覆盖在450MHz-2GHz以上，适应现有的各种无线通信体制，应用场合包括无线传播受限的地铁、铁路隧道和公路隧道等。
在国外，泄漏电缆也用于室内覆盖。
与传统的天馈系统相比，泄漏电缆天馈系统具有以下优点：※信号覆盖均匀，尤其适合隧道等狭小空间；※泄漏电缆本质上是宽频带系统，某些型号的泄漏电缆可同时用于CDMA800、GSM900、GSM1800、WCDMA、WLAN等系统；※泄漏电缆价格虽然较贵，但当多系统同时引入隧道时可大大降低总体造价。
二、泄漏电缆链路的预算链路预算的主要目的是校核初步设计的泄露电缆分布系统能否满足正常的通信要求，包括上下行接收强度的预算。
如果系统中有射频放大器或采用无线直放站作为信号源，还应该进行上行噪声预算和下行交调预算。
下面以某地铁隧道覆盖为例，介绍链路预算的基本步骤和方法。
图1为该地铁站泄漏电缆分布的示意图，A向隧道长度为1500m，B向长度为500m。
信号源为宏基站，载频数为4，每载频发射功率为46dBm，采用功分器将信号分为A、B两个方向，同时在B向通过功分器连接天线以覆盖地铁站台。
系统覆盖要求为：90%的车内覆盖电平达到-85dBm。
漏缆技术简要分析
在煤矿矿井、山区隧道和地铁等场合进行通信，无线电波要受到阻碍，尤其是短波和超短波受到的传输衰减更大。
测试表明，一台在中等开阔地能通上5千米的无线电台，放到井下或坑道里只能通20来米。
增大无线电台的发射功率固然可以增大通信距离，但通信效果并不明显。
有专家作过试验，即使将无线电台的发射功率加大100倍，它的传播距离也不过只能增加1/5罢了。
何况，在矿井下是不允许随意增大发射功率的，不然容易因电火花引发爆炸事故。
那么，在煤矿矿井、隧道内实现无线电通信，路在何方？经过科学家们的研究，终于找到了利用漏泄同轴电缆进行无线电通信的良方。
泄漏同轴电缆(Leaky Coaxial Cable)通常又简称为泄漏电缆或漏泄电缆，其结构与普通的同轴电缆基本一致，由内导体、绝缘介质和开有周期性槽孑L的外导体三部分组成。
漏泄同轴电缆是一种在同轴电缆外导体纵长方向，以一定的间隔和不同形式开槽的特制同轴电缆。
开槽的目的是为了使其电信号能量能从电缆槽口辐射出来，以达到向外传播和接收外来无线电波的目的，好比是为无线电波的进出洞开了一扇“大门”。
开槽的形式则取决于所使用的无线电波的频段。
电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波；外界的电磁场也可通过槽孔感应到泄漏电缆内部并传送到接收端。
可以说，漏泄电缆具有传输线和无线电天线的双重性能。
由此看来，“漏泄同轴电缆通信”说白了就是以同轴电缆作无线电台的天线，用它进行通信，可在一定范围内产生均匀的信号场强，而不受周围环境的影响，通信可靠性高，也不存在通信盲区，接收电平稳定，不容易受到外来信号干扰。
漏泄同轴电缆系统可以提供多信道服务，例如，使用400兆赫频段，频率间隔25千赫时，可以提供24个通信信道，可以用来传输话音(调度电话和公用电话)，也可进行数据传输。
以列车对基地电台移动相对固定的通信为例, 基地电台向列车发送450MHz 的射频信号, 中继器1 将此信号送入电缆, 与此同时, 中继1 还将产生15MHz 的中频信号一起送入电缆, 射频信号可以从电缆内辐射出来, 供列车通信使用, 而中频信号不会从电缆泄漏出来, 而是以低损耗传输到下一个中继器2在中继器2 内的中频信号的一部分变成射频信号, 沿线路辐射, 而剩余的中频信号再传到中继器3, 如此可实现远距离通信.目前，泄漏电缆的频段覆盖在450MHz～2GHz以上，适应现有的各种无线通信体制，应用场合包括无线传播受限的地铁、铁路隧道和公路隧道等，在国外，泄漏电缆也用于室内覆盖。
矿井无线漏泄通讯录音系统的研究与应用
矿井无线漏泄通讯录音系统的研究与应用摘要：无线漏泄通讯是煤矿生产中重要联络工具，由于通讯方式限制、工艺复杂等原因，系统录音功能一直未得到开发利用，给安全生产留下了重大隐患。
通过该录音系统的开发应用，可以实现单信道、多信道、井上与井下之间、地面与地面之间、井下与井下之间、点对点通话、集群广播等各种通话方式的全面录音备查，能够实现对漏泄通讯的不同信道进行实时录音，同时具有录音存储、回放、监听等功能。
关键词：无线漏泄通讯煤矿安全生产音频采集实时录音一、漏泄通讯系统简介：井下漏泄通讯系统采用的是湖北沙鸥通信股份有限公司的传输设备，包括井下移动漏泄通信系统一套。
该系统具有电性能指标和抗拉、抗损强度，抗氧化能力强等优点。
目前，漏泄通讯信号覆盖井下运输大巷、皮带巷、采掘工作面等地点，并为矿井管理人员及特殊工种作业人员配备了手持机，随时随地保持通讯联系。
二、成果产生背景：在煤矿安全生产调度中，无线漏泄通讯系统是通信系统的重要组成部分，在我矿日常生产中发挥着不可或缺的重要作用。
无线漏泄通讯是电机车运输系统、皮带运输系统的重要联络工具，但目前井下漏泄通讯还不够完善、不能实现录音功能，这就使日常调度指挥、联系汇报工作查无依据，存在安全隐患。
经过多次联系厂家进行系统录音完善，厂家技术人员答复无法进行改造的情况下，我们自主创新，研发出本套录音系统。
该系统能够实现对漏泄通讯的不同信道进行实时录音，同时具有录音存储、回放、监听等功能。
录音文件以时间进行命名，存储打包人为可调。
系统的研制，对于规范和约束岗位人员行为、事故分析处理起到重要的作用，为矿井安全生产提供了重要的保障。
对无线漏泄通讯进行实时录音改造，可以实现集控室与井下之间进行指令传达、汇报井下生产状况等过程的准确可靠记录。
通过录音查询可以对集控室及井下工作人员的工作进行监督。
如果井下发生事故，则可以通过服务器上的录音文件进行查询和回放，追究相关工作人员的责任。
三、具体研究、改造实施方案：根据漏泄系统的原理及实际使用情况，设计可行的改造方案。
浅谈漏泄通信技术在矿山立井提升信号中的应用
浅谈漏泄通信技术在矿山立井提升信号中的应用作者：胡永立来源：《数字技术与应用》2012年第12期摘要：介绍了矿山企业立井提升系统检修期间提升信号联系的一种新方法，利用漏泄通信技术的信道较稳定、受外界环境影响小的优点，较好的解决了检修期间提升信号传递问题，保证了检修人员作业安全。
关键词：矿山企业立井提升系统检修期间提升信号提高可靠性中图分类号：TD65 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）12-0029-011、概述矿山企业立井提升系统按照《煤矿安全规程》要求必须进行日常检查维护，立井井筒装备检查是矿井提升系统检修维护工作的重要组成部分，也是日常检查的主要工作之一。
而通常的做法是由设备维护人员携带防爆型电话等通信工具乘坐罐笼或箕斗进行井筒装备检查，期间的信号联系依靠对讲机与地面人员进行沟通，完成提升容器的升降、提升速度等信息的传递，在整个过程中，井筒内检修人员对提升信号的传输无法控制，不能干预井口检修信号及装卸载之间的信号传输，若出现检修过程中信号工误发信号的情况，极易造成提升事故，危及检修人员的安全。
为解决此类安全隐患，借助于漏泄馈线导行电磁波的通信，在公司所属的一些矿井研究推广了以漏泄通信技术为核心的立井提升信号装置，专门用于检查维护期间的信号联系，保证了人员作业安全。
2、设计思路目前，立井提升系统正常运行时的提升信号技术成熟，运行可靠，普遍采用PLC编程，通过位置传感器检测各种安全设施及罐笼（箕斗）的位置逻辑关系，满足条件时才能发出提升信号。
按照《煤矿安全规程》规定，提升信号必须有以下几种联锁关系：“立井使用罐笼提升时，井口、井底和中间运输巷的安全门必须与罐位和提升信号联锁：安全门未关闭，只能发出调平和换层信号，但发不出开车信号；安全门关闭后才能发出开车信号。
井口、井底和中间运输巷都应设置摇台，并与罐笼停止位置、阻车器和提升信号系统联锁：摇台未抬起，阻车器未关闭，发不出开车信号。
电缆电力通信论文：泄漏电缆分布系统的设计和应用
电缆电力通信论文：泄漏电缆分布系统的设计和应用【摘要】本文首先对泄露电缆简要介绍,提出泄露电缆应用的场景,采用泄露电缆进行分布系统设计时的上、下行链路预算的具体算法,放大器的设计方法。
【关键词】链路;预算Leak cable distribution system design and its application【Abstract】This paper briefly introduces to leak cables, cable leakage, reveal the scene application cable distribution system design method of link budget, specific algorithm design method of amplifier.【Key words】Link;Budget1. 引言泄漏电缆集信号传输、发射与接收等功能于一体,同时具有同轴电缆和天线的双重作用,特别适用于覆盖公路、铁路隧道、城市地铁等无线信号传播受限的区域。
链路预算是泄漏电缆分布系统设计中非常重要的一项工作,本文通过一个采用泄漏电缆进行地铁隧道覆盖的实例,介绍泄漏电缆分布系统链路预算的一般方法,并对泄漏电缆分布系统采用的放大器进行详细设计。
2. 泄漏电缆简介泄漏同轴电缆(Leaky Coaxial Cable)通常又简称为泄漏电缆或漏泄电缆,其结构与普通的同轴电缆基本一致,由内导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体三部分组成。
电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波;外界的电磁场也可通过槽孔感应到泄漏电缆内部并传送到接收端。
图1 某地铁站泄漏电缆分布系统示意图表1 A向链路上下行强度预算结果目前,泄漏电缆的频段覆盖在450MHz-2GHz以上,适应现有的各种无线通信体制,应用场合包括无线传播受限的地铁、铁路隧道和公路隧道等。
在国外,泄漏电缆也用于室内覆盖。
隧道泄漏电缆场景下移动5G覆盖能力研究
（3）13/8 漏缆 +5/4 漏缆 4 通道测试 ：隧道内采用 传统 DAS 室分 RRU+ 漏缆，同时开通 RRU1 和 RRU2， 并 完 成 2 个 RRU 并 柜， 分 别 连 接 2 根 漏 缆， 即 1 个 RRU 连接 2 根 13/8 漏缆，另 1 个 RRU 连接 2 根 5/4 漏缆。 实现传统 DAS 双拼和漏缆双拼，从而达到类似 4 流 RRU 的效果，实现支持 DAS 系统 4×4 MIMO 的目的，从而 有效的提升上下行速率。
[3] 3GPP. Study on new radio access technology:TS 38.804[S]. 2017.
Study on the capability of mobile 5G in tunnel leakage cable scene
LU Zhe1, HU Sen2, ZHANG Guo-dong2 (1 China Mobile Group Shandong Co., Ltd. Ji'nan Branch, Ji'nan 250001, China; 2 China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Shandong Branch, Ji'nan 250100, China)
基站与移动站之间的通信通常是依靠无线电传送。 通信的不断发展要求基站与移动站之间随时随地能接 通，然而在某些特殊的建筑环境下 ( 如隧道中 )，移动
收稿日期 ：2020-08-21
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井巷漏泄移动通信系统教学讲义
中继器
分配器
接线盒
基站的组成设备（4信道）
基台 基台
基台电源 基台 基台
基台电源
射频汇接器
双工器 （含18V电 源）
合路器
分路器
基台控制器 调制解调器
移动通信设备
手持机
车载天线
车载台 及 车载台电源
二信道漏泄通信系统示意图
去小交换机
基台控制器
调度电话
基台1 收 发
+12V 基台2 收 发
+12V
• 巷道内读出器及信号灯的布置图如下所示：
区段1
区段2
错车道1
错车道2
读卡器
区段n+1 错车道n
信号灯
系统组成
服务器
客户机
客户机
双绞线或光缆 I/O1
LAN I/O2
R11
R12
D11 D12
R21
R22
D21 D22
识别卡
I/On
Rn1
Rn2
DN1 Dn2
系统设备之一 — 主控及分站设备
v 通话功能：手机随时可与基台进行单工话音联络 v 记忆功能：信号可以数码显示并保持至下一次打点信号发出 v 回铃功能：基台收到信号并完成声、光指示后向手机发送回
铃声 v 联锁功能：基台设有信号联锁接口，可实现绞车自动停车 v 双钩功能：基台具有双钩打点信号识别功能，可实现双钩打
点
矿井车辆/人员跟踪显示系统
武汉七环电气有限公司
WUHAN QIHUAN ELECTRICAL ENGINEERING CO., LTD
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浅谈漏泄移动通信系统在煤矿井下巷道中的应用
移动手机 。网络覆 盖井底车场 、 南１ ０ ３ ０ 大巷 、 北１ ０ ３ ０ 大巷各 盘区 的主
要运输 大巷 ， 全长约 ２ ０ ０ ０ ｋ ｍ。 该 系统安 装投入使用 之后 ， 井 下运输系统 和移动作业人 员有 了独 立 的通 信平 台， 大大 改善 了井 下机 车运 输 和移动 作业 人员 的通 讯条 件 。井下漏 泄通讯系统 与原有 的井下 有线通信 系统 、 地面 电信通信 系 统三 系统的有机结合 ， 为运输 系统提供 了安 全管理信息的快速 、 便捷性 流通 渠道 。机 车通信信 道中 ， 调度 室可以通过漏 泄通信 系统 直呼移动 机 车上 的手持 机 ， 机车 上的人员可 以通过手持机 在井下 网络 覆盖范 围 内直接呼 叫调 度台与调度 台进行联络 ， 通话清晰 、 无噪音 ， 手 持机还 可
动手机 、 矿井调度通讯系统 的固定 电话 、 电信系统的程控数字 电话机三 者之 间的相互联络通话 。 该 系统促进 了井下运输 系统和移动作业 的安全信 息沟通 ， 提高 了 井下车辆调 配和调运的安全管理 。当运输 系统 中运行 的机车或车辆在 中途 发生掉道 或设 备故 障影响运输安全 时 ， 机车 司机 可 以立 即使用漏 泄 系统的移动 通讯设备与 井下调度或地 面调度取得 联系 ， 在最 短时 间 内安 排调配人 员到现场协 助排除故 障 ， 缩短故 障影 响时 间。而且可 以 通过 漏泄通信 系统掌握机 车的运行位 置和状态 ， 便 于调度员及 时下达 运输指 令 ， 从而 提高运输效 率和运输安全 。井下移动 作业人员 在工作 过程 中可相互 间随时联络 ， 在特发事件 时 ， 可尽早 的将信息传达 ， 避免 损失 或减少意外 事故的发 生 ； 调度 随时掌握井下移 动作业人员 的工作
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漏泄电缆在井下移动通信中应用的研究3张 涛,陈建宏(中南大学资源与安全工程学院, 湖南长沙 410083)摘 要:阐述了井下无线电波传播特性,指出井下无线通信受阻的根本原因在于存在各种衰落。
根据漏泄电缆通信理论,将漏泄电缆技术应用到井下移动通信中,设计一个可用于井下通信的抗衰落能力强的移动通信系统———漏泄电缆移动通信系统。
漏泄电缆技术的应用,将可实现井下无线数据、图像及话音的高质量传输,为矿山的安全生产提供强有力保障。
关键词:漏泄电缆;移动通信;矿井中图分类号:T D655 文献标识码:A文章编号:1005-2763(2006)06-0079-03Study on Appli ca ti on of L eakage Cable i n M i n eM ob ile Co mm un i ca ti onZhang Tao,Chen J ianhong(School of Res ources and Safety Engineering,Central South University,Changsha,Hunan410083,China) Abstract:The p r opagati on characteristic of electr o magnetic wave al ong undergr ound lane way is expounded.It is pointed out that the basic reas on f or the difficulty of m ine wireless communi2 cati on is the vari ous decline of electr o magnetic wave.According t o the theory of leakage cable communicati on,by app lying the leakage cable technique t o m ine mobile communicati on,a mo2 bile communicati on syste m with high resistance t o decline-leak2 age cable mobile communicati on syste m f or m ine communicati on was designed.Theref ore,the high quality trans m issi on of wire2 less data,video and voice in m ine will be achieved,the str ongly guarantee for safety p r oducti on in m ine will be p r ovided.Key W ords:Leakage cable,Mobile communicati on,M ine 矿井通信担负着矿山生产、安全、调度的重要任务,在矿井安全高效生产、抢险救灾中发挥着十分重要的作用。
改善井下无线通信系统,可以帮助矿山提高生产率和安全性。
矿井通信的理想模式是井下无线移动通信系统,但由于井下环境的特殊性,无线电波在巷道中传播遇到很大的困难[1,6]。
为了减少地质条件对无线通信信号的衰减,通常采用低频通信直至超低频通信,但这样需要的天线将会很大,这对于井下移动通信来说很不方便。
因而井下移动通信只有借助于有线才能实现。
采用漏泄电缆作为天线的井下无线通信系统,允许同时传输多路无线电信号,包括视频信号,能较好解决以上问题[6,7]。
1 井下无线电波传播特性井下无线电波的传播属于非自由空间传播,其讯道可以分为有线信道和无线信道[2]。
大地是一种半导电介质,无线电波在导电率较高的地层中传播其衰减很大,且衰减随距离的增大按指数规律变化。
实践证明,地层的导电率越高,工作频率越高,则衰减的程度越严重。
根据统计,地层的导电率为10-3/Ω・m、工作频率为100kHz时,电波在地层中传播衰减170dB/km,工作频率提高到1 MHz时衰减550dB/km。
当地层的导电率增大为10-2/Ω・m,工作频率为100kHz时,则衰减高达1720d B/k m。
由此可见地层对电波能量的衰减相当大,对于如此大的衰减量,在矿井下用无线电波穿透地层实现无线传播是很难办到的。
众所周知,无线电波在自由空间中的传播存在着反射、折射和相互干涉等物理现象,在矿井巷道其断面几何尺寸有限,形状不规则,表面矿体粗糙,层理结构分布极不均匀,加上巷道中支架、棚体、风管、电缆及各种机电设备,构成了一种对无线电波而言特定的非自由空间传播环境。
电波通过粗糙的巷道表面传播形成各种不均匀的波场源,同时不断地进行反射和折射,在波场源周围所存在的中性质点均受到波场源信号的激励,形成无数个波动的干扰源,接收点上同时收到一个主信号和无数个干扰信号,干扰信号破坏了主信号传输相位和幅度,甚至可以淹没主信号。
这种相干结果加之电波被不均匀岩壁I SS N1005-2763 CN43-1215/T D 矿业研究与开发第26卷第6期M I N I N G R&D,Vol.26,No.6年12月Dec.20063收稿日期:2006-01-17基金项目:全国博士学位论文作者专项资金资助项目(200449).作者简介:张 涛(1982-),男,江西九江人,硕士研究生,主要从事矿山安全技术与安全管理方面的研究.大量吸收是无线电波在矿井巷道非自由空间环境中传播甚短的主要原因[3]。
由上分析知,井下无线通信存在许多障碍。
多径衰落是井下无线通信的主要障碍[3]。
传统的通信技术无法解决这个问题,这是造成井下无线通信距离受限制的主要原因。
为满足现代矿井安全生产和特殊环境的通信要求,迫使人们需要寻求一种新无线通信方法。
2 漏泄电缆技术漏泄电缆是一种解决无线电波在矿井巷道中传播的有效途径,其作用类似于传输线和天线的组合体,用途是引导电磁波向前传输,增强沿线的场强覆盖。
因其独特的优势,而得到迅速的发展,并逐渐成为井下移动通信的首选技术。
2.1 漏泄电缆的漏泄机理普通同轴电缆是将电磁波能量从一端传输到另一端,采取最大的横向全屏蔽方法使信号不能穿透电缆,以避免电磁波能量在传输过程中的损耗。
而漏泄电缆则是有意减小横向屏蔽,其电磁波能量可以部分地从电缆内泄漏到电缆外。
漏泄电缆用薄铜作外导体,在外导体上开切不同尺寸和角度的槽孔,按漏泄机理不同分为两类:感应式漏泄电缆和辐射式漏泄电缆。
感应式电缆的槽孔间距远小于工作波长,电磁能量以同心圆的方式扩散在电缆周围,无方向性,并随距离的增加迅速减小,比较适合于宽频带传输。
辐射式电缆的槽孔间距与波长(或半波长)相当,电磁能量由外导体上的槽孔直接辐射出去,有方向性,漏泄能量可在辐射方向上相对集中,并且不会随距离的增加而迅速减小。
2.2 漏泄电缆的损耗漏泄电缆主要技术参数有频段、特性阻抗、耦合损耗、传输损耗等。
最重要的性能参数是耦合损耗和传输损耗,它们是影响纵向和横向通信距离及通话质量的主要因素[4,5,8]。
2.2.1 传输损耗传输损耗包括导体损耗和介质损耗。
对于漏泄电缆,由于在传输电磁波能量的过程中不断向外辐射能量,故还存在辐射损耗。
漏泄电缆纵向传输损耗系数是描述电缆内部所传输电磁波能量损失程度重要指标[5,8]。
给定频率的漏泄电缆传输损耗系数为:α=α1f+α2f+α3式中:α1———导体的损耗系数;α2———介质的损耗系数;α3———辐射损耗系数;f———频率,MHz。
α1取决于导体的阻抗和尺寸,粗电缆的导体损耗显然较小。
α2由介质的相对介电常数和损耗因子决定。
α3取决于电缆的槽孔结构(大小及倾斜角度),同时也受传输频率及电缆周边环境的影响。
2.2.2 耦合损耗耦合损耗是表征漏泄同轴电缆辐射能力强弱的物理量,损耗值为电缆内所传输的信号功率与在距离电缆r(1.5m)处用半波偶极天线接收到的信号功率之差(d B)[5,8],即:L c=[P t]-[P r]式中:Pt———电缆内所传输信号的功率;P r———距电缆r处用半波偶极天线接收到的信号功率。
当接收天线与电缆之间的距离r变化时,耦合损耗也必然变化,当r由R增大到R时,耦合损耗的增量为:△Lc=10lg(R/R0)槽孔的长度和倾斜角度越大,槽孔间距越小,辐射能力越强,耦合损耗就越小。
耦合损耗越小,辐射损耗就越大,也就是传输损耗越大。
可以选择不同的槽孔结构(如缩短槽孔间距)使耦合损耗减小。
目前漏泄电缆的耦合损耗一般设计在50～55d B,以便增大纵向通信距离。
2.2.3 总损耗漏泄电缆总的损耗是指传输损耗与耦合损耗之和,它是整个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损耗。
图1是2条尺寸相同但漏泄量不同的漏泄同轴电缆总损耗示意图。
假定电缆a的辐射量和传输损耗都大于电缆b,可以看出,随着距离的增加,电缆a的总损耗将超过电缆b,而波动也比较大。
图1 总损耗与传输距离、辐射量关系08矿业研究与开发 2006,26(6) 由于移动台接收机的特点,它的位置相对于漏泄电缆是经常发生变化的,会造成总损耗的波动,但波动不大,移动台和基站都可以通过自身自动增益控制电路(AGC )得到补偿。
3 漏泄电缆在井下移动通信中的应用将漏泄电缆技术应用到井下,组成如图2所示的漏泄电缆井下移动通信系统。
图2 漏泄电缆井下移动通信系统3.1 漏泄通信系统组成本系统采用泄漏电缆作为天线,允许同时传输多路无线电信号,包括视频信号。
系统配置提供8路话音/数据通道和16路视频通道,可扩展到32路话音/数据。
为了弥补能量损失,系统的泄漏电缆每隔350m 设置一个双向中继放大器(F LA ),线路的末端安装线路终端器(F LT ),并可根据要求在系统设计里增加分支装置(F BU )。
前端单元(FHE )将多路话音讯号合成到一路电缆上输出,同时接收多个载波信信号,并根据其频率的不同把它们传给相应的接受器,它是漏泄电缆与井下传输来的视频信号的接口。
耦合器单元作为前端单元的一部分,是基站发射设备和井下系统的阻抗耦合装置。
电源连接器(FPC ),线路放大器的电源是通过漏泄电缆提供的,要保证放大单元有正确的电压,需要分段给放大单元供电。
根据理论研究,在短波段,漏泄电缆比普通同轴电缆的传输损耗略大(约20～40d B /k m );当频率更高时,泄漏能量随频率升高急剧加大,漏泄电缆的传输损耗比普通电缆大得多,因此为了实现远距离传输,漏泄通信的频率一般选择20～150MHz 的短波和超短波段。
本漏泄通信系统的数据和话音通信(Data /Voice )的复用频率选择为148～159MHz (下行),数据和话音通信的解复用频率为163～174MHz (上行),视频通信(V ideo )的复用频率为10～120MHz (单向传输,仅用于帮助地面调度员对井下情况的了解和掌握)。