[实用新型]一种双极化漏泄波导

说明书

技术领域

本实用新型涉及城市轨道交通无线通信及信号传输技术领域，尤其涉及一种双极化漏泄波导。

背景技术

随着城市轨道交通无线通信技术的发展，基于通信的列车自动控制系统（Communication Based Train Control System ，CBTC）已在城市轨道交通信号系统广泛应用。现有的CBTC信号系统的频率范围为2.4GHz～2.5GHz，由于目前在该应用频段的电子设备居多，如Wi-Fi、iPad、无线鼠标、无绳电话、蓝牙设备以及医疗检测设备等，无疑会对车地无线传输信号系统造成不同程度的干扰，影响列车的安全运行。

为了保证车地无线传输信号系统不受外界信号干扰，保障列车安全运行，欧美一些国家城市轨道交通无线信号系统频率已调整到5.1GHz～5.9GHz，并搭载了PIS、Wi-Fi及LTE-U等多种通信系统。为了不增加频谱资源，成倍提高系统信道容量，采用先进的多输入多输出技术（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO），实现了多载频融合及多系统的互联互通，目前国内城市轨道交通无线信号传输领域也相继开始此项技术的研究和试验工作。

MIMO技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势，也被视为下一代移动通信的核心技术。

现有的城市轨道交通车地无线传输LTE综合承载系统一般采用三种传输媒质：天线、漏泄电缆及漏泄波导。这三种传输媒质中，天线的信号可靠性最差，易受天气和外界电磁环境影响，传输距离最短。漏泄电缆传输信号的可靠性比天线高得多，传输距离也比天线长，不易受外界环境及天气影响，但工作频率受到限制，最高工作频率仅达2.8GHz。漏泄波导传输信号的可靠性最高，传输距离最长，受外界环境影响也最小，工作频率可以根据波导腔体结构尺寸确定，可以高达几十吉赫兹。

基于车地信号传输的可靠性及外界电磁环境对城市轨道交通信号系统的影响，未来国内城市轨道交通信号系统频率调整到5.1GHz～5.9GHz，并采用MIMO技术是发展的必然趋势。因此漏泄波导将广泛应用于3GHz以上的车地无线信号传输系统。当采用MIMO技术时，需要同时敷设两根漏泄波导管，并相距一定的距离来保证信号的传输质量。由于漏泄波导一般敷设于轨道外侧或轨道内侧，敷设空间有限，同时敷设两根漏泄波导管有诸多困难：1、没有充足的敷设空间；2、施工难度较大；3、材料成本和安装成本会大幅度增加，影响系统工程造价；4、维护保养费用也会增加；5、对其他部门的线路施工、维护也会造成诸多不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双极化漏泄波导，能够通过敷设一根漏泄波导实现轨道交通车地无线信号传输的多输入多输出技术，同时提高不同信号间的隔离度，保证不同信道中信号的高容量高质量传输，并能实现基于LTE的车地无线传输综合承载CBTC、PIS、Wi-Fi及LTE-U等多通信系统的互联互通。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种双极化漏泄波导，包括矩形波导管和一对矩形法兰，所述的矩形法兰分别焊接在矩形波导管的两端，所述的矩形波导管为一体结构，包括两个沿长度方向并列平行设置的矩形腔体，分别为第一波导腔体和第二波导腔体，第一波导腔体包括第一上宽面、第一下宽面和前窄面，第二波导腔体包括第二上宽面、第二下宽面和后窄面，第一波导腔体和第二波导腔体之间通过公共窄面隔离，公共窄面的高度与前窄面的高度相同，且大于等于后窄面的高度，第一上宽面和第二上宽面上分别设有产生垂直极化波和水平极化波的多个漏泄缝隙，产生的垂直极化波和水平极化波辐射的场强相差20dB以上，所述的产生垂直极化波的漏泄缝隙包括第一排漏泄缝隙和第二排漏泄缝隙，每排漏泄缝隙均包括沿波导长度方向等距间隔排列的多个缝隙，各个缝隙均包括水平槽，水平槽的左右两端分别设有与水平槽连通的调节槽，所述的产生垂直极化波的漏泄缝隙包括第三排漏泄缝隙，第三排漏泄缝隙包括沿波导长度方向等距间隔设置的多个缝隙，各个缝隙均包括竖直槽，竖直槽的两端分别设有与竖直槽连通的调节槽，所述的调节槽的长度和宽度小于等于水平槽或竖直槽的长度的1/4。