通信泄漏同轴电缆的研究与设计

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着移动通信技术的发展，通信网络的覆盖已经延伸到各个角落包括地下，如地铁、隧道、矿井等。解决上述空间的信号覆盖问题通常有三种方法：第一种，采用同轴馈电无源分布式天线。这种方案设计比较灵活、价格相对低、安装较方便，但是由于天线的增益有限，单根天线的覆盖范围有限，较适用于短隧道。第二种，光纤馈电有源分布式天线系统。这种方案常用于较复杂的隧道覆盖环境。优点有：在室内，安装的电缆数减少、用光缆可降低电磁干扰、在复杂网络中设计更灵活，但是该系统成本较高。第三种方法，采用泄漏同轴电缆进行信号覆盖。与其他两种方法相比采用泄漏电缆有独特的优点

2、。首先可减小信号阴影及遮挡，在复杂的隧道中，若采用分布式天线，手机与某个特定的天线之间可能会受到遮挡造成信号覆盖不好；其次信号波动范围减小，采用泄漏电缆与采用其他天线系统相比，覆盖区域内信号更均匀；此外泄漏电缆本身是一个宽带系统，可以实现对多种信号同时覆盖，多种不同的无线系统可以共用一根泄漏电缆，从而避免了架设多个天线系统。基于上述优点，泄漏同轴电缆在现代移动通信中发挥着重要的作用。因此，对泄漏电缆的进一步研究也势在必行。尽管泄漏同轴电缆在工程实际中的应用已经很普遍，但是当前对漏缆的研究更多的是理论上的实验探索。因此如何将漏缆的理论研究应用到实际，减小实验研

3、究的盲目性，简化漏缆的设计过程对漏缆的研究与发展很有意义。文中首先概述了泄漏同轴电缆的研究意义和研究背景，介绍了漏缆的分类，研究了漏缆的基本原理，分析了漏缆的主要性能参数。泄漏同轴电缆的理论研究较复杂，其耦合损耗的求解具有多参数，不可微，甚至不连续的特性，其结构参数的优化是一个非线性优化的问题。传统优化算法（如随机搜索法、梯度下降法），可靠性较强，算法很成熟，但是解决目标函数和约束条件不可微、不连续、高度非线性的问题的能力较弱。而遗传算法是一种高效、并行、鲁棒性很强全局搜索算法，它只要求问题是可计算的，并对目标函数没有可微、连续性等条件的限制，能够有效克服未

4、成熟收敛。基于遗传算法的上述优点和漏缆参数优化的特性，本文采用遗传算法。接下来本文在详细分析了漏缆的基础理论和遗传算法的基本原理的基础上，运用遗传算法搜索漏缆结构参数，简化漏缆的设计过程。在给定频率和漏缆内外导体直径等参数的情况下运用遗传算法搜索了两种漏缆的结构参数，一种是使用频率为800MHz的垂直开槽型专用泄漏同轴电缆，另一种是使用频带为800MHz~2400MHz（目的是覆盖手机的使用频率）的垂直开槽型宽带泄漏同轴电缆。通过仿真验证了所设计的两种泄漏同轴电缆，能向四周辐射较为均匀的电磁波，驻波比在使用频带内小于1.3，且其95%置信度耦合损耗和50%置

5、信度耦合损耗与理论计算结果基本相符，达到预期设计目标55dB

6、on，communicationnetworkcoveragehasbeenextendedtoeverycornerincludingunderground，suchastheMassTransit，tunnels，mines，andsoon．Therearethreemethodstosolvetheabove-mentionedspacesignalcoverageproblems．First，useofcoaxial-fedpassivedistributedantenna．Thisprogramdesignisflexible，thepriceis

7、relativelylowandtheinstallationisconvenient，butbecauseoftheantennagainislimited，asingleantennacoverageislimited，soitisusuallyapplicabletoshorttunnel．Second，activefiber-feddistributedantennasystem．Suchprogramoftenusedtocoverthetunnelwithcomplexenvironment．It’sbenefitsinclude:reducet

8、henumberofinstalledcablesi