漏泄同轴电缆电气特性指标的研究

摘要

漏泄同轴电缆简称为漏泄电缆或漏缆，漏泄电缆因其具有信号覆盖均匀、价格低、结构简单等优势，已被广泛应用于矿山、地铁、火车隧道等复杂环境中。移动事业的发展带动了漏泄电缆行业空前的发展，研制出适应无线移动通信新型开槽的涵盖多个频带的超宽频带漏泄电缆成为目前漏泄电缆研究的主要课题。
　　本文首先是对漏泄电缆的基本理论做了简要阐述，介绍了它的基本物理结构、外导体上已有的开槽方式以及与漏泄电缆重要电气性能指标—使用频带、传输损耗和耦合损耗，并根据电磁能量在电缆内部和外部环境的交互方式不同，对漏泄电缆进行了分类。然后根据漏泄电缆外导体上的开槽结构对辐射模式进行了探讨，分析了辐射波产生的条件、单模辐射模式的带宽，指出了拓展单模辐射带宽的方法，同时，简单介绍漏泄电缆在工作频段上的谐振特性。
　　本文着重讨论了漏泄电缆的传输损耗和耦合损耗这两个电气性能指标。介绍了传输损耗的组成—导体损耗、介质损耗和辐射损耗，由于美国ANDREW公司的U型槽漏泄电缆已广泛应用于铁路、建筑物等场合，本文将对U型槽漏泄电缆模型仿真过程中影响传输损耗的几个因素进行研究并讨论。另外，为求得U型槽漏泄电缆的耦合损耗，本文利用惠更斯原理的近场推导远场方法，对CST微波工作室仿真得出的电缆周围场分布结合Matlab编程和FDTD算法得到远区的场分布。
　　最后，对设计的两种新型开槽漏泄同轴电缆传输损耗做初步研究，对其槽口的长度、宽度以及间距进行仿真，仿真得到的传输损耗S21与U型槽漏泄电缆的传输损耗S21指标接近，说明本文设计的新型开槽漏泄电缆传输损耗是符合漏缆指标的。

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第一章 绪论

1.1漏泄电缆的发展历史及趋势

1.2漏泄电缆的研究意义

1.3漏泄电缆的研究现状

1.4 论文内容安排

第二章 漏泄同轴电缆的基本理论

2.1 漏泄同轴电缆的结构

2.2 漏泄同轴电缆的辐射机理

2.3漏泄电缆的重要参数指标

2.4 本章小节

第三章 漏泄同轴电缆的辐射理论

3.1 漏泄同轴电缆的辐射模式

3.2 单模辐射模式带宽的拓展方法

3.3 漏泄同轴电缆谐振特性

3.4 本章小节

第四章 漏泄同轴电缆的传输损耗和耦合损耗

4.1 传输损耗的组成部分

4.2 有无法兰盘以及法兰盘的厚度对漏泄电缆传输损耗的影响

4.3 CST微波工作室求解器对漏泄同轴电缆传输损耗的影响

4.4损耗角正切值与传输损耗的关系

4.5漏泄同轴电缆耦合损耗初步研究

4.6 本章小节

第五章 新型漏泄电缆的传输损耗的初步研究

5.1 阶梯型漏泄同轴电缆的设计

5.2 Z型漏泄同轴电缆的设计

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果