专利名称：模拟隧道的漏缆性能测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模拟隧道的漏缆性能测试系统。属于通信电缆行业，用于模拟测 试漏缆在各种形式隧道中使用时的性能。
背景技术：
漏泄同轴电缆是既有传输线的传输特性又有天线辐射特性的一种同轴电缆，适用 于地铁、隧道、建筑物内部结构狭长的特别区域等环境。对漏缆的性能测试，各生产厂家一 般依照IEC61196-4标准进行，该标准规定围绕漏缆轴线的几何中心及天线中心点的直径 至少为an的圆柱体范围之内，不允许有除了电缆和天线以外的其他金属或导体，属于自由 空间测试标准，只能测试漏缆的本身辐射性能，无法得知漏缆实际安装环境下的辐射性能。另外，各种漏泄同轴电缆标准中列入了同轴电缆的全部性能要求，如阻抗、衰减、 驻波、使用频率等，而在辐射电场特性方面仅列有标准耦合损耗(在此可称为长度耦合损 耗)一项，而全向天线标准中，所列的性能要求则有增益、方向图圆度、半功率宽度等；而且 由于电缆敷设、地理环境等原因，移动物体、天线不可能一直保持与漏泄同轴电缆槽孔垂直 等距离的长度耦合损耗检测时的状况，因此单一的长度耦合损耗测试项目也是不能全面反 映漏泄同轴电缆辐射电场特性的。
发明内容
发明目的本发明为了解决现有技术的不足，提供了一种测试结果更准确的模拟 隧道的漏缆性能测试系统。本发明采用的技术方案一种模拟隧道的漏缆性能测试系统，所述的测试系统采 用的模拟隧道环境，包括位于隧道的中央位置的测试轨道、在轨道上运行的测试小车、安装 在所述测试小车上的测试仪器和天线，设置于隧道壁上的专用漏缆卡具。作为优化，所述模拟隧道设有方形和圆形两种隧道测试环境，可以根据实际不同 形状隧道选择不同的环境测试。所述隧道壁为钢筋混凝土结构，隧道顶设有拱架结构，拱架和钢筋的分布符合实 际隧道分布要求。作为本发明的进一步改进，所述隧道壁的壁厚为20 50厘米，所述钢筋混凝土结 构中钢筋直径为8 15毫米，钢筋间间隔为10 40毫米，使得模拟环境与实际环境相符 合，测试结果更准确。所述的测试轨道为工字钢型明轨道；所述测试小车为不锈钢小车，测试小车的运 行速度为0. 05-60m/s。作为优化，所述测试小车上安装防震装置或天线支架采用三角支架，防止小车运 行过程中天线震动。所述测试仪器为FSL频谱仪，测试频率可达20GHz以上。作为优化，所述天线采用的是半波偶极子天线、八木天线、全向天线或正常手机商用天线，安装天线的部件可旋转，使天线能平行漏缆放置、垂直地面放置、平行地面且垂直 漏缆放置，可以根据漏缆的不同极化方向进行相应的辐射状态测试，如水平测试、垂直测试 或辐射状态测试；且天线高度可调，天线与漏缆距离也可调，这样不仅能够模拟测试漏缆实 际安装环境下的长度耦合损耗性能，还可以得出不同距离不同高度时的辐射性能，可称为 高度耦合损耗和水平耦合损耗，可较全面地反映漏泄同轴电缆的辐射特性，可以使用户了 解漏缆在安装环境中辐射特性是否理想、各点面耦合损耗值变化是否平稳、空间电场分布 是否均勻，也可以了解到因电缆敷设、地理环境等原因引起移动物体、天线不能一直保持与 漏泄同轴电缆槽孔垂直等距离的状况时，漏缆的性能变化，使用户可以根据实际情况或要 求提前避免敷设错误，为用户提供漏缆的安装指导。所述漏缆专用卡具在隧道壁上的离地高度根据隧道大小和车体高度设置，为实际 隧道的缩影。所述测试系统为计算机控制的自动化测试系统，功能齐全，界面美观，整个测试全
自动化。利用本发明对漏缆进行测试时，主要测试性能为特性阻抗、驻波比、传输衰减、长 度耦合损耗、高度耦合损耗、水平耦合损耗、辐射角、方向图，具体步骤为(1)将漏缆用专用卡具固定在隧道壁上，一端安装匹配负载，另一端通过跳线接在 网络分析仪上，绘制出阻抗图和不同频段下的驻波比图形。(2)将漏缆两端通过跳线同时接在网络分析仪上，绘制传输衰减曲线。(3)在漏缆的一端馈入待测频率和功率的标准射频信号，另一端接匹配终端负载， 在测试小车上固定安装好半波偶极子天线、八木天线、全向天线或正常手机商用天线，天线 的高度、与漏缆的水平距离均由漏缆实际安装环境确定，然后打开电源，使小车在轨道上均 勻移动，在此过程中，测试接收机将从天线接收到的漏缆外导体缝隙耦合出来的信号电平 传输至电脑，电脑中的程序根据小车的定位模块自动计算并绘出当小车处于不同位置时， 天线与漏缆间的长度耦合损耗曲线。(4)将标准偶极子天线正交被测漏泄同轴电缆槽孔，与漏缆水平距离同(3)，检测 小车静止，而将天线高度由0. 5m升至2. 5m，记录不同高度时的耦合损耗值。(5)将标准偶极子天线正交被测漏泄同轴电缆槽孔，高度同(3)，检测小车静止， 而将天线与漏缆水平距离由0. 5m变至細，记录不同水平间距时的耦合损耗值。(6)截取适量长度的漏缆(至少IOm)，测试长度长于漏缆的实际长度(左右各长 5m)，对漏缆进行耦合损耗的测量，通过耦合损耗图形的变化计算出辐射角。(7)截取已经拉直过的漏缆(至少3m)，测试时将漏缆勻速旋转一周，测试不同旋 转角度时的场强，绘制方向图曲线。有益效果本发明模拟隧道的漏缆性能测试系统，测试环境为模拟的漏缆实际安 装环境，在此系统下测试的结果更接近于实际需求，可以给用户在系统设计时提供更准确 的数据，方便用户对漏缆的合理选择和应用。
图1为圆形隧道测试系统示意图；图2为方形隧道测试系统示意图3为方形隧道横截面图；图4为圆形隧道横截面图；图5为模拟隧道外形示意图。
具体实施例方式如附图1、2所示，一种模拟隧道的漏缆性能测试系统，所述的测试系统采用的模 拟隧道环境，包括位于隧道的中央位置的测试轨道1、在轨道上运行的测试小车2、安装在 所述测试小车2上的FSL频谱仪测试仪器3和天线4，设置于隧道壁5上的漏缆专用卡具 6，将被测漏缆7用漏缆专用卡具6固定于隧道壁上。所述的测试轨道1为工字钢型明轨道，所述测试小车2为不锈钢小车，测试小车2 的运行速度为0. 05-60m/s，所述测试小车2上安装防震装置或天线4的支架采用三角支架； 所述天线4采用的是半波偶极子天线、八木天线、全向天线或正常手机商用天线，安装天线 4的部件可旋转；所述漏缆专用卡具6在隧道壁上的离地高度根据隧道大小和车体高度设 置，为实际隧道的缩影。所述测试系统为计算机控制的自动化测试系统。如图5所示，一种模拟隧道全长120米，宽5米，模拟隧道分方形和圆形两种隧道， 各50米。为模拟漏缆真实的安装环境，隧道壁均为钢筋混凝土，壁厚为35公分，钢筋直径 为12毫米，钢筋间间隔为25毫米，拱架和钢筋的分布符合隧道设计要求，其测试环境符合 地铁隧道条件，图中8是计算机监测室。图4，图5中c是模拟隧道的高，b是方形隧道的 宽，d是圆形隧道的直径，f是圆形隧道球冠底的宽。
权利要求
1.一种模拟隧道的漏缆性能测试系统，其特征在于所述的测试系统采用的模拟隧道 环境，包括位于隧道的中央位置的测试轨道(1)、在测试轨道(1)上运行的测试小车(2)、安 装在所述测试小车(2)上的测试仪器(3)和天线(4)，设置于隧道壁(5)上的漏缆专用卡具 (6)。
2.根据权利要求1所述的模拟隧道的漏缆性能测试系统，其特征在于所述模拟隧道 设有方形和圆形两种隧道测试环境。
3.根据权利要求1所述的模拟隧道的漏缆性能测试系统，其特征在于所述隧道壁(5) 为钢筋混凝土结构，隧道顶设有拱架结构，拱架和钢筋的分布符合实际隧道分布要求；所述 隧道壁(5)的壁厚为20 50厘米，所述钢筋混凝土结构中钢筋直径为8 15毫米，钢筋 间间隔为10 40毫米。
4.根据权利要求1所述的模拟隧道的漏缆性能测试系统，其特征在于所述的测试轨 道(1)为工字钢型明轨道。
5.根据权利要求1所述的模拟隧道的漏缆性能测试系统，其特征在于所述测试小车 (2)为不锈钢小车，测试小车(2)的运行速度为0.05-60m/s。
6.根据权利要求1所述的模拟隧道的漏缆性能测试系统，其特征在于所述测试小车(2)上安装防震装置或天线(4)的支架采用三角支架。
7.根据权利要求1所述的模拟隧道的漏缆性能测试系统，其特征在于所述测试仪器(3)为FSL频谱仪。
8.根据权利要求1所述的模拟隧道的漏缆性能测试系统，其特征在于所述天线(4) 采用的是半波偶极子天线、八木天线、全向天线或正常手机商用天线，安装天线的部件可旋 转。
9.根据权利要求1所述的模拟隧道的漏缆性能测试系统，其特征在于所述漏缆专用 卡具(6)在隧道壁(5)上的离地高度根据隧道大小和车体高度设置，为实际隧道的缩影。
10.根据权利要求1所述的模拟隧道的漏缆性能测试系统，其特征在于所述测试系统 为计算机控制的自动化测试系统。
全文摘要
本发明公开了一种模拟隧道的漏缆性能测试系统，所述的测试系统采用的模拟隧道环境，包括位于隧道的中央位置的测试轨道、在轨道上运行的测试小车、安装在所述测试小车上的测试仪器和天线，设置于隧道壁上的漏缆专用卡具。本发明模拟隧道的漏缆性能测试系统，测试环境为模拟的漏缆实际安装环境，在此系统下测试的结果更接近于实际需求，可以给用户在系统设计时提供更准确的数据，方便用户对漏缆的合理选择和应用。
文档编号G01R29/08GK102062818SQ201010547089
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者刘建, 徐友胜, 徐宗铭, 徐爱国, 徐翠, 王强, 王斌, 缪俊宏, 缪新兵, 蓝燕锐, 薛济萍, 袁卫文, 许波华, 许海军, 赵瑞静 申请人:中天日立射频电缆有限公司