一种具有编码自定位功能的漏泄同轴及其制作方法，利用冲击模具，通过计算机编程控制的冲击床在漏泄同轴外导体用的铜带上轧出由固定结构的正反“Ｅ”字形主辐射槽和按照二进制排列方式变化的垂直“１”字形编码辐射槽周期性结构的辐射槽的工艺。将这种具有特殊结构辐射槽的铜带纵包成形漏泄同轴的外导体，并在外导体上挤塑聚乙烯护层制成固定结构的正反“Ｅ”字形主辐射槽和按照二进制排列方式变化的垂直“１”字形编码辐射槽周期性结构的辐射槽外导体的具有编码自定位功能的漏泄同轴。该漏泄同轴从它与高速移动体天线的耦合损耗曲线中可以解算出移动体在轨道上所处的物理位置，实现具有编码自定位功能的车地通信系统。具有很高的实用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通车一地通信
具体地说是一种应用在轨道交 通车一地通信中的。
技术介绍
目前轨道交通车一地通信系统中所使用的漏泄同轴为外导体上轧周期性辐 射槽的结构，这种结构一方面使漏泄同轴中传输的电信号在沿缆轴向向前传播 的过程中，其能量通过辐射槽逐渐向外辐射，从而使得在漏泄同轴径向一定范 围内保持一定的信号场强。另一方面，在漏泄同轴径向一定范围内存在的电信 号通过沿漏泄同轴轴向周期性分布的辐射槽耦合进入漏泄同轴内部，并沿一定 方向向前传播。漏泄同轴外导体上分布的周期性辐射槽的结构决定了漏泄同轴 与移动体天线之间耦合损耗的均值和在一定百分比内的偏差，为了适应不同的 使用环境，漏泄同轴外导体上可周期性轧不同结构的辐射槽。如沿轴向整体"一" 字形槽，沿旋转坐标方向"一"字形槽、正反"八"字形槽、正反双"八"字形槽、正反"U"字形槽、正反"7"字形槽、正反"E"字形槽等。但是无论哪 一种辐射槽结构都只能使漏泄同轴与移动体天线之间耦合损耗的均值和在一定 百分比内的偏差控制在通信系统所允许的范围内，从而漏泄同轴内传播的电信 号可以和分布在漏泄同轴轴线一定距离且以一定速度沿漏泄同轴轴向运动的车 载天线的电信号之间产生有效的耦合，以达到质量可靠的车地通信的目的。在众多的轨道交通运行控制系统中，必须使控制中心能够实时感知所有移 动体在轨道上的准确位置及其移动速度信息。同时移动体上也必须实时掌握位于其前、后移动体的准确位置及其速度信息。这样，除了车地通信系统外，还 必须有移动体的位置感知系统。这个系统可以采用安装在移动体内部的惯性导 航系统或能够计数脉冲的里程计，也可以采用在地面感测信号后通过车地通信 系统发送到移动体上的方式。惯性导航系统具有完全自主导航的能力， 一般用 于飞机、宇宙飞船、火箭、导弹等空间飞行器，或潜艇鱼雷等水下运动体的导 航，但是价格昂贵，并且需要在一定时间内通过可靠的标志物对位置信息进行校对；计数脉冲的里程计结构简单，价格低廉，但是需要使脉冲计数的轴轮与轨道之间产生滚动摩擦，同时当脉冲计数周轮与轨道之间打滑时，会产生里程计算上误差，因此也必须在一定距离内通过可靠的标志物对位置信息进行校对;地面感测到信号后通过车地通信系统将位置信息发送到移动体上的方式需要依靠高可靠性位置感测系统和车地通信系统，这样的系统构成复杂，成本高昂，且不便于在众多场合使用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种具有编码自定位功能的漏泄同轴，这种漏泄同 轴在具有一般车地通信用的漏泄同轴功能的同时，还兼备移动体自主定位的功 能。一种具有编码自定位功能的漏泄同轴，其特征在于漏泄同轴外导体上设有主 辐射槽和编码辐射槽。主辐射槽是正反"E"字形槽结构，且在每个辐射周期长度内其结构都是相 同的。编码辐射槽为采用二进制编码的"1"字形开槽结构，其"1"字方向垂直于 漏泄同轴的轴向。本专利技术的实现方式如下本专利技术漏泄同轴外导体上开有混合周期的辐射槽，是主辐射槽，如周期性的正反"八"字、正反双"八"字、正反"U"字、正反"7"字、正反"E"字形槽与编码辐射槽的周期性间隔分布结构。其制作方法为1. 根据理论计算设计出主辐射槽的槽形结构以及主辐射槽与垂直于漏泄同 轴轴向的"1"字形(以下简称为垂直"1"字形)编码辐射槽沿漏泄同 轴轴向周期性间隔分布的槽形结构。2. 设计并制造出正反"E"字形主辐射槽与垂直"1"字形编码辐射槽间隔 分布的冲击模具。3. 利用上述模具，在计算机控制下于漏泄同轴外导体用的铜带上冲出正反"E"字形主辐射槽与垂直"1"字形编码辐射槽沿铜带纵向周期性间隔 分布的辐射槽。4. 将上述有正反"E"字形主辐射槽与垂直"1"字形编码辐射槽周期性间 隔分布的铜带纵包于相应尺寸的包含漏泄同轴内导体的绝缘体上，形成 具有编码自定位功能的漏泄同轴外导体。5. 在上述外导体上挤塑护层，即制成具有编码自定位功能的漏泄同轴。实际使用过程中，这种外导体上主辐射槽与编码辐射槽沿缆轴向周期性间 隔分布槽形结构的具有编码自定位功能的漏泄同轴与移动体天线的耦合损耗会 产生有规律的周期性波动，通过设计主辐射槽与编码辐射槽的结构尺寸与周期 间隔，既可以将耦合损耗的波动控制在车地通信系统对接收场强波动允许的范 围内，同时又能够从接收场强的周期性波动中解算出移动体信号接收天线所处的位置，从而达到移动体自主定位的目的。与现有的移动体车地通信和定位系 统相比，不仅使用灵活，而且造价极低，可靠性高，适合于高速铁路、地铁、 轻轨等轨道交通车地通信系统，特别适用于磁悬浮轨道检测车和维护车的车地 通信等使用。 附图说明图1为具有编码自定位功能的漏泄同轴外导体槽形示意图。图2为具有编码自定位功能的漏泄同轴外导体展开示意图。 图3为具有编码自定位功能的漏泄同轴外导体结构示意图。 图4为具有编码自定位功能的漏泄同轴结构示意图。 具体实施例方式根据用户的使用环境确定漏泄同轴的工作频率及特性阻抗，并设计其耦合 损耗及绝缘体外径。由此确定选择正反"八"字、正反双"八"字、正反"U" 字、正反"7"字、正反"E"字等槽形作为漏泄同轴的主辐射槽结构。由于一盘漏泄同轴的长度通常为lkm左右，因此可将由一组主辐射槽和一 组编码辐射槽组成的漏泄同轴的一个辐射周期长度设定为1 2m。假定辐射周 期长度为lm，如果编码辐射槽采用8位二进制编码，则所有的编码数为28=256则一盘漏泄同轴可安排4个完全相同的编码区段；如果编码辐射槽采用16 位二进制编码，则所有的编码数为216 = 512则一盘漏泄同轴可安排2个完全相同的编码区段。此时一盘漏泄同轴的长 度为1.024km，其定位精度可达到lm。说明书第5/10页假定辐射周期长度为2m，如果编码辐射槽采用8位二进制编码，则所有的编码数为28=256则一盘漏泄同轴可安排2个完全相同的编码区段；如果编码辐射槽采用16 位二进制编码，则所有的编码数为-216=512则一盘漏泄同轴只能安排1个的编码区段。此时一盘漏泄同轴的长度为 1.024km，其定位精度可达到2m。如果继续增加辐射周期长度，则整根漏泄同轴可采用的二进制编码位数就 能降低。这意味着在降低了车载接收端对编码信号的检测难度的同时也降低了 定位精度。因此应该根据用户对定位精度的要求，合理选择辐射周期和编码辐 射槽的编码位数。 实施例1:1.设计制造正反"E"字形主辐射槽与编码辐射槽冲击模具。 主辐射槽的冲击模具为位置和尺寸固定的正反"E"字形槽结构，根据辐射 周期的长度确定在一个辐射周期内所包含的正反"E"字形主辐射槽个数。编码 辐射槽为按照二进制排列的"1"字形开槽结构，"1"字形开槽的方向垂直于漏 泄同轴轴向。根据设计的编码位数和辐射周期的长度确定编码辐射槽的开槽间 隔。主辐射槽和编码辐射槽组合构成冲击模具。正反"E"字形槽的尺寸与间距需要根据其工作频率和物理发泡聚乙烯绝缘 体外径来确定。假定漏泄同轴工作在800 900MHz频段，物理发泡聚乙烯绝缘 体外径为32mm，且编码辐射槽选择为28=256。对于辐射周期为im的漏泄同轴，其槽形尺寸为(单位mm): a:20, b:150, c:10, d:60， e:10, f:250, g:500, h:lOOO, i:10, 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有编码自定位功能的漏泄同轴，其特征在于漏泄同轴外导体上设有主辐射槽和编码辐射槽。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：延凤平，简水生，简伟，王琳，毛向桥，刘鹏，陶沛琳，龚桃荣，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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