一种辐射型漏泄同轴电缆制造技术

一种辐射型漏泄同轴电缆，从内到外依次包括沿电缆的中心轴线纵向延伸的中心导体（１）、泡沫绝缘层（２）、辐射外导体（３）和保护套（４），该泡沫绝缘层（２）将中心导体（１）和辐射外导体（３）隔开，辐射外导体（３）开有辐射槽孔，其特征是所述辐射槽孔为正反间隔排列的圆弧形槽孔（５），相邻的圆弧形槽孔（５）的圆弧开口方向相反。本实用新型专利技术的相邻“耦合口”反向配置，能使水平极化的纵向场降到最小，可以消除因水平极化的纵向场的来回反射而逆转垂直极化的横向场，解决了原有垂直极化的横向场的相互干扰对传输信号稳定和均匀性的影响。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通信电缆技术，尤其涉及轨道交通信息化建设，如地铁、轻轨TETRA专网系统，铁路列控及安全系统、轨道交通公网系统(GSM、 TD-SCDMA、 CDMA2000、 WCDMA等)
内通信电缆的应用；具体地 说是一种应用在GSM-R高速铁路无线通信中的、有正反排列的圆弧形辐射槽外 导体的辐射型漏泄同轴电缆。
技术介绍
近年来，国内外铁路大量使用了GSM-R系统，该系统是一种基于目前世界 最成熟、最通用的公共无线通信系统GSM平台上的、专门为满足铁路应用而开 发的数字式的无线通信系统，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列 车等特点，为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系 统。从集群通信的角度来看，GSM-R是一种数字式的集群系统，能提供无线列 调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。实际上，高 速铁路的移动通信覆盖是个世界性难题。要保持信号畅通，手机需要在不同的 基站服务区域间进行切换"接力"。而京津高速铁路是我国迄今速度最快的铁路， 平均时速高达300公里，峰值时速达到350公里，同时新型全封闭车厢对手机 信号的衰耗会超过24dB以上，即意味着信号强度减少为原强度的1/256，或者 覆盖半径縮小为原来的大约l/5。在这么快的速度下依靠现有网络覆盖京津高铁，3旅客就会发现网络信号虽好，但手机基本无法完成切换"接力"，即很难打通，或 是接通后又掉话，语音质量也是差强人意。据测试经验数据，如果用现有网络去覆盖高速铁路，接通率一般只能达到70-80%，而掉话率高达20-30%。信号的 穿透损耗较普通列车大，随着列车的高速运动，信号会产生更大的衰减。因波 源或观察者相对于传播介质的运动而使观察者接收到的波的频率发生变化的现 象称为多普勒效应。在移动通信系统中，特别是高速场景下，这种效应尤其明 显。多普勒效应所引起的频移称为多普勒频移(Doppler shift),用户移动方向和 电磁波传播的方向相同时，多普勒频移最大，并且速度越快，多普勒频移越大。 目前，市场上的漏泄同轴电缆各有特色，但基本原理和采用的技术手段大致相 同，主要有内导体、绝缘层、开槽孔的外导体和保护层等四部分组成，即通过 预先在外导体上开一组不同形状的周期性槽孔，使不同耦合损耗与纵向传输衰 减在规定的使用频段内最小，降低接收电平的动态范围；同时，又能把射频信 号引入地面下的任何地方，且能在它的覆盖范围内向外辐射或接收射频信号， 实现地面下的盲区移动通信。现有的漏泄同轴电缆的外导体槽孔多为U型、V 型、八字槽、1字槽或椭圆槽等，具有这些形状槽孔的漏泄同轴电缆都没有解决 轨道交通无线通信中的多普勒效应。当频率增高，移动速度加快时，多普勒效 应很明显，多普勒扩展将引起时间选择性衰落，从而导致信号失真。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种有正反圆弧形辐射 槽外导体的辐射型漏泄同轴电缆，以突破漏泄同轴电缆开槽外导体电磁波宽频辐射 技术瓶颈，解决轨道交通无线通信多普勒效应这一关键难题。本技术的技术方案是一种辐射型漏泄同轴电缆，从内到外依次包括沿电缆的中心轴线纵向延伸 的中心导体、泡沫绝缘层、辐射外导体和保护套，该泡沫绝缘层将中心导体和 辐射外导体隔开，辐射外导体开有辐射槽孔，所述辐射槽孔为正反间隔排列的 圆弧形槽孔，相邻的圆弧形槽孔的圆弧开口方向相反。所述辐射外导体为经轧纹后纵包的管状金属带，其横向轧纹深度为0.1毫米至0.5毫米，轧纹间距为1毫米至3毫米。所述圆弧形槽孔的长度L为60毫米至70毫米，圆弧形槽高度h为15毫米 至20毫米，圆弧形槽宽度为3.5毫米至4毫米，圆弧形槽节距P为100毫米至 105毫米。本技术的制作方法为首先，设计制造出正反圆弧槽形的冲孔模具；利用液压冲孔生产线，将漏 泄同轴电缆外导体用平滑铜带冲出正反间隔排列的圆弧形槽孔，即辐射槽孔； 再将冲好的带有正反圆弧形槽孔的平滑铜带经轧纹后纵包于相应尺寸的泡沫绝 缘层上，形成漏泄同轴电缆的辐射外导体；最后在外导体表面挤上一层保护套， 即制成具有正反圆弧形辐射槽外导体的漏泄同轴电缆。本技术的有益效果是本技术的正反圆弧形槽外导体漏泄同轴电缆，相邻"耦合口"反向配置， 能使水平极化的纵向场降到最小，可以消除因水平极化的纵向场的来回反射而逆转 垂直极化的横向场，解决了原有垂直极化的横向场的相互干扰对传输信号稳定和均 匀性的影响。本技术正反圆弧形辐射槽外导体漏泄同轴电缆采用改善多径衰落幅度和辐射特性的槽孔结构设计技术，使射频信号能够均匀地沿着电缆通过槽孔接 收和发射，从而在这些信号受限区域实现无缝隙通信。本产品具有多普勒效应 低、耦合损耗波动小、辐射场强均匀等优点，可以大大地提高无线通信的覆盖范围，消除传输信号盲点，是目前GSM-R系统中最适用的辐射型漏泄同轴电缆 之一。附图说明 —图1为现有技术中外导体上设有U形槽孔的漏泄同轴电缆结构示意图。 图2为现有技术中外导体上设有V形槽孔的漏泄同轴电缆结构示意图。 图3为为现有技术中外导体上设有八字形槽孔的漏泄同轴电缆结构示意图。 图4为本技术的结构示意图。 图5为本技术实施例的结构图。图中1为中心导体、2为泡沫绝缘层、3为辐射外导体、4为保护套、5为 圆弧形槽孔。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述本技术是对传统U型、V型、八字槽、1字槽或椭圆槽等不同槽孔形 状的漏泄同轴电缆的改进。如图4, 一种辐射型漏泄同轴电缆，从内到外依次包括沿电缆的中心轴线纵 向延伸的中心导体l、泡沫绝缘层2、辐射外导体3和保护套4，该泡沫绝缘层 2将中心导体1和辐射外导体3隔开，辐射外导体3开有辐射槽孔，辐射槽孔为正反间隔排列的圆弧形槽孔5，相邻的圆弧形槽孔5的圆弧开口方向相反。辐射外导体3为经轧纹后纵包的管状金属带，其纵向轧纹深度为0.1毫米至0.5毫米，轧纹间距为1毫米至3毫米。圆弧形槽孔5的长度L为60毫米至70毫米，圆弧形槽高度h为15毫米至20毫米，圆弧形槽宽度为3.5毫米至4毫米，圆弧形槽节距P为100毫米至105毫米。中心导体1的材质为铜，泡沫绝缘层2的材质为物理发泡聚乙烯，保护套4为低烟无卤阻燃聚烯烃护套。如图5，外导体3所用材料为宽度80mm、厚度O.lOmm的无氧铜带，经液压式自动冲孔连续生产线，并经轧纹后纵包在物理发泡聚乙烯泡沫绝缘层2上， 形成具有正反圆弧形辐射槽的漏泄同轴电缆外导体3，相邻的二个圆弧形槽孔5朝向相反。外导体3的辐射模式对于漏泄电缆的信号辐射至关重要，信号从漏泄电缆 外导体3的槽孔中漏泄出来，经过不同路径到达接收设备时，会产生多普勒频 移，该指标可以定性对应漏泄电缆的耦合损耗在长度方向上的幅度波动状况。 通常传统的漏泄同轴电缆耦合损耗的幅度波动均在20dB以上，有的甚至达到 40dB。本技术通过采用特殊的正反圆弧形辐射槽孔的结构设计，大大改善 了产品的多普勒效应，使得耦合损耗在长度方向上的幅度波动控制在5dB以下， 提高了实际使用过程中的通信质量，满足高速移动无线通信的应用场合。以7/8〃规格的漏泄同轴电缆为例，在800MHz、 900MHz时，U型槽、V 型槽、八字槽三种不同形状槽孔的漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射型漏泄同轴电缆，从内到外依次包括沿电缆的中心轴线纵向延伸的中心导体（１）、泡沫绝缘层（２）、辐射外导体（３）和保护套（４），该泡沫绝缘层（２）将中心导体（１）和辐射外导体（３）隔开，辐射外导体（３）开有辐射槽孔，其特征是所述辐射槽孔为正反间隔排列的圆弧形槽孔（５），相邻的圆弧形槽孔（５）的圆弧开口方向相反。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚文讯，冯玲芳，蒋新洪，李文风，
申请(专利权)人：江苏俊知技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]