一种轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆的制作方法

本发明涉及电缆制造，尤其涉及一种轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆。

背景技术：

1、漏泄同轴电缆兼具传输线和天线的作用，其场强覆盖具有明显的优越性,因而在轨道交通无线通信中得到了广泛的应用。目前，国内地铁无线通信用漏泄同轴电缆主要分为: tetra350系统公安消防专用漏缆、tetra800系统地铁专用无线通信(列车调度)用漏缆、lte1800信号系统专用漏缆；铁路无线通信漏缆主要为gsm-r900专用的铁路ⅲ型漏缆。随着漏泄同轴电缆设计制造技术提升，不断向低损耗、宽频带、高可靠性发展。

2、一些轨道交通通信设计方也提出多系统无线专网合用需求，以降低系统建设成本、节省轨旁隧道空间资源，而现有轨道交通专网用漏泄同轴电缆均为各自频段专用，没有能够兼容轨道交通专网全部频段的漏缆。

3、专利号为202221673048.5的中国专利公开一种轨道交通多频段漏缆，其外导体开设的多个槽孔组，由在不同频段上信号兼容性强的槽孔组沿外导体轴向交错分布而成，此公开专利仅能够保证轨道交通400-2100mhz频段内信号辐射，不能兼容现有地铁公安消防tetra 350mhz系统使用。

4、在轨道交通专网无线通信设计时，更多要求双缆进行a/b组网，增加信号容量，若采用同极化方式漏缆组网，两根漏缆间的距离需要大于空间隔离度的要求，占用隧道空间距离较大。从系统进行分析，漏缆的极化方向是影响mimo组网效果的重要原因之一，在同极化漏缆组成的mimo组网系统里存在一定干扰。因此，为了降低两根漏缆间的干扰，能够提高空间隔离度，采用不同极化方式漏缆组网，是解决这一问题的有效手段。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，能够兼容轨道交通专网无线通信用全部频段，解决轨道交通专网漏缆频段共用问题。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，从内到外依次由内导体1、绝缘体2、外导体3、外护套5组成，外导体3上开有周期性的槽孔6；

4、所述的周期性槽孔包括垂直极化漏缆的八字形槽孔组61和水平极化漏缆的竖一字形槽孔组62；

5、在一个阵列周期p内，所述的垂直极化漏缆的八字形槽孔组61由成轴对称的左槽孔组611和右槽孔组612构成，左、右槽孔组与外导体轴向的夹角互补；所述的左槽孔组611和右槽孔组612均分别由4组子槽孔组构成，每组子槽孔组中的两个第一条形槽孔的间隔为p/10；

6、所述左槽孔组中第一子槽孔组与第二子槽孔组中心的轴向间隔为p/8，第二子槽孔组中心与第三子槽孔组中心的轴向间隔为p/24，第三子槽孔组中心与第四子槽孔组中心的轴向间隔为p/8；

7、所述的水平极化漏缆由两组按不同间隔排列的第一槽孔组621和第二槽孔组622构成，且所述第一槽孔组621和第二槽孔组622的中心重合；

8、所述第一槽孔组621由4组小间隔槽孔构成，每组小间隔槽孔均由间隔为p/10的两个第二条形槽孔构成，第一组小间隔槽孔6211与第二组小间隔槽孔6212的轴向间隔为p/12，第二组小间隔槽孔6212与第三组小间隔槽孔6213的轴向间隔为11p/40，第三组小间隔槽孔6213与第四组小间隔槽孔6214的轴向间隔为p/12；

9、所述第二槽孔组622由4组大间隔槽孔构成，每组大间隔槽孔均由间隔为p/12的两个第三条形槽孔构成，第一组大间隔槽孔6221与第二组大间隔槽孔6222的轴向间隔为p/24，第二组大间隔槽孔6222与第三组大间隔槽孔6223的轴向间隔为p/8，第三组大间隔槽孔6223与第四组大间隔槽孔6224的轴向间隔为p/24。

10、所述的第一条形槽孔用于切断外导体上沿轴向前进的电流产生向外辐射的电磁能量，其纵向切断高度h在13～16mm之间，且满足：

11、h=l·sinα+w·cosα

12、其中，l为条形槽孔长度，在20～30mm范围之间；w为条形槽孔宽度，在1.5～3.5mm范围之间；α为条形槽孔与外导体轴向的夹角，在15°～45°范围之间。

13、所述的第一条形槽孔在外导体上切断面积s在60～75mm2之间，s=l·w。

14、所述的外导体3上布设的槽孔6以周期p沿漏缆轴向进行阵列，p应满足：

15、c/(f·(1+))

16、其中，c为光在真空中传播的速度，为3×108m/s；f为电缆的最小使用频率，本实施例f取320mhz；为漏缆发泡绝缘体的等效相对介电常数，本实施例中等效介电常数1.20～1.25之间。

17、还包括有绕包层4，所述的绕包层设置在外导体3和外护套5之间增，用于增强某一性能或功能。

18、所述的内导体1采用螺旋铜管或光滑铜管，绝缘体2采用皮泡皮结构的物理发泡聚乙烯构成，外导体3采用铜带轧纹纵包而成，绕包层4采用无纺布或其它满足要求的带材绕包而成，外护套5采用无卤低烟阻燃聚烯烃或聚乙烯构成。

19、所述的第二条形槽孔和第三条形槽孔的槽长可相同，也可为改善某些频段的辐射性能而设置不同槽长。

20、所述的第二条形槽孔和第三条形槽孔在外导体上圆周方向的高度h在13～25mm之间，其在外导体上轴向长度e在1.5～3.5mm之间，圆周方向上的高度h和轴向长度e满足：

21、35＜h·e＜55。

22、所述的漏缆的内外导体等效直径满足：

23、

24、其中，d为外导体等效直径；d为内导体等效直径； 为漏缆发泡绝缘体的等效相对介电常数。

25、所述的其内导体等效直径d满足：

26、d=(8～9)×d峰/10+(2～1)×d谷/10-t

27、其中，d峰为螺旋形皱纹铜管内导体的波峰外径本实施例中为18.1mm；d谷为螺旋形皱纹铜管内导体的波谷外径本实施例中为15.6mm；t为内导体铜带厚度，本实施例中为0.1mm。

28、本发明通过基于现有轨道交专网频段350mhz、800mhz、900mhz、1800 mhz，和新增的铁路5g-r频段400mhz、1900 mhz、2100 mhz，设计一种轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，解决轨道交通漏缆专网频段共用问题，并可实现mimo即多输入多输出组网，提高系统传输速率、降低系统时延、形成双网备份，并减小漏缆之间的间隔，不仅为轨旁隧道区间节省空间资源，还大幅度提高系统的信号传输质量。

技术特征：

1.一种轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，其特征在于：从内到外依次由内导体、绝缘体、外导体、外护套组成，外导体上开有周期性的槽孔；

2.根据权利要求1所述的轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，其特征在于：所述的第一条形槽孔用于切断外导体上沿轴向前进的电流产生向外辐射的电磁能量，其纵向切断高度h在13～16mm之间，且满足：

3.根据权利要求1所述的轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，其特征在于：所述的第一条形槽孔在外导体上切断面积s在60～75mm2之间，s=l·w。

4.根据权利要求1所述的轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，其特征在于：所述的外导体3上布设的槽孔6以周期p沿漏缆轴向进行阵列，p应满足：

5.根据权利要求1所述的轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，其特征在于：还包括有绕包层4，所述的绕包层设置在外导体和外护套之间增，用于增强某一性能或功能。

6.根据权利要求7所述的轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，其特征在于：所述的内导体采用螺旋铜管或光滑铜管，绝缘体采用皮泡皮结构的物理发泡聚乙烯构成，外导体采用铜带轧纹纵包而成，绕包层采用无纺布或其它满足要求的带材绕包而成，外护套采用无卤低烟阻燃聚烯烃或聚乙烯构成。

7.根据权利要求1所述的轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，其特征在于：所述的第二条形槽孔和第三条形槽孔的槽长可相同，也可为改善某些频段的辐射性能而设置不同槽长。

8.根据权利要求1所述的轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，其特征在于：所述的第二条形槽孔和第三条形槽孔在外导体上圆周方向的高度h在13～25mm之间，其在外导体上轴向长度e在1.5～3.5mm之间，圆周方向上的高度h和轴向长度e满足：

9.根据权利要求1所述的轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，其特征在于：所述的漏缆的内外导体等效直径满足：

10.根据权利要求1所述的轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，其特征在于：所述的其内导体等效直径d满足：

技术总结
本发明公开了一种轨道交通专网无线通信合用双极化漏缆，从内到外依次由内导体、绝缘体、外导体、外护套组成，外导体上开有周期性的垂直极化漏缆的八字形槽孔组和水平极化漏缆的竖一字形槽孔组；在一个阵列周期P内，所述的垂直极化漏缆的八字形槽孔组由成轴对称的左槽孔组和右槽孔组构成，左、右槽孔组与外导体轴向的夹角互补；所述的水平极化漏缆由两组按不同间隔排列且中心重合的第一槽孔组和第二槽孔组构成。本发明基于现有轨道交专网频段和新增的铁路5G‑R频段，解决轨道交通漏缆专网频段共用问题，并可实现MIMO即多输入多输出组网，提高系统传输速率、降低系统时延、形成双网备份，并减小漏缆之间的间隔，大幅度提高系统的信号传输质量。

技术研发人员：梁晓婷,吴林,燕强,白龙刚,惠世宇,林海源
受保护的技术使用者：焦作铁路电缆有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6