一種地鐵車地通訊系統(tǒng)中的地面通訊設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)的實(shí)施方式涉及地鐵通訊系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種地鐵車地通訊系統(tǒng) 中的地面通訊設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，基于各種實(shí)際應(yīng)用需要，在地鐵內(nèi)部建設(shè)有各種通訊系統(tǒng)，比如，用于實(shí)現(xiàn) 地鐵列車調(diào)度控制的地鐵無線調(diào)度指揮系統(tǒng)（TETRA)，為解決地鐵高密度、高速度及大客流 帶來的安全運(yùn)營(yíng)壓力而建設(shè)的基于通信的列車控制系統(tǒng)（CBTC)，用于進(jìn)行地鐵內(nèi)警用、消 防調(diào)度、車站公安值班通訊的警用無線通訊系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)在地鐵內(nèi)相對(duì)各自獨(dú)立，采用 各自的無線通信制式，這就將導(dǎo)致多方面的問題。比如，使用相同載波通信的不同系統(tǒng)之間 可能產(chǎn)生同頻干擾，地鐵內(nèi)的電磁環(huán)境過于復(fù)雜，重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重，導(dǎo)致無線資源的浪費(fèi)和建 設(shè)成本增加。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 為了解決上述問題，本申請(qǐng)實(shí)施方式提供了一種地鐵車地通訊系統(tǒng)中的地面通訊 設(shè)備，通過該地面通訊設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)一通信。
[0004] 本申請(qǐng)實(shí)施方式提供的地鐵車地通訊系統(tǒng)中的地面通訊設(shè)備包括：至少一個(gè)饋電 波導(dǎo)，所述饋電波導(dǎo)上包括至少一個(gè)饋電通道單元，所述饋電通道單元包括至少一個(gè)饋電 通道，所述饋電通道能收發(fā)地鐵車地通訊系統(tǒng)中的車地通訊信號(hào)；當(dāng)一個(gè)饋電通道單元包 括兩個(gè)或兩個(gè)以上饋電通道時(shí)，相鄰兩個(gè)饋電通道的工作載波的載波頻率不同；當(dāng)所述地 面通訊設(shè)備包括兩個(gè)或兩個(gè)以上饋電波導(dǎo)時(shí)，兩個(gè)相鄰饋電波導(dǎo)之間依靠泄漏波導(dǎo)負(fù)載相 互連接。
[0005] 優(yōu)選地，所述饋電通道包括寬帶偶極子天線以及同軸外導(dǎo)體和同軸內(nèi)導(dǎo)體，所述 寬帶偶極子天線的一個(gè)饋電點(diǎn)與同軸外導(dǎo)體連接，所述寬帶偶極子天線的另一個(gè)饋電點(diǎn)與 同軸內(nèi)導(dǎo)體連接，所述同軸外導(dǎo)體固定在饋電波導(dǎo)上，所述同軸內(nèi)導(dǎo)體伸入饋電波導(dǎo)內(nèi)，同 軸內(nèi)導(dǎo)體由同軸外導(dǎo)體形成的圓筒內(nèi)的介質(zhì)實(shí)現(xiàn)支撐。
[0006] 優(yōu)選地，當(dāng)一個(gè)饋電通道單元包括兩個(gè)或兩個(gè)以上饋電通道時(shí)，相鄰饋電通道的 寬帶偶極子天線中心線之間的距離為半個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，相鄰兩個(gè)饋電通道的寬帶偶 極子的工作載波的載波頻率不同，每個(gè)寬帶偶極子的長(zhǎng)度為工作在其本身上的工作載波的 半個(gè)載波波長(zhǎng)。
[0007] 優(yōu)選地，所述同軸內(nèi)導(dǎo)體伸入饋電波導(dǎo)的深度按照饋電波導(dǎo)的通信面輻射強(qiáng)度保 持均勻的要求確定。
[0008] 優(yōu)選地，一個(gè)饋電通道單元內(nèi)各個(gè)饋電通道的寬帶偶極子天線的方向相同，或者， 一個(gè)饋電通道單元內(nèi)相鄰的兩個(gè)饋電通道的寬帶偶極子天線的方向相互垂直。
[0009] 優(yōu)選地，所述饋電波導(dǎo)為矩形饋電波導(dǎo)，所述矩形饋電波導(dǎo)面向地鐵車地通訊系 統(tǒng)中的車上通訊設(shè)備的平面為通信面，所述饋電通道單元位于所述通信面并沿通信面的中 心線分布；
[0010] 所述一個(gè)饋電通道單元內(nèi)各個(gè)饋電通道的寬帶偶極子天線的方向相同包括：一個(gè) 饋電通道單元內(nèi)各個(gè)寬帶偶極子天線的方向均平行于通信面的長(zhǎng)邊或短邊；
[0011] 所述一個(gè)饋電通道單元內(nèi)相鄰的兩個(gè)饋電通道的寬帶偶極子天線的方向相互垂 直包括：一個(gè)饋電通道單元內(nèi)相鄰兩個(gè)饋電通道中的一個(gè)饋電通道的寬帶偶極子天線的方 向平行于通信面的長(zhǎng)邊或短邊，另一個(gè)饋電通道的寬帶偶極子天線的方向平行于通信面的 短邊或長(zhǎng)邊。
[0012] 優(yōu)選地，所述饋電通道包括在饋電波導(dǎo)上設(shè)置的條形縫隙槽口。
[0013] 優(yōu)選地，當(dāng)一個(gè)饋電通道單元包括兩個(gè)或兩個(gè)以上條形縫隙槽口時(shí)，相鄰兩個(gè)條 形縫隙槽口的工作載波的載波頻率不同，各個(gè)條形縫隙槽口的長(zhǎng)度為在其本身上的工作載 波的半個(gè)載波波長(zhǎng)，相鄰兩個(gè)條形縫隙槽口之間的間隔為半個(gè)波導(dǎo)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，所述條 形縫隙槽口交錯(cuò)平行分布在饋電波導(dǎo)的一個(gè)平面的中心線兩側(cè)和/或交錯(cuò)偏置分布在饋 電波導(dǎo)的一個(gè)平面上。
[0014] 優(yōu)選地，條形縫隙槽口交錯(cuò)分布在饋電波導(dǎo)的一個(gè)平面的中心線兩側(cè)時(shí)條形縫隙 槽口到中心線的距離以及條形縫隙槽口交錯(cuò)偏置分布在饋電波導(dǎo)的一個(gè)平面上時(shí)條形縫 隙槽口偏置角度按照饋電波導(dǎo)的通信面輻射強(qiáng)度保持均勻的要求確定。
[0015] 優(yōu)選地，所述饋電波導(dǎo)為銅制或鋁制饋電波導(dǎo)，饋電波導(dǎo)的外表面敷設(shè)透波材料。
[0016] 本申請(qǐng)實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)地鐵車地通訊系統(tǒng)中車上通訊設(shè)備與地面的通信。
【附圖說明】
[0017] 通過參考附圖閱讀下文的詳細(xì)描述，本發(fā)明示例性實(shí)施方式的上述以及其他目 的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得易于理解。在附圖中，以示例性而非限制性的方式示出了本發(fā)明的若 干實(shí)施方式，其中：
[0018] 圖1為本申請(qǐng)的地鐵車地通訊系統(tǒng)中地面通訊設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)圖；
[0019] 圖2為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例中寬帶偶極子天線的饋電通道的剖面圖；
[0020] 圖3a為多個(gè)寬帶偶極子天線方向排列為水平方向的示意圖；
[0021] 圖3b為多個(gè)寬帶偶極子天線方向排列為垂直方向的示意圖；
[0022] 圖3c為多個(gè)寬帶偶極子天線方向水平、垂直交錯(cuò)排列的示意圖；
[0023] 圖4為饋電通道的電波輻射示意圖；
[0024] 圖5a為本申請(qǐng)另一個(gè)實(shí)施例中條形縫隙槽口的一種排列方式示意圖；
[0025] 圖5b為本申請(qǐng)另一個(gè)實(shí)施例中條形縫隙槽口另一種排列方式示意圖；
[0026] 圖5c為本申請(qǐng)另一個(gè)實(shí)施例中條形縫隙槽口再一種排列方式示意圖；
[0027] 圖6為不同條形縫隙槽口長(zhǎng)度的工作波導(dǎo)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面將參考若干示例性實(shí)施方式來描述本發(fā)明的原理和精神。應(yīng)當(dāng)理解，給出這 些實(shí)施方式僅僅是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，而并非以任何 方式限制本發(fā)明的范圍。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使本申請(qǐng)的公開更加透徹和完 整，并且能夠?qū)⒈旧暾?qǐng)公開的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0029] 在地鐵內(nèi)的車地通訊系統(tǒng)中至少包括兩部分內(nèi)容，一是位于地鐵列車上的列車通 訊設(shè)備部分，二是位于地鐵的隧道中的地面通訊設(shè)備部分，車地通訊系統(tǒng)通過列車通訊設(shè) 備和地面通訊設(shè)備這兩部分之間的信息交互實(shí)現(xiàn)信號(hào)控制、調(diào)度等重要任務(wù)。參見圖1，該 圖示出了本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡罔F車地通訊系統(tǒng)中的地面通訊設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)。在 該實(shí)施例中地面通訊設(shè)備10包括：
[0030] 至少一個(gè)饋電波導(dǎo)11，所述饋電波導(dǎo)上包括至少一個(gè)饋電通道單元12,所述饋電 通道單元包括至少一個(gè)饋電通道，所述饋電通道能收發(fā)地鐵車地通訊系統(tǒng)中的車地通訊信 號(hào)；當(dāng)所述地面通訊設(shè)備包括兩個(gè)或兩個(gè)以上饋電波導(dǎo)時(shí)，兩個(gè)相鄰饋電波導(dǎo)11之間相互 依靠泄漏負(fù)載13連接。
[0031] 在實(shí)際應(yīng)用過程中，根據(jù)地鐵線路的情況，上述實(shí)施例中的地面通訊設(shè)備中的饋 電波導(dǎo)可能為一個(gè)或者數(shù)個(gè)，一個(gè)饋電波導(dǎo)一般長(zhǎng)度可以達(dá)到一百至數(shù)百米，當(dāng)存在多個(gè) 饋電波導(dǎo)時(shí)，兩個(gè)相鄰的饋電波導(dǎo)需要進(jìn)行連接形成一個(gè)整體，連接的方式可以多種多樣， 比如，通過泄漏波導(dǎo)負(fù)載或法蘭進(jìn)行連接。對(duì)于饋電波導(dǎo)的材質(zhì)可以選用鋁制的，以降低造 價(jià)。此外，基于其他需要，比如防塵防潮的需要，可以在饋電波導(dǎo)的外部敷設(shè)聚四氟乙烯等 透波材料，在饋電波導(dǎo)內(nèi)部充氣，以滿足"三防"的要求。一個(gè)饋電波導(dǎo)上可以包括一個(gè)或數(shù) 個(gè)饋電通道單元，一個(gè)饋電通道單元中可以包括一個(gè)或數(shù)個(gè)饋電通道，比如，可以選擇4個(gè) 饋電通道構(gòu)成一個(gè)饋電通道單元，多個(gè)饋電通道單元重復(fù)設(shè)置在饋電波導(dǎo)上，這里構(gòu)成饋 電通道單元的各個(gè)饋電通道可以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(hào)， 也可以將饋電波導(dǎo)接收到的信號(hào)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(hào)。
[0032] 上述實(shí)施例中的饋電通道可以有不同的具體實(shí)現(xiàn)方式，在本申請(qǐng)中可以優(yōu)選采用 寬帶偶極子天線的方式來實(shí)現(xiàn)，也可以在饋電波導(dǎo)上開槽實(shí)現(xiàn)。下面結(jié)合附圖分別予以說 明。參見圖2,該圖示出了采用寬帶偶極子天線的饋電通道的剖面圖，從該圖可以看出，饋電 通道包括一個(gè)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(gè)饋電 點(diǎn)，其中一個(gè)饋電點(diǎn)連接到同軸外導(dǎo)體22上，另一個(gè)饋電點(diǎn)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)的深度可以按照在饋電波導(dǎo)的通信面上輻 射強(qiáng)度保持均勻的要求確定。此外，在有些實(shí)施例中，可以填充的介質(zhì)有聚四氟乙烯等透波 材料，從而對(duì)同軸內(nèi)導(dǎo)體起到支撐平衡作用。
[0033] 在上述這種饋電通道中，當(dāng)通訊系統(tǒng)處于多通道、多頻段工作時(shí)，就需要構(gòu)建這樣 一個(gè)饋電通道單元，即一個(gè)饋電通道單元包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的饋電通道，這種情況下，則 存在多個(gè)饋電通道如何排列的問題，主要涉及到饋電通道的寬帶偶極子天線的方向。為說 明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，這里示例性地給出三種設(shè)置多個(gè)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)上可以根據(jù)技術(shù)需要選擇其他設(shè)置方式。參見圖3，該圖示出了三種多 個(gè)寬帶偶極子天線方向的排列方式，其中：圖3a示出的多個(gè)寬帶偶極子天線的方向均為水 平方向（注：這里的"水平"是按照?qǐng)D中放置饋電波導(dǎo)的方式而言的，下同），這種排列方式 形成的"饋電波導(dǎo)-偶極子"組合可以實(shí)現(xiàn)水平極化；圖3b示出的多個(gè)寬帶偶極子天線的 方向均為垂直方向，這種排列方式形成的"饋電波導(dǎo)-偶極子"組合可以實(shí)現(xiàn)垂直極化；圖 3c示出的多個(gè)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(gè)寬帶 偶極子天線的方向一個(gè)為水平方向、一個(gè)為垂直方向相互交錯(cuò)分布。通過上述三種示例性 排布可以知道，多個(gè)寬帶偶極子天線方向的排列方式可以劃分為兩個(gè)類別：一個(gè)是相同方 向，如前述的圖3a或3b所示，多個(gè)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