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一種地鐵車地通訊系統(tǒng)的制作方法_3

文檔序號:8805665閱讀:來源:國知局
如,通過泄漏波導(dǎo)負(fù)載或法蘭進(jìn)行連接。對于饋電波導(dǎo)的材質(zhì)可w選用侶制的,w降低造 價。此外,基于其他需要,比如防塵防潮的需要,可W在饋電波導(dǎo)的外部敷設(shè)聚四氣己締等 透波材料,在饋電波導(dǎo)內(nèi)部充氣,W滿足防"的要求。一個饋電波導(dǎo)上可W包括一個或數(shù) 個饋電通道單元,一個饋電通道單元中可W包括一個或數(shù)個饋電通道,比如,可W選擇4個 饋電通道構(gòu)成一個饋電通道單元,多個饋電通道單元重復(fù)設(shè)置在饋電波導(dǎo)上,該里構(gòu)成饋 電通道單元的各個饋電通道可W接收來自地鐵車地通訊系統(tǒng)中列車通訊設(shè)備發(fā)送的信號, 也可W將饋電波導(dǎo)接收到的信號發(fā)送到列車通訊設(shè)備上,即能夠收發(fā)地鐵車地通訊系統(tǒng)中 的車地通訊信號。
[0064] 上述實施例中的饋電通道可W有不同的具體實現(xiàn)方式,在本申請中可W優(yōu)選采用 寬帶偶極子天線的方式來實現(xiàn),也可W在饋電波導(dǎo)上開槽實現(xiàn)。下面結(jié)合附圖分別予W說 明。
[0065] 參見圖6,該圖示出了采用寬帶偶極子天線的饋電通道的剖面圖,從該圖可W看 出,饋電通道包括一個寬帶偶極子天線、同軸外導(dǎo)體和同軸內(nèi)導(dǎo)體,寬帶偶極子天線包括兩 個饋電點,其中一個饋電點連接到同軸外導(dǎo)體上,另一個饋電點連接到同軸內(nèi)導(dǎo)體上,同軸 外導(dǎo)體固定在饋電波導(dǎo)的表面上,其固定方式是在饋電波導(dǎo)的表面打孔,同軸內(nèi)導(dǎo)體則插 入固定在同軸外導(dǎo)體上而由介質(zhì)形成的圓筒內(nèi),伸入到饋電波導(dǎo)內(nèi),但通常不接觸到圓筒 的底部,特別注意的是,同軸內(nèi)導(dǎo)體伸入饋電波導(dǎo)的深度可W按照在饋電波導(dǎo)的通信面上 福射強(qiáng)度保持均勻的要求確定。此外,在有些實施例中,可W填充的介質(zhì)有聚四氣己締等透 波材料,從而對同軸內(nèi)導(dǎo)體起到支撐平衡作用。
[0066] 在上述該種饋電通道中,一個饋電通道單元可W包括兩個或兩個W上的饋電通 道,該種情況下,則存在多個饋電通道如何排列的問題,主要設(shè)及到饋電通道的寬帶偶極子 天線的方向。為說明本申請的技術(shù)方案,該里示例性地給出=種設(shè)置多個寬帶偶極子天線 方向的方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員在此基礎(chǔ)上可W根據(jù)技術(shù)需要選擇其他設(shè)置方式。參見圖7, 該圖示出了 =種多個寬帶偶極子天線方向的排列方式,其中:圖7a示出的多個寬帶偶極子 天線的方向均為水平方向(注;該里的"水平"是按照圖中放置饋電波導(dǎo)的方式而言的,下 同),該種排列方式形成的"饋電波導(dǎo)-偶極子"組合可W實現(xiàn)水平極化;圖化示出的多個 寬帶偶極子天線的方向均為垂直方向,該種排列方式形成的"饋電波導(dǎo)-偶極子"組合可W 實現(xiàn)垂直極化;圖7c示出的多個寬帶偶極子天線的方向包括兩種:水平方向和垂直方向, 即相鄰的兩個寬帶偶極子天線的方向一個為水平方向、一個為垂直方向相互交錯分布。通 過上述=種示例性排布可W知道,多個寬帶偶極子天線方向的排列方式可W劃分為兩個類 另IJ;一個是相同方向,如前述的圖7a或化所示,多個寬帶偶極子天線的方向均為水平方向 或均為垂直方向;二是不同方向,如前述的圖化所示的,多個寬帶偶極子天線中相鄰兩個 相互垂直,從而達(dá)到極化復(fù)用的目的。該兩個類別在實際實現(xiàn)過程中,可能需要根據(jù)饋電波 導(dǎo)的形狀來確定。假如饋電波導(dǎo)為矩形饋電波導(dǎo),由于矩形饋電波導(dǎo)實際上為六面體,存在 六個面,通常情況下,不會在六個面均設(shè)置饋電通道單元,為此,該里定義一個"通信面"的 概念,即將矩形饋電波導(dǎo)中面向地鐵車地通訊系統(tǒng)中的車上通訊設(shè)備的那個"面"確定為通 信面,比如,可W是饋電波導(dǎo)的一個"長*寬"平面,饋電通道單元位于該通信面上,矩形饋 電波導(dǎo)的通信面為矩形,存在一個長邊一個短邊,該樣,在理解饋電通道單元內(nèi)各個饋電通 道的寬帶偶極子天線的方向相同時,則可能存在至少如下兩種情況;一是各個寬帶偶極子 天線的方向均平行于通信面的長邊;二是各個寬帶偶極子天線的方向均平行于通信面的短 邊。同樣地,在理解饋電通道單元內(nèi)相鄰兩個饋電通道的寬帶偶極子天線的方向相互垂直 也可能存在至少如下兩種情況:一是相鄰兩個饋電通道中的第一個饋電通道的寬帶偶極子 天線的方向平行于通信面的長邊,另一個(第二個)平行于通信面的短邊;二是相鄰兩個饋 電通道中的第一個饋電通道的寬帶偶極子天線的方向平行于通信面的短邊,第二個平行于 通信面的長邊。
[0067] 在一個饋電通道單元中存在多個饋電通道時,如前所述,多個寬帶偶極子可W形 成多種排列方式,無論哪種排列方式,均將設(shè)及到相鄰兩個寬帶偶極子之間排布的間隔、各 個寬帶偶極子天線的工作頻率等問題。在本申請的一種實施例中,各個寬帶偶極子天線的 間隔可W設(shè)置為半個波導(dǎo)波長的偶數(shù)倍,由于寬帶饋電偶極子包括兩個"葉片",通常W兩 個寬帶偶極子的中屯、線之間的距離作為兩個寬帶偶極子之間的間隔。該種將相鄰寬帶偶極 子天線的間隔設(shè)定為半個波導(dǎo)波長的偶數(shù)倍,可W實現(xiàn)同相位激勵各個寬帶偶極子天線。 在本申請的另一種實施例中,各個寬帶偶極子的長度取決于在該寬帶偶極子上工作的載波 波長,通常情況下,為了使饋電波導(dǎo)上的饋電通道適應(yīng)各種用戶、應(yīng)用,會考慮將一個饋電 通道單元內(nèi)的各個饋電通道的工作載波頻率設(shè)置得略有不同,那么寬帶偶極子的長度則可 W設(shè)定為在其上工作的工作載波的半個載波波長,在各個工作載波波長相同的情況下,對 于第一個寬帶偶極子的工作頻率可W設(shè)定為(Fo-AF,或者化+A巧,第二個寬帶偶極子頻 率為(化-2AF,或者化+2A巧,....,依次類推。該樣,針對不同的用戶、不同的應(yīng)用,可W 方便地分配相應(yīng)的載波頻率和減少或避免同頻干擾。比如,由于工作的載波頻率提高,工作 的頻帶展寬,可W在此帶寬內(nèi)設(shè)置更多的工作通道,提供更多的應(yīng)用信道,滿足不同用戶需 要,而且可W把分散的各種應(yīng)用整合到一根波導(dǎo)管內(nèi)傳輸,使得地鐵隧道內(nèi)干凈整潔而又 統(tǒng)一。還比如,公眾無線通信系統(tǒng)使用的公眾便攜WiFi頻率通常為2. 4GHz,那么可W通過 上述設(shè)定將饋電波導(dǎo)的工作頻率設(shè)定在5GHz或者W上,該樣便可有效避免同頻干擾。
[0068] 在前述提及的饋電通道單元中,通過在饋電波導(dǎo)上設(shè)置寬帶偶極子天線的方式可 W實現(xiàn)與地鐵車地通訊系統(tǒng)中的車上通訊設(shè)備通信的目的,該種設(shè)置實際上形成了 "電波 刷"。由于"饋電波導(dǎo)-偶極子"組合在一個通信面上,向一端福射,在近區(qū),其福射的功率密 度方向圖形成"叢林狀"(參見圖8),類似于一個"刷子"的形狀。當(dāng)?shù)罔F車地通訊系統(tǒng)中的 車上通訊設(shè)備與通信面出現(xiàn)相對運動時,車上通訊設(shè)備如同被地面通訊設(shè)備"刷過",因此, 本申請的地面通訊設(shè)備又可稱為"電波刷"。該種"電波刷"與車上通訊設(shè)備組合,既很好地 解決了車一地之間的動靜的相互傳輸問題,又因為二者離開距離較近而不會產(chǎn)生高強(qiáng)度的 電磁福射而產(chǎn)生福射污染。
[0069] 如前所述,饋電通道除了可W通過前述的寬帶偶極子天線實現(xiàn)外,還可W在饋電 波導(dǎo)上開槽形成波導(dǎo)縫隙天線,也就是說,饋電通道可W是饋電波導(dǎo)上設(shè)置的條形縫隙槽 口。當(dāng)一個饋電通道單元包括多個條形縫隙槽口時,與前述道理類似,存在如何在饋電波導(dǎo) 上分布該些條形縫隙槽口。該里可W采取兩種示例性分布方式;一是條形縫隙槽口交錯平 行分布在饋電波導(dǎo)的一個平面的中屯、線兩側(cè),參見圖9a所示,在該圖中,饋電波導(dǎo)為矩形 饋電波導(dǎo),在該矩形饋電波導(dǎo)的一個平面(比如,長*寬平面)中多個條形縫隙W中線的虛 線(平面的中屯、線)為基準(zhǔn),平行且交錯(即在中屯、線一邊有一個條形縫隙槽口后,緊隨其 后的條形縫隙槽口在中屯、線的另一邊)地分布在該中屯、線兩側(cè)。二是條形縫隙槽口交錯偏 置分布在饋電波導(dǎo)的另一個平面上,比如窄邊平面。參見圖9b所示,在饋電波導(dǎo)的一個平 面上相鄰兩個條形縫隙槽口交錯偏置。在實際應(yīng)用過程中,基于各種實際應(yīng)用需要,可W在 上述兩種示例性排列方式基礎(chǔ)上延伸出多種其他排列方式,比如,圖9c所示的方式。通過 在饋電波導(dǎo)上開槽口的方式也能實現(xiàn)與車上通訊設(shè)備通信的目的。
[0070] 在前述提及的條形縫隙槽口W及多個條形縫隙槽口的排列方式中,設(shè)及到幾個重 要方面(重要參數(shù))。比如,條形縫隙槽口的長度、相鄰條形縫隙槽口之間的間隔,在前述第 一種排列方式下條形縫隙槽口距離中屯、線的距離(又稱為偏置距離),在前述第二種排列 方式下條形縫隙槽口的偏置角度(傾斜角度)等,該些方面將在不同程度上影響到本申請 的技術(shù)效果。比如,通過控制偏置距離或傾斜角度的大小,可W控制條形縫隙槽口產(chǎn)生福射 的強(qiáng)度和極化情
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