备通过无线连接，其中： 所述地面通讯设备包括至少一个馈电波导，所述馈电波导上包括至少一个馈电通道单 元，所述馈电通道单元包括至少一个馈电通道，所述馈电通道能收发地铁车地通讯系统中 的车地通讯信号，当一个馈电通道单元包括两个或两个以上馈电通道时，相邻两个馈电通 道的工作载波的载波频率不同；当所述地面通讯设备包括两个或两个以上馈电波导时，两 个相邻馈电波导之间依靠泄漏波导负载相互连接； 所述车载通讯设备包括至少一个辐射单元，所述辐射单元包括至少一个天线组，每个 天线组包括多个微带天线，一个天线组内的微带天线的工作频率相同；当存在多个天线组 时，不同天线组内微带天线的工作频率不相同，所述天线组能收发地铁车地通讯系统中的 车地通讯信号。
2. 根据权利要求1所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，所述地铁车地通讯系统包 括综合调制/解调平台、车载调制/解调平台，其中： 所述综合调制/解调平台与地面通讯设备连接，用于接收来自各个地面侧其他系统的 信号，并分别调制到不同的载波频点，将调制后的信号加载到地面通讯设备；以及接收来自 车载通讯设备的信号并解调，并根据载波频点分别发送给对应的各个地面侧其他系统； 所述车载调制/解调平台与车载通讯设备连接，用于对来自车载通讯设备接收的信号 进行解调，并根据载波频点分别发送给各个车载其他系统，以及接收来自各个车载其他系 统的信号，并分别调制到不同的载波频点，将调制后的信号发送给车载通讯设备。
3. 根据权利要求2所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，所述地铁车地通讯系统还 包括第一光电转换装置、第二光电转换装置，所述综合调制/解调平台与地面通讯设备通 过第一光电转换装置和第二光电转换装置连接，其中： 所述第一光电转换装置与综合调制/解调平台连接，用于将来自综合调制/解调平台 的信号转换为光信号，并传输到第二光电转换装置，以及将来自第二光电转换装置的光信 号转换为电信号，并发送给综合调制/解调平台； 所述第二光电转换装置与第一光电转换装置、地面通讯设备连接，用于将来自第一光 电转换装置的光信号转换为射频信号，并加载到地面通讯设备上，以及将来自地面通讯设 备的信号转换为光信号，并传输给第一光电转换装置。
4. 根据权利要求3所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，所述地面通讯设备固定在 地铁隧道的墙壁或地面上，在列车通过时，与车载通讯设备相互通信。
5. 根据权利要求1所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，所述馈电通道包括宽带偶 极子天线以及同轴外导体和同轴内导体，所述馈电偶极子天线的一个馈电点与同轴外导体 连接，所述馈电偶极子天线的另一个馈电点与同轴内导体连接，所述同轴外导体固定在馈 电波导上，所述同轴内导体伸入馈电波导内，同轴内导体由同轴外导体形成的圆筒内的介 质实现支撑。
6. 根据权利要求5所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，当一个馈电通道单元包括 两个或两个以上馈电通道时，相邻馈电通道的宽带偶极子天线中心线之间的距离为半个波 导波长的偶数倍，相邻两个馈电通道的宽带偶极子的工作载波的载波频率不同，每个宽带 偶极子的长度为工作在其本身上的工作载波的半个载波波长。
7. 根据权利要求5至6中任何一项所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，一个馈电通 道单元内各个馈电通道的宽带偶极子天线的方向相同，或者，一个馈电通道单元内相邻的 两个馈电通道的宽带偶极子天线的方向相互垂直。
8. 根据权利要求7所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，所述馈电波导为矩形馈电 波导，所述矩形馈电波导面向地铁车地通讯系统中的车上通讯设备的平面为通信面，所述 馈电通道单元位于所述通信面并沿通信面的中心线分布； 所述一个馈电通道单元内各个馈电通道的宽带偶极子天线的方向相同包括：一个馈电 通道单元内各个宽带偶极子天线的方向均平行于通信面的长边或短边； 所述一个馈电通道单元内相邻的两个馈电通道的宽带偶极子天线的方向相互垂直包 括：一个馈电通道单元内相邻两个馈电通道中的一个馈电通道的宽带偶极子天线的方向平 行于通信面的长边或短边，另一个馈电通道的宽带偶极子天线的方向平行于通信面的短边 或长边。
9. 根据权利要求1所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，所述馈电通道包括在馈电 波导上设置的条形缝隙槽口。
10. 根据权利要求9所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，当一个馈电通道单元包括 两个或两个以上条形缝隙槽口时，相邻两个条形缝隙槽口之间的间隔为半个波导波长的奇 数倍，所述条形缝隙槽口交错平行分布在馈电波导的一个平面的中心线两侧和/或交错偏 置分布在馈电波导的一个平面上。
11. 根据权利要求10所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，条形缝隙槽口交错分布 在馈电波导的一个平面的中心线两侧时条形缝隙槽口到中心线的距离以及条形缝隙槽口 交错偏置分布在馈电波导的一个平面上时条形缝隙槽口偏置角度按照馈电波导的通信面 辐射强度保持均匀的要求确定。
12. 根据权利要求11所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，当一个馈电通道单元包 括两个或两个以上条形缝隙槽口时，相邻两个条形缝隙槽口的工作载波的载波频率不同， 各个条形缝隙槽口的长度为在其本身上的工作载波的半个载波波长。
13. 根据权利要求1所述的地铁车地通讯系统，其特征在于，天线组内的多个微带天线 两两组成一个子天线组，所述子天线组内的两个微带天线通过传输线连接，各子天线组通 过传输线连接。
14. 一种基于权利要求1至13中任何一项所述的地铁车地通讯系统的车地通讯方法， 其特征在于，该方法包括： 在地铁通过地面通讯设备时，地面通讯设备通过馈电波导的馈电通道将地面通讯设备 收集的不同载波频率的信号发送给车载通讯设备，和/或，地面通讯设备通过馈电波导的 馈电通道接收车载通讯设备收集的不同载波频率的信号； 在地铁通过地面通讯设备时，车载通讯设备通过辐射单元的天线组接收地面通讯设备 收集的不同载波频率的信号，和/或，车载通讯设备通过辐射单元的天线组发送车载通讯 设备收集的不同载波频率的信号。
15. 根据权利要求14所述的地铁车地通讯系统的车地通讯方法，其特征在于， 在地面通讯设备通过馈电波导的馈电通道将地面通讯设备收集的不同载波频率的信 号发送给车载通讯设备之前，综合调制/解调平台接收来自各个地面侧其他系统的信号， 并分别调制到不同的载波频点，将调制后的信号加载到地面通讯设备；在地面通讯设备通 过馈电波导的馈电通道接收车载通讯设备收集的不同载波频率的信号之后，综合调制/解 调平台接收来自车载通讯设备的信号并解调，并根据载波频点分别发送给对应的各个地面 侧其他系统； 在车载通讯设备通过辐射单元的天线组接收地面通讯设备收集的不同载波频率的信 号之后，车载调制/解调平台对来自车载通讯设备接收的信号进行解调，并根据载波频点 分别发送给各个车载其他系统；在车载通讯设备通过辐射单元的天线组发送车载通讯设 备收集的不同载波频率的信号之前，车载调制/解调平台接收来自各个车载其他系统的信 号，并分别调制到不同的载波频点，将调制后的信号发送给车载通讯设备。
16.根据权利要求15所述的地铁车地通讯系统的车地通讯方法，其特征在于，综合调 制/解调平台将调制后的信号加载到地面通讯设备为综合调制/解调平台通过第一光电转 换装置和第二光电转换装置将调制后的信号加载到地面通讯设备，具体包括： 第一光电转换装置将来自综合调制/解调平台的信号转换为光信号，并传输到第二光 电转换装置，第二光电转换装置将来自第一光电转换装置的光信号转换为射频信号，并加 载到地面通讯设备上； 所述综合调制/解调平台接收来自车载通讯设备的信号为综合调制/解调平台通过第 一光电转换装置和第二光电转换装置接收来自车载通讯设备的信号，具体包括： 第二光电转换装置接收来自地面通讯设备的不同载波频率的信号并转换为光信号，将 信号传输给第一光电转换装置，第一光电转换装置将来自第二光电转换装置的光信号转换 为电信号，并发送给综合调制/解调平台。
【专利摘要】本申请实施方式提供了一种地铁车地通讯系统和通讯方法。该系统包括：地面通讯设备包括馈电波导，馈电波导上包括馈电通道单元，馈电通道单元包括馈电通道，馈电通道能收发地铁车地通讯系统中的车地通讯信号，当一个馈电通道单元包括两个及以上馈电通道时，相邻两个馈电通道的工作载波的载波频率不同；当地面通讯设备包括两个及以上馈电波导时，通过泄漏波导负载相互连接；车载通讯设备包括具有天线组的辐射单元，各天线组包括多个微带天线，组内微带天线的工作频率相同；当通信系统处于多通道、多频段工作时，就需要构建多个天线组，天线组能收发地铁车地通讯系统中的车地通讯信号。本申请实施方式可以实现地铁车地通讯系统中列车与地面的通信。
【IPC分类】H04B5-00, H04L29-08, H01Q1-32
【公开号】CN104810604
【申请号】CN201510188508
【发明人】不公告发明人
【申请人】北京中城通咨询有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月20日