談美蓉 朱建良 肖利峰

（江蘇亨鑫科技有限公司，江蘇 新沂 214222）

當(dāng)前鐵路系統(tǒng)大量運(yùn)用了漏泄同軸電纜，運(yùn)行中具有傳統(tǒng)天饋覆蓋系統(tǒng)無可比擬的使用優(yōu)勢，使用中受外界的干擾較小，綜合具有信號(hào)傳輸、發(fā)射與接收等功能，具有較高的可控性。在山區(qū)彎道、城市地鐵、鐵路隧道、路塹等信號(hào)傳輸較弱的區(qū)域運(yùn)用優(yōu)勢明顯。為了提升運(yùn)行效果，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建漏泄電纜實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決LCX 漏泄電纜檢測問題。

一、常見的漏泄同軸電纜

（一）同軸電纜

普通RF 電纜用于移動(dòng)通信系統(tǒng)中作發(fā)射和接收的主饋線、分饋線，也可用于其它電子設(shè)備中做傳輸高頻信號(hào)的低損耗傳輸線。常見運(yùn)行電纜包括HCAAY(Z)-50-6(1/4”)、HCAAY(Z)-50-8(3/8”)、HCAAY(Z)-50-12(1/2”)、HCTAY(Z)-50-22(7/8”)、HCTAY(Z)-50-23(7/8”A)、HCTAY(Z)-50-32(1-1/4”)、HHTAY(Z)-50-42(1-5/8”)[1]。

（二）超柔RF 電纜

適用于無線移動(dòng)通信、微波傳輸、廣播通信等系統(tǒng)的機(jī)站內(nèi)發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、無線通信設(shè)備之間的連接線，也可用于其它電子設(shè)備中做傳輸高頻信號(hào)的低損耗傳輸線。常見運(yùn)行電纜包括HRCAY(Z)-50-5、HRCAY(Z)-50-7、HRCAY(Z)-50-9、HRCTY(Z)-50-21、HRCTY(Z)-50-31。目前可以批量生產(chǎn)的鋁管外導(dǎo)體RF 電纜規(guī)格為：HCAAY(Z)-50-12(1/2＂L)、HCTAY(Z)-50-23(7/8＂AL)、HCTAY(Z)-50-32(1-1/4＂L)、HHTAY(Z)-50-42(1-5/8＂L)[2]。

（三）漏泄同軸電纜

輻射型電纜主要包括HLCTY(R)-50-22(7/8”)、HLCTY(R)-50-32(1-1/4”)、HLHTY(R)-50-42(1-5/8”)、其中分為低頻段和高寬頻段輻射型漏纜，低頻段輻射型漏纜使用于專網(wǎng)，高寬頻段輻射型漏纜使用于公網(wǎng)。輻射型漏纜按照特定的使用頻率設(shè)計(jì)。該類型漏纜其電磁能量是以輻射的方式進(jìn)行傳播，故相同的漏泄能量可在輻射方向上相對集中，并且隨距離地增加其能量減少較小。該類型的漏泄同軸電纜由于與其工作頻率密切相關(guān)，同時(shí)其電磁能量具有一定的方向性[3]。

（四）漏泄電纜使用原理分析

漏泄電纜既具有信號(hào)傳輸?shù)淖饔茫钟刑炀€的功能，通過在外導(dǎo)體上開合適的槽孔，可將電磁波能量沿線路均勻地輻射出去及接收進(jìn)來，實(shí)現(xiàn)對電磁場盲區(qū)的覆蓋。適用于無線移動(dòng)通信、無線遙控、無線報(bào)警等系統(tǒng)無線電波不能直接傳播或傳播不良的區(qū)域，特別是狹長的區(qū)域覆蓋。如隧道、坑道、地下鐵道、高速公路、地下停車場、礦井及室內(nèi)覆蓋等。

圖1 漏泄電纜使用原理圖

二、漏纜狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成與技術(shù)參數(shù)

漏纜狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建中主要包括四部分，分別是監(jiān)測主機(jī)LCM、號(hào)隔離器、從機(jī)LCS、遠(yuǎn)程監(jiān)控等部分。漏纜檢測系統(tǒng)按照IEC 國際標(biāo)準(zhǔn)要求建立了一套完整的漏纜檢測系統(tǒng)，配置了德國R&S 信號(hào)發(fā)生器和頻譜分析儀、標(biāo)準(zhǔn)偶極子天線，對漏纜進(jìn)行檢測。

（一）漏纜狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)件

連接器廣泛用于微波傳輸和移動(dòng)通信天饋系統(tǒng)及移動(dòng)通信、無線市話室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)中連接射頻同軸電纜用。轉(zhuǎn)接器主要用于不同接口之間的轉(zhuǎn)換?？梢允墙涌谛褪街g的轉(zhuǎn)換，在不同接觸件間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。采用N 型、DIN 型轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)公頭、母頭間轉(zhuǎn)換，或兩者同時(shí)都換。避雷器用于高頻信號(hào)設(shè)備的防護(hù)，安裝在高頻信號(hào)設(shè)備和同軸饋線之間，防止由雷電感應(yīng)形成的過電壓對高頻信號(hào)設(shè)備的損害。直流阻斷器主要應(yīng)用于漏泄電纜上。從結(jié)構(gòu)上構(gòu)建一種耐高壓的電容器。其工作原理是阻斷直流通路，同時(shí)不影響高頻無線信號(hào)的傳輸[4]。

跳線主要用于移動(dòng)通信天饋線跳轉(zhuǎn)連接用。如天線與饋線、饋線與機(jī)柜以及機(jī)柜內(nèi)模塊之間的連接。主要包括機(jī)柜與主饋線間連接的室內(nèi)跳線超柔1/2、主饋線與天線間連接的室外跳線普通1/2、機(jī)柜內(nèi)連接的機(jī)柜跳線超柔1/2,3/8,1/4。功分器用于室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)中功率的平均分配。常用于同層覆蓋。耦合器是室內(nèi)覆蓋的一種器件，用于可選擇性的功率分配。比如需要在不同的樓層布點(diǎn)，電纜饋線信號(hào)27dBm，強(qiáng)度需求不高，即可使用耦合器，分為輸入端、輸出端和耦合端，輸入接饋線，輸出可以接繼續(xù)傳輸?shù)牡胤?，比如其他樓層；耦合端可以有選擇地把信號(hào)衰減，比如天線下面需要20dBm，以選擇7dB 的耦合器。

在具體工作過程中，主機(jī)結(jié)合遠(yuǎn)程監(jiān)視中心的相關(guān)設(shè)置，從LCS 從機(jī)查詢相關(guān)信息，某臺(tái)機(jī)器運(yùn)行中一旦被總臺(tái)查詢，則能夠發(fā)射相應(yīng)信號(hào)，包括發(fā)射功率、給定時(shí)間長度、發(fā)射頻率、發(fā)射頻率等，LSM 主機(jī)檢測分析過程中能夠得出發(fā)射信號(hào)的具體強(qiáng)度，并對比分析接收信號(hào)的場強(qiáng)與正常數(shù)值兩者之間的關(guān)系，分析中，LCM 主機(jī)連續(xù)進(jìn)行三次檢測，以此提升檢測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，在完成此部分檢測數(shù)值之后，再檢測下一臺(tái)LCS 從機(jī)。在檢測過程中如果發(fā)現(xiàn)存在檢測數(shù)值異常現(xiàn)象，后臺(tái)能夠?qū)?shù)值進(jìn)行分析，并發(fā)出警報(bào)[5]。

結(jié)合實(shí)際信息數(shù)據(jù)傳輸過程中，結(jié)合實(shí)際數(shù)值情況，對異常數(shù)據(jù)情況進(jìn)行相應(yīng)的故障等級(jí)劃分。主要對數(shù)據(jù)信號(hào)衰減情況進(jìn)行劃分，數(shù)據(jù)監(jiān)測中，若實(shí)際信號(hào)衰減<5dB，可能是由于空氣中溫度以及濕度變化所導(dǎo)致，也盡可能是由于漏纜出現(xiàn)腐蝕老化等因素。如監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信號(hào)在6dB-15dB之間，則可能的原因?yàn)槁├|外皮出現(xiàn)變形、損壞現(xiàn)象，或者接頭進(jìn)水等。若監(jiān)測中信號(hào)衰減大于20dB，則可能的因素是由于漏纜出現(xiàn)嚴(yán)重破損或者斷裂。對此現(xiàn)象進(jìn)行分析，較為常見的影響因素為接觸不良或者接頭松動(dòng)。對漏纜狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測中，主要依據(jù)以下數(shù)據(jù)指標(biāo)，要求工作頻420-450MHz，最大允許信號(hào)衰減值100dB，接收靈敏度-110dBm，泄漏電纜檢測范圍100m-3000m，檢測精度±1.5dB；最火信號(hào)發(fā)射功率20dBm，測精度±1.5dB，工作溫度范圍－-25～+55℃。

（二）具體構(gòu)成分析

在信息傳輸中漏纜實(shí)時(shí)監(jiān)測中，LCM 主機(jī)主要分析CM 從機(jī)發(fā)射的接收功率數(shù)值，與具體應(yīng)用場景相結(jié)合，處理場強(qiáng)信號(hào)，將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樾孤╇娎|數(shù)據(jù)，進(jìn)而判斷分析是否出現(xiàn)運(yùn)行異?，F(xiàn)象。以此對多臺(tái)從機(jī)信號(hào)進(jìn)行綜合分析，并利用遠(yuǎn)程網(wǎng)管進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，最終進(jìn)行信號(hào)發(fā)送與接收，

LCM 主機(jī)運(yùn)行中主要采用嵌入式PC 控制，以專用收發(fā)芯片CCl020 進(jìn)行信號(hào)檢測，具有較強(qiáng)的功能，使用中能夠利用數(shù)據(jù)口 操控接收機(jī)，接收靈敏度-115dBm，在恒溫狀態(tài)下檢測精度能夠達(dá)到±1.5dB，檢測范圍50dB，信號(hào)檢測測從-115-65dBm。信號(hào)檢測范圍較廣，能夠滿足實(shí)際檢測需求。LCS 從機(jī)主要構(gòu)成中功率放大器、FSK 調(diào)制器、PLL 鎖相源、ALC 穩(wěn)幅器等，從機(jī)功率輸出較為穩(wěn)定，發(fā)射范圍較廣，運(yùn)行主要功能為發(fā)射檢測信號(hào)，使得主機(jī)能夠接收，為主機(jī)運(yùn)行起到輔助效果。使用中能夠結(jié)合要求變更頻點(diǎn)。

信號(hào)隔離器使用的主要目的在于分隔漏纜傳輸主信號(hào)與測量信號(hào)，使得主信號(hào)能夠正常傳播，要求信號(hào)隔離器中隔離度高于90dB，實(shí)際插入損耗低于5dB。運(yùn)行中為了減少雙工器、波器體積，設(shè)計(jì)中要求信號(hào)隔離器使用的主要目的在于分隔漏纜傳輸主信號(hào)與測量信號(hào)，使得主信號(hào)能夠正常傳播，要求信號(hào)隔離器中隔離度高于90dB，實(shí)際插入損耗低于5dB。運(yùn)行中為了減少雙工器、波器體積，設(shè)計(jì)中要求傳輸主頻率與檢測頻率兩者之間有一定距離。遠(yuǎn)程監(jiān)控通信體系運(yùn)行中采用有線、無線兩種操作方式，有線主要包括64K、2M、PBX、LAN 等，無線主要包括FFSK、GSM—R、SMS 等。

三、結(jié)束語

隨著當(dāng)前鐵路運(yùn)行壓力的不斷增長，鐵路運(yùn)行過程中對無線通信要求逐漸提升，要求構(gòu)建全路覆蓋、零弱場的鐵路數(shù)據(jù)傳輸方式，為此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對泄漏電纜運(yùn)行維護(hù)的管理，構(gòu)建漏泄電纜狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，不斷加強(qiáng)對信息的收集與有效分析，結(jié)合信號(hào)數(shù)據(jù)數(shù)值判斷是否存在故障，從而促進(jìn)進(jìn)一步的故障處理，以此保證SM-R 無線通信系統(tǒng)順利運(yùn)行。