车地无线传输信号系统用漏泄电缆技术方案

本发明专利技术提供一种车地无线信号传输系统用漏泄电缆，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，在纵包铜带外导体上沿轴向设置有多个异形缝隙，异形缝隙为矩形，且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的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按排列。本发明专利技术不仅能够满足城市轨道交通领域车地无线信号传输系统的多个频段的信号传输要求，且传输损耗小，耦合损耗小，传输距离远，能够很好地应用于车地无线信号传输系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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宄与应用的主流，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、成核剂及队或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、成核剂及队或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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术采用如下技术方案： 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IOmm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IlOmm0〇，1，2，......，其中Q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，入A 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. 5謹，所述外护套的直径为38. 8 ±0. 5謹。 所述物理发泡绝缘体采用低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、成核剂及CO2气体混合而 成。 在所述纵包铜带外导体的表面沿圆周方向还设置有一层绕包带，所述绕包带由阻 燃材料或非自燃材料制成。 本专利技术能够满足城市轨道交通领域车地无线传输信号系统的多个频段的传输信 号要求，同时漏泄电缆传输损耗小，传输距离远，漏泄电缆耦合场强波动平坦性较好；物理 发泡绝缘体采用发泡新材料，提高了电缆的发泡度，降低了绝缘体的介电常数，同时内导体 采用螺旋皱纹铜管结构，物理发泡绝缘体发泡度高，使整个电缆的价格低，重量轻，铺设方 便。【附图说明】 图1为现有的50-32型车地无线传输信号系统用漏泄电缆结构示意图； 图2为现有的50-42型车地无线传输信号系统用漏泄电缆结构示意图； 图3为本专利技术所述车地无线传输信号系统用漏泄电缆结构示意图； 图4为本专利技术所述实施例一中的缝隙结构示意图； 图5为本专利技术所述实施例二中的缝隙结构示意图； 图6为本专利技术在车地传输信号频率为2500MHz时的耦合损耗波形； 图7为本专利技术在车地传输信号频率为2400MHz时的耦合损耗波形； 图8为本专利技术在车地传输信号频率为1800MHz时的耦合损耗波形； 图9为本专利技术在车地传输信号频率为1700MHz时的耦合损耗波形。【具体实施方式】 如图3所示，本专利技术包括外护套11、纵包铜带外导体12、物理发泡绝缘体14和 螺旋皱纹铜管内导体15,物理发泡绝缘体14采用低密度聚乙烯、高密度聚乙烯及成核剂 混合而成，在高压条件下向熔融状态的绝缘材料中注入干燥的高纯度的CO2气体，与现有 技术相比，提高了绝缘体的发泡度，使其发泡度达到81%，比现有漏泄电缆绝缘体的发泡 度提高了 3%，从而减少了由绝缘体引起的传输损耗；螺旋皱纹铜管内导体15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，从而减少了由内导体引 起的传输损耗；纵包铜带外导体12的直径为34. 5±0. 5mm，物理发泡绝缘体14的外径为 34. 0±0. 5臟，外护套11的外径为38. 8 ±0. 5臟，外护套11采用阻燃材料或非自燃材料制 成，使电缆的结构更加匀称。 实施例一： 如图3和图4所示，在纵包铜带外导体12上沿漏泄电缆轴向设置有多个异形缝隙 13,异形缝隙13为矩形，且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，异形缝隙13当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于：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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜军，王如彬，杨永谦，尚爱民，睿敏，吕秀武，
申请(专利权)人：焦作铁路电缆有限责任公司，通号郑州轨道交通科技有限公司，通号电缆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41