專利名稱：超寬帶泄漏同軸電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種超寬帶泄漏同軸電纜。
背景技術(shù)：
為了彌補閉域或半閉域空間所存在的通信盲區(qū)，實現(xiàn)與自由空間的全方位雙工無隙通信的功能，誕生了不僅具有實現(xiàn)有線通信的功能，更重要的是具有通信無盲區(qū)的無線通信功能的泄漏同軸電纜。該電纜可廣泛地應(yīng)用于諸如地鐵、隧道、山洞、礦山、高速鐵路沿線、高速公路沿線、大型水上及水下艦艇的船艙、隱蔽形軍事設(shè)施等閉域(the blind zone)或半閉域空間的移動通信，具有廣闊的應(yīng)用前景。
自20世紀七十年代，先進國家(美國、日本、德國等)就已經(jīng)開始了此種電纜的開發(fā)與研制工作，并相繼生產(chǎn)出不同規(guī)格的系列產(chǎn)品，帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。我國20世紀末開始自主研發(fā)此種電纜，但由于目前所廣泛使用的單模輻射型泄漏同軸電纜的使用頻帶僅為使用下限頻率的兩倍或幾倍，故此被稱之為窄帶泄漏同軸電纜。在這種情況下，為了實現(xiàn)超寬帶通信，通常采用具有不同工作頻帶的幾種泄漏電纜并用組合的方式(例如80MHz-400MHz的電纜與400MHz-800MHz電纜并用方式)。然而，這種通信方式，從工程造價上、高效率化、安全性和可靠性等方面都嚴重制約了日新月異發(fā)展中的移動通信技術(shù)的應(yīng)用。為此，急需一種其使用頻帶能夠覆蓋包括AM、FM、GSM、CDMA、PAS、3G、低軌道衛(wèi)星通信等在內(nèi)的所有移動通信使用頻帶(80MHz-2200MHz)的泄漏同軸電纜。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種能單獨覆蓋80MHz-2200MHz超寬帶泄漏同軸電纜。
超寬帶泄漏同軸電纜的結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由內(nèi)部導(dǎo)體(1)、絕緣體(2)，外部導(dǎo)體(3)及絕緣護套(4)依次由里到外構(gòu)成。
外部導(dǎo)體(3)是由間距為L1、L2、L1、每四個直線狀開槽口(5)為一組的開槽口組形成的。每一組四個直線狀開槽口(5)具有相同傾斜角，相鄰開槽口組之間反轉(zhuǎn)，以八字形配制，并且開槽口組以一定的周期P1排列。經(jīng)過這樣配置的泄漏同軸電纜的圓極化波強度沿軸向以正弦波狀分布，其單模輻射頻帶為使用下限頻率的七倍，故此被稱之為寬帶泄漏同軸電纜。
另外，沿著外部導(dǎo)體(3)、在與開槽口(5)具有與軸向平行的不同圓周位置上又設(shè)置了周期為P2的另一種開槽口(6)，同時為了使開槽口(6)產(chǎn)生的諧振頻率不處于整體使用頻帶內(nèi)，這就要求開槽口(6)的周期P2必須遠小于八字形開槽口(5)的周期P1。
圖1所示的超寬帶泄漏同軸電纜是由單模輻射波和表面波(耦合波)組成，八字形開槽口(5)決定輻射波的頻帶、開槽口(6)決定表面波的頻帶，兩者構(gòu)成了該電纜整體使用頻帶。
開槽口(6)的形狀可以是圓形、橢圓形、正方形或者是長方形等形狀。
開槽口(6)可以是單列，也可以是多列，每一列的周期可以不同。
八字型開槽口(5)的傾斜角、每一組開槽口(5)的個數(shù)及間距、開槽口組的周期也可以不同。
內(nèi)部導(dǎo)體(1)即可為鋁管、銅管，也可為其它導(dǎo)電性良好的材料。外部導(dǎo)體(3)也可為薄鋁板、薄銅板，也可為其它導(dǎo)電性良好的材料。同時，絕緣體(2)和絕緣護套(4)即可為聚乙烯管也可為其它絕緣體構(gòu)造。


圖1是超寬帶泄漏同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施方式
下面以圖解為基礎(chǔ)來詳細闡述本發(fā)明的一種實際可行方案。
1.超寬帶泄漏同軸電纜結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由材料為銅管的內(nèi)部導(dǎo)體(1)、內(nèi)部導(dǎo)體(1)的外周圍的絕緣體(2)采用聚乙烯管、絕緣體(2)的外周圍與內(nèi)部導(dǎo)體(1)同軸向設(shè)置的材料為薄銅板的外部導(dǎo)體(3)及外部導(dǎo)體(3)的外周圍采用的聚乙烯絕緣護套(4)依次由里到外構(gòu)成。外部導(dǎo)體(3)是由間距為L1、L2、L1、每四個直線狀開槽口(5)為一組的開槽口組形成的。每一組四個直線狀開槽口(5)具有相同傾斜角，相鄰開槽口組之間反轉(zhuǎn)，以八字形配制，并且開槽口組(5)以一定的周期P1排列。另外，沿著外部導(dǎo)體(3)、在與開槽口(5)具有與軸向平行的不同圓周位置上又設(shè)置了周期為P2的另一種開槽口(6)，同時為了使開槽口(6)產(chǎn)生的諧振頻率不處于整體使用頻帶內(nèi)，這就要求開槽口(6)的周期P2必須遠小于八字形開槽口(5)的周期P1。
2.圖1所示的超寬帶泄漏同軸電纜是由單模輻射波和表面波(耦合波)組成，八字形開槽口(5)決定輻射波的頻帶、圓形開槽口(6)決定表面波的頻帶，兩者構(gòu)成了該電纜整體使用頻帶。
3.以下詳細闡述本發(fā)明的理論根據(jù)。
八字形開槽口(5)決定的單模輻射波的下限頻率由式(1)決定。
f1=C(1+1v)P1---(1)]]>上式中C光速v波長縮短系數(shù)而小于下限頻率f1的使用頻帶由開槽口(6)所決定。
4.對圖1所示的超寬帶泄漏同軸電纜而言，八字形開槽口(5)和開槽口(6)分別產(chǎn)生的諧振頻率f2、f3由式(2)和式(3)決定。
f2==nC(1v)P1---(2)]]>f3=nC(1v)P2---(3)]]>上式中n(正整數(shù))＝1，2，3……同時為了使開槽口(6)產(chǎn)生的諧振頻率f3不處于整體使用頻帶內(nèi)，這就要求開槽口(6)的周期P2必須遠小于八字形開槽口(5)的周期P1。為了實現(xiàn)上述目的，應(yīng)采取以下最優(yōu)化設(shè)計。即應(yīng)使諧振頻率f3大于或等于圖1所示的泄漏同軸電纜的截止頻率f4。則有，f3=C(1v)P2≥f4---(4)]]>5.圖1所示的超寬帶泄漏同軸電纜，設(shè)下限頻率f1＝320MHz，則八字形開槽口(5)所決定的使用頻帶為320-2240MHz，而小于下限頻率f1的使用頻帶由開槽口(6)所決定，例如為80-320MHz，從而該電纜實現(xiàn)了使用頻帶為80-2200MHz超寬帶通信的功能。同時，為避免在下限頻率f1處產(chǎn)生輻射波和表面波的相互干擾，表面波和輻射波交接處的耦合損失之差應(yīng)不小于10dB為最佳。
6.本實用新型內(nèi)部導(dǎo)體(1)選用銅管、外部導(dǎo)體(3)選用薄銅板、同時，絕緣體(2)和絕緣護套(4)即選用聚乙烯絕緣材料。
7.本發(fā)明具有以下優(yōu)點及用途八字形開槽口(5)和比八字形開槽口周期小的開槽口(6)并用方式，極大地拓寬了泄漏同軸電纜的有效使用頻帶。
僅用一種泄漏同軸電纜就可實現(xiàn)超高寬頻帶移動通信，從工程造價上、高效率化、安全性和可靠性等方面都為在閉域或半閉域空間實現(xiàn)全方位雙工無隙移動通信提供了一種行之有效的通信手段和通信器材。
權(quán)利要求1.一種超寬帶泄漏同軸電纜，其結(jié)構(gòu)由內(nèi)部導(dǎo)體(1)、絕緣體(2)、外部導(dǎo)體(3)及絕緣護套(4)依次由里到外構(gòu)成，其特征在于外部導(dǎo)體(3)是由間距為L1、L2、L1、周期為P1排列的每四個為一組的直線狀開槽口(5)和與開槽口(5)具有與軸向平行的不同圓周位置上，其周期為P2的開槽口(6)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶泄漏同軸電纜，其特征在于每四個為一組的直線狀開槽口(5)具有相同傾斜角，且相鄰的開槽口組之間反轉(zhuǎn)，以八字形配制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶泄漏同軸電纜，其特征在于開槽口(6)的周期P2要小于開槽口(5)的周期P1。
專利摘要本實用新型屬于一種超寬帶泄漏同軸電纜。它由內(nèi)部導(dǎo)體、絕緣體，外部導(dǎo)體及絕緣護套依次由里及表構(gòu)成。外部導(dǎo)體設(shè)置有輻射波八字形開槽口和周期小于八字形開槽口的另一種表面波開槽口，經(jīng)過這樣配制的外部導(dǎo)體，極大地拓寬了泄漏同軸電纜的有效使用頻帶，從而為閉域或半閉域空間即通信盲區(qū)實現(xiàn)超寬帶雙工無隙移動通信提供了一種行之有效的通信手段及通信器材。
文檔編號H01P3/06GK2817010SQ20052002127
公開日2006年9月13日 申請日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月21日
發(fā)明者楊曉冬 申請人:哈爾濱工程大學(xué)