[发明专利]一种GSM-R铁路移动通信系统中继站及其应用

说明书

本发明公开了一种GSM‑R铁路移动通信系统中继站及其应用，包括依次连接的接收天线、信号中继放大器和发送天线；还包括感应取电及储能装置；所述感应取电及储能装置连接到所述信号中继放大器；所述接收天线和发送天线为高增益定向天线。所述中继站用于替代铁路隧道及山区地形布设的漏缆；所述接收天线和发送天线设置在接触网的腕臂上；所述感应取电及储能装置设置在腕臂的远端且靠近承力索。本发明的有益效果是，通过从接触网感应取电获取工作电源，通过无线中继方式传输信号，实现信号在铁路隧道及山区地形中的有效传输，低成本、高质量地完成无线信号在铁路沿线的完全覆盖。

技术领域

本发明涉及轨道交通无线通信领域，特别是一种GSM-R铁路移动通信系统中继站及其应用。

背景技术

铁路移动通信系统是铁路运输重要基础设施，铁路移动通信承载业务有较高的安全性和时效性要求，对铁路运输的安全、正常运行起着至关重要的作用。当前铁路移动通信系统主要为GSM-R系统，已经在全国新建铁路得到广泛应用和大规模建设，信号传输方式与公网相同，但由于铁路存在直线延伸、高路堑、隧道(群)等自身地形特点，铁路的应用场景与公网大不相同，这也就导致在GSM-R系统建设中存在一定的限制和问题。

对新建的高铁线路而言，GSM-R系统通过在铁路隧道及地形复杂山区等信号较差地段设置漏缆，完成铁路沿线信号的全覆盖。但漏缆成本高昂，每100米需要投资1万元，且漏缆传输距离短，需要设置大量的直放站，同时需要为直放站提供工作电源，投资成本巨大。目前，全国大量的既有线已计划全部更改为GSM-R系统，如按照新建铁路隧道内全部设置漏缆同轴电缆的方案，会造成工程投资大、维护困难、偷盗严重等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种GSM-R铁路移动通信系统中继站及其应用。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种GSM-R铁路移动通信系统中继站，包括依次连接的接收天线、信号中继放大器和发送天线；还包括感应取电及储能装置；所述感应取电及储能装置连接到所述信号中继放大器；所述接收天线和发送天线为高增益定向天线。

上述GSM-R铁路移动通信系统中继站的应用，所述中继站用于替代铁路隧道及山区地形布设的漏缆；所述接收天线和发送天线设置在接触网的腕臂上；所述感应取电及储能装置设置在腕臂的远端且靠近承力索。

本发明的有益效果是，在接触网的腕臂上设置小型中继站，以天线替代漏缆，以适应铁路线状分布特点的高增益定向天线替代现有的公网天线，通过从接触网感应取电获取工作电源，通过无线中继方式传输信号，实现信号在铁路隧道及山区地形中的有效传输，低成本、高质量地完成无线信号在铁路沿线的完全覆盖。并且，中继站通过接触网感应取电获取工作电源，不需要在铁路沿线设置电源，不需要建立直放站，节约了土地与设备成本。小型中继站设置在接触网的腕臂上，与接触网基本等电位，安全便捷，不会发生象漏缆那样的偷盗现象。

附图说明

图1是安装于接触网腕臂上的小型中继站示意图；其中，1是接触网支柱，2是腕臂，3是接收天线，4是信号中继放大器，5是发送天线，6是感应取电及储能装置，7是承力索，8是接触线。

图2是螺旋天线结构示意图。

图3是螺旋天线远场方向图；其中，图3(a)是螺旋天线E面远场方向图，图3(b)是螺旋天线H面远场方向图。

图4是隧道及坐标轴示意图。

图5是隧道内电场分布示意图。

具体实施方式