CN204680737U - 一种漏泄同轴电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漏泄同轴电缆，包括内导体、包裹着所述内导体的绝缘层，以及包裹着所述绝缘层的外导体，在所述外导体的外壁上，沿其轴向方向设置有至少一组均匀排列的凹字形凹槽，各组均包括至少两个所述凹字形凹槽，且各组中相邻两所述凹字形凹槽的槽口朝向均相反。本实用新型所公开的漏泄同轴电缆，通过内导体传输电流或内部信号，通过绝缘层提供绝缘防护，再通过外导体接收或辐射信号。由于在外导体上设置了均匀分布的槽口相反的凹字形凹槽，因此在高速轨道交通环境下，信号在电磁耦合时消除了横波谐振点，减弱了电磁能量的方向性，由多普勒效应引起的多普勒频移将在同一个周期内经历一增一减被中和两个阶段，最终降低了电磁耦合损耗。

Description

一种漏泄同轴电缆

技术领域

本实用新型涉及电工技术领域，特别涉及一种漏泄同轴电缆。

背景技术

随着现代通信技术、计算机技术、网络信息技术的迅速发展，人们对即时通讯的需求越来越明显。但是，尽管在通讯技术高度发达、通信卫星全球覆盖的今天，地球上仍然存在很多通信盲区，比如城市地铁、高速铁路、高速公路等类似隧道、涵洞这些无线电波难以传播的环境。而为了解决该问题，漏泄同轴电缆由此应运而生。

漏泄同轴电缆的结构由内而外一般包括内导体、绝缘层、外导体和护套层，其中外导体是不完全封闭的，如此可使射频信号在漏泄同轴电缆内部传输时，一部分射频信号通过外导体上的孔隙耦合到外部空间，而外部空间的射频信号也可以通过外导体孔隙耦合到电缆内部。因此，漏泄同轴电缆可以作为一种重要的信号传输介质，既可以传输信号，又可以充当天线并收发信号，将其设置在上述无线电波盲区内时，可以有效解决通信问题。

漏泄同轴电缆的技术原理主要为：通过皱纹铣槽等工艺在外导体上开设一组周期性不同形状的槽孔，使不同耦合损坏与纵向传输衰减在使用频段内达到最少，且能在其覆盖范围内向外辐射或接受射频信号，如此实现盲区内的移动通信。漏泄同轴电缆的外导体结构形式决定了电缆的漏泄性能，其中外导体的开槽方式为漏泄同轴电缆的主要技术要点，其辐射性能主要由槽孔的大小、形状和排列方式决定。

请参考图1，图1为现有技术中一种常用漏泄同轴电缆的结构示意图。

目前，市面上广泛使用的漏泄同轴电缆，其外导体上的槽孔一般为V形、八字形、1字形或椭圆形等，如此结构的漏泄同轴电缆的漏泄性能很好。但是，漏泄同轴电缆的工作环境一般是在高速轨道交通中，当人们在高速运行的机车上拨打或接听电话时，无线电波与漏泄同轴电缆处于相对运动中，此时无线电波受多普勒效应的影响比较明显，多普勒扩展将引起时间选择性衰落，从而使信号电磁耦合损耗加剧，导致信号失真，通话质量降低。

因此，如何设计漏泄同轴电缆的外导体结构，使电缆在高速轨道交通环境下保证足够漏泄性能的基础上，降低由于多普勒效应带来的电磁耦合损耗加剧问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种漏泄同轴电缆，能够在保证良好的漏泄性能的基础上，大幅降低由多普勒效应引起的负面影响，保证通信质量。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种漏泄同轴电缆，包括内导体、包裹着所述内导体的绝缘层，以及包裹着所述绝缘层的外导体，在所述外导体的外壁上，沿其轴向方向设置有至少一组均匀排列的凹字形凹槽，各组均包括至少两个所述凹字形凹槽，且各组中相邻两所述凹字形凹槽的槽口朝向均相反。

优选地，各所述凹字形凹槽的槽口朝向均与所述外导体的轴向垂直。

优选地，所述凹字形凹槽的槽深为15～20mm，其长度L为60～80mm，其宽度B为3～5mm。

优选地，相邻两所述凹字形凹槽的轴向中心距F为100～150mm。

优选地，在所述外导体的外壁上，沿其轴向方向设置有4组均匀排列的所述凹字形凹槽，且相邻两组所述凹字形凹槽的夹角均为90°。

优选地，还包括包裹着所述外导体、用于防止机械损害的护套层，且所述外导体的外壁与所述护套层的内壁紧贴。

优选地，所述护套层和/或所述绝缘层为物理发泡聚氯乙烯层。

本实用新型所提供的漏泄同轴电缆，包括内导体、包裹着内导体的绝缘层，以及包裹着绝缘层的外导体。其中，内导体主要用于在电缆内部传输电流或信号，绝缘层主要用于对电缆提供绝缘防护，外导体是漏泄同轴电缆的核心部件，在外导体上设置有至少一组凹槽，该凹槽主要用于从内导体中把信号发射出去与外界耦合或者通过耦合将外界信号沿自身周向辐射到信号盲区。重要的是，本实用新型所提供的漏泄同轴电缆的凹槽为凹字形凹槽，设置在外导体的外壁上，并且均匀排列成至少一组，且每组中包括至少两个凹字形凹槽，并且每组中相邻两个凹字形凹槽的槽口的朝向方向均相反。如此，当漏泄同轴电缆从高速运行的轨道交通车辆上接受或发射信号时，由于凹字形凹槽的自身结构特性，且相邻两凹字形凹槽的槽口朝向相反，因多普勒效应引起的多普勒频移将在同一个波动周期内经历一增一减两个阶段，因此多普勒频移将部分甚至完全被中和掉。并且多次实验证明，采用凹字形凹槽的外导体的漏泄同轴电缆，其耦合损耗极低。综上所述，本实用新型所提供的漏泄同轴电缆，在信号进行电磁耦合的同时消除了横波谐振点，使得漏泄的能量减弱了方向性，使信号在信号盲区内实现无缝通信，在保证电缆电磁辐射性能的基础上，大幅降低了漏泄同轴电缆由多普勒效应带来的电磁损耗问题，提高了高速轨道交通环境下的通信质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种常用漏泄同轴电缆的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

其中，图2中：

内导体—1，绝缘层—2，外导体—3，凹字形凹槽—301，护套层—4。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图2，图2为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，漏泄同轴电缆主要包括内导体1、包裹着内导体1的绝缘层2和包裹着绝缘层2的外导体3。

其中，内导体1主要用于在电缆内部轴向传输电流或信号，绝缘层2主要用于对内导体1提供绝缘防护，防止内导体1与外界金属接触产生电流回路。

外导体3是漏泄同轴电缆的核心部件，一般不完全封闭，而是在外壁上设置槽孔，从而使射频信号在漏泄同轴电缆内部传输时，一部分射频信号通过外导体上的空隙耦合到外部空间，而外部空间的射频信号也可以通过外导体空隙耦合到电缆内部，从而通过内导体1传输。

本实用新型所提供的漏泄同轴电缆，在外导体3的外壁上，沿着其轴向方向设置有至少一组均匀排列的凹字形凹槽301，并且每一组凹字形凹槽301的数量至少为2个；此外，在每一组凹字形凹槽301中，相邻的两个凹字形凹槽301的槽口朝向相反。如此设置，当漏泄同轴电缆从高速运行的轨道交通车辆上接受或发射信号时，由于凹字形凹槽301的自身结构特性，以及相邻两凹字形凹槽301朝向相反的分布形式，因多普勒效应引起的多普勒频移将在同一个波动周期内经历一增一减两个阶段，因此多普勒频移将部分甚至完全被中和掉。并且多次试验证明，采用凹字形凹槽301的外导体3的漏泄同轴电缆，其电磁耦合损耗极低，在常用的150MHz～2400MHz电磁波频段内，电磁损耗只有±5dB，相比于现有技术中在常用的150MHz～2400MHz电磁波频段内，电磁损耗达到±8dB、±10dB甚至±20dB，其通信质量得到显著提高。所以，本实用新型所提供的漏泄同轴电缆，在接受或发射的信号进行电磁耦合的同时，由于消除了横波谐振点，使得漏泄的能量减弱了方向性，使信号在信号盲区内实现无缝通信，在保证电缆电磁辐射性能的基础上，大幅降低了漏泄同轴电缆由多普勒效应带来的电磁损耗问题，提高了高速轨道交通环境下的通信质量。

在关于凹字形凹槽301的一种具体实施例中，各凹字形凹槽301的槽口朝向均与外导体3的轴向方向垂直。如此设置，能够方便凹字形凹槽301在外导体1上的加工，结构较其余设置形式简单，同样排列方式更加合理。当然，若凹字形凹槽301的槽口朝向不垂直于外导体3的轴向也同样可行，比如两者呈30°或45°夹角的设置方式等。

为了在保证漏泄同轴电缆的辐射性能的基础上，降低原材料的消耗，优选地，本实施例将凹字形凹槽301的开槽深度设置为15、16、17、18、19、20mm或者15～20mm之间的任意数值；同时可将凹字形凹槽301的长度L设置为60、65、70、75、80mm或者60～80mm之间的任意数值；同时还可将凹字形凹槽301的宽度B设置为3、3.5、4、4.5、5mm或者3～5mm之间的任意数值。需要说明的是，上述3个参数涉及的数据或范围可根据实际情况任意选择、搭配。

此外，为了提高外导体3削弱多普勒频移的效果，优选地，可将每一组凹字形凹槽301中的相邻两个凹字形凹槽301的轴向中心距F设置为100、110、120、130、140、150mm或者100～150mm之间的任意数值。如此设置，每一组凹字形凹槽301在外导体3上的分布形式得到优化，更重要的，每一组凹字形凹槽301中的相邻两个凹字形凹槽301中和多普勒频移的效果在实际工程情况下的适应性得到提高。

而为了提高漏泄同轴电缆的辐射性能，优选地，本实施例在外导体3的外壁上，沿着其轴向方向设置有4组均匀排列的凹字形凹槽301。并且为了优化该4组凹字形凹槽301的分布方式，可使其呈“四象限”分布，即相邻两组凹字形凹槽301在外导体的横截面上的夹角或者圆心角为90°。当然，外导体3上设置凹字形凹槽301的组数不一定是4组，具体可根据高速轨道交通通信环境决定，比如3组或5组等都可以采用。并且各组凹字形凹槽301在外导体3上的分布形式也并不是唯一的，其余比如相邻两组凹字形凹槽301之间呈30°或45°夹角的分布形式也同样可以采用。

进一步地，为了确保外导体3的工作稳定性和可靠度，本实施例在外导体3的外围增设了一层护套层4。该护套层4的内壁与外导体3的外壁紧贴，主要用于对漏泄同轴电缆提供防护，防止其被机械外力损害。此处优选地，该护套层4和/或前述绝缘层2为物理发泡聚氯乙烯层，如此设置，能够在保证足够防护能力和/或绝缘性能的基础上，降低护套层4和/或绝缘层2的重量，降低原材料的消耗，并且使护套层4和/或绝缘层2变得更加柔软，有利于施工布线。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种漏泄同轴电缆，包括内导体(1)、包裹着所述内导体(1)的绝缘层(2)，以及包裹着所述绝缘层(2)的外导体(3)，其特征在于，在所述外导体(3)的外壁上，沿其轴向方向设置有至少一组均匀排列的凹字形凹槽(301)，各组均包括至少两个所述凹字形凹槽(301)，且各组中相邻两所述凹字形凹槽(301)的槽口朝向均相反。

2.根据权利要求1所述的漏泄同轴电缆，其特征在于，各所述凹字形凹槽(301)的槽口朝向均与所述外导体(3)的轴向垂直。

3.根据权利要求1所述的漏泄同轴电缆，其特征在于，所述凹字形凹槽(301)的槽深为15～20mm，其长度L为60～80mm，其宽度B为3～5mm。

4.根据权利要求1所述的漏泄同轴电缆，其特征在于，相邻两所述凹字形凹槽(301)的轴向中心距F为100～150mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的漏泄同轴电缆，其特征在于，在所述外导体(3)的外壁上，沿其轴向方向设置有4组均匀排列的所述凹字形凹槽(301)，且相邻两组所述凹字形凹槽(301)的夹角均为90°。

6.根据权利要求1所述的漏泄同轴电缆，其特征在于，还包括包裹着所述外导体(3)、用于防止机械损害的护套层(4)，且所述外导体(3)的外壁与所述护套层(4)的内壁紧贴。

7.根据权利要求6所述的漏泄同轴电缆，其特征在于，所述护套层(4)和/或所述绝缘层(2)为物理发泡聚氯乙烯层。