[发明专利]车地无线传输信号系统用漏泄电缆

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通信息传输领域，尤其涉及一种车地无线传输信号系统用漏泄电缆。

背景技术

随着城市轨道交通技术的发展，基于通信的列车控制系统，即CBTC系统已成为国内外城市轨道交通信号系统研究与应用的主流，近年来被国内外地铁建设工程普遍采用。

基于通信的列车控制系统(CBTC)采用先进的通信、计算机技术，连续控制和监测列车运行，可实现地面控制系统和列车之间的双向信息传输，属于移动闭塞系统。CBTC系统具有系统扩展性好、施工维护简单、传输方式优越等优点。

在CBTC系统中的关键技术是车-地双向无线传输系统、列车定位技术、列车完整性检测等，漏泄电缆是一种外导体开有周期性缝隙的射频同轴电缆，射频信号通过基站或直放站等信号源设备从射频电缆的一端注入，其中一部分信号沿漏泄电缆内部传输到另一端，被安装在漏泄电缆末端的匹配负载全部吸收，另一部分信号通过漏泄电缆外导体上的缝隙泄漏出去，被移动台接收，漏泄电缆具有传输频带宽、传输损耗小、可靠性高、抗干扰能力强等特点，是车-地双向无线传输信号最理想的媒介。

现有的城市轨道交通车地无线传输信号系统用漏泄电缆是一种辐射型漏泄同轴电缆，通常有50-32型和50-42型两种类型。

其中50-32型漏泄电缆结构如图1所示：主要由外护套1、纵包铜带外导体2、物理发泡绝缘体4和光滑铜管内导体5组成，物理发泡体绝缘体4主要由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、成核剂及N₂或CO₂气体按一定的比例混合组成，介电常数较低。在纵包铜带外导体2上沿电缆轴向开有周期性的倾斜矩形或八字形倾斜矩形缝隙2，缝隙2的大小、倾斜角度及节距不同，电缆的工作频率、传输损耗和耦合损耗不同。

其中50-42型漏泄电缆结构如图2所示：主要由外护套6、纵包铜带外导体7、物理发泡绝缘体9及螺旋皱纹铜管内导体10组成，物理发泡体绝缘体9主要由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、成核剂及N₂或CO₂气体按一定的比例混合组成，介电常数较低。在纵包铜带外导体7上沿电缆轴向开有周期性的倾斜矩形或八字形倾斜矩形缝隙8，缝隙8的大小、倾斜角度及节距不同，电缆的工作频率、传输损耗和耦合损耗不同。

但是，经实验证明，现有的漏泄电缆传输损耗大，耦合损耗也大，50-32型漏泄电缆覆盖距离仅有139米，而50-42型漏泄电缆覆盖距离也仅有279米。目前城市轨道交通车地无线传输信号系统要求的中继段最短距离不得小于300米，即使使用较为常用且性能指标良好的50-42型漏泄电缆，也不能满足系统的技术要求，若进行信号系统覆盖，必须增加昂贵的直放站做代价，最终会导致信号系统的成本大幅度增加。

发明内容

本发明提供一种车地无线传输信号系统用漏泄电缆，能够很好地解决现有漏泄电缆传输距离短、传输损耗大的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

车地无线传输信号系统用漏泄电缆，包括外护套、纵包铜带外导体、物理发泡绝缘体和螺旋皱纹铜管内导体，在所述纵包铜带外导体上沿漏泄电缆轴向设置有多个异形缝隙，异形缝隙为矩形，且在矩形的一个长边中部向对边延伸形成等腰梯形突出部，等腰梯形突出部底边的中心点与所在矩形长边的中心点重合，相邻的两个异形缝隙上的等腰梯形突出部方向相反，多个异形缝隙沿纵包铜带外导体轴向排列，相邻的两个异形缝隙之间的漏泄电缆与这两个异形缝隙中的任意一个组成天线阵，相邻的两个异形缝隙之间的间距与这两个异形缝隙中的任意一个的长度之和为一个天线阵的长度，一个天线阵的长度为节距的一半。

所述异形缝隙的长度大于20mm小于40mm，异形缝隙的宽度3mm小于8mm。

所述等腰梯形突出部的短底边长度大于10mm小于28mm，等腰梯形突出部的长底边的长度大于4mm小于36mm，等腰梯形突出部的高度大于0.9mm小于4.8mm，所述节距大于55mm小于110mm。

所述天线阵的辐射方向角θ满足n＝0,1,2，……，其中θ为天线阵的辐射方向角，v为漏泄电缆的速度系数，p为节距，λ_f为工作频率对应的波长，f为漏泄电缆工作的中心频率。

所述螺旋皱纹铜管内导体的波峰外径为14.2±0.2mm，波谷外径为12.5±0.5mm，节距为9.0±0.5mm。

所述纵包铜带外导体的直径为34.5±0.5mm，所述物理发泡绝缘体的直径为34.0±0.5mm，所述外护套的直径为38.8±0.5mm。