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[漏泄電纜] 泄漏電纜設(shè)計
P:2010-02-25 15:11:28
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目前，泄漏電纜的頻段覆蓋從150MHz到2GHz以上，適應(yīng)現(xiàn)有的各種無線通信體制，應(yīng)用場合包括無線傳播受限的地鐵、鐵路隧道和公路隧道等。在國外，泄漏電纜也用于室內(nèi)覆蓋。
與傳統(tǒng)的天饋系統(tǒng)相比，泄漏電纜天饋系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：
一是信號覆蓋均勻，尤其適合隧道等狹小空間，可減少信號陰影及遮擋，受"填充效應(yīng)"影響��；
二是泄漏電纜本質(zhì)上是寬頻帶系統(tǒng)，某些型號的泄漏電纜可同時用于警用尋呼（160MHz）、警用無線通信（350MHz）、全市應(yīng)急指揮（800MHz）等系統(tǒng)；
三是泄漏電纜價格雖然較貴，但當(dāng)多系統(tǒng)同時引入隧道時可大大降低總體造價。
四、使用泄漏電纜進行隧道覆蓋的規(guī)劃設(shè)計在進行隧道覆蓋規(guī)劃之前，一般需要知道以下一些數(shù)據(jù)：隧道長度 、隧道寬度、隧道孔數(shù)（1或2）、需要的覆蓋概率（50%，90%，95%，98%或99%）、隧道結(jié)構(gòu)（金屬結(jié)構(gòu)還是混凝土結(jié)構(gòu)）、總共考慮多少個載頻、隧道中最小接收電平、隧道入口處的信號電平大小、隧道內(nèi)部已有信號電平大小等。在進行鏈路預(yù)算時，常用的方法是找出鏈路最長、信號損耗最大的一條泄漏電纜路由進行上下行鏈路預(yù)算�？紤]到泄漏電纜為寬帶系統(tǒng)，可能需要對每種通信體制分別進行鏈路預(yù)算，一般選擇發(fā)射功率小或頻率較高的通信體制進行鏈路預(yù)算。
五、地鐵隧道漏纜鏈路計算實例
下面以深圳地鐵一期工程警用無線通信系統(tǒng)漏纜設(shè)計計算為例，進行簡單說明。
深圳市公安局350 MHz常規(guī)無線通信系統(tǒng)作為各警種日常指揮調(diào)度的主力系統(tǒng)，目前正在規(guī)劃建設(shè)800 MHz TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)作為市應(yīng)急指揮系統(tǒng)。在深圳地鐵一期工程警用無線通信系統(tǒng)漏纜設(shè)計中，主要考慮上述兩套系統(tǒng)的覆蓋需求。另外，出于建設(shè)成本等多方面因素的考慮，可能要采用國產(chǎn)廠商的漏纜產(chǎn)品。
經(jīng)初步估算，擬選用的泄漏同軸電纜規(guī)格為DWZR-SLYWY－50－32C（焦作電纜廠生產(chǎn)5/4″泄漏電纜），以下是上行鏈路電平計算：
（一）頻率為800MHz，耦合損耗為68dB（2米處通信概率為95％），泄漏同軸電纜的衰減常數(shù)α為35dB/KM，手機最大輸出功率按1W（30dBm），2 W（33dBm），4W（36dBm）計算，最低工作電平按－105 dBm計算，耦合損耗的波動裕量為5dB，跳線及接頭損耗為2dB，車體影響為10dB，耦合器／分路器／站廳天線耦合總體損耗6 dB。
則1W時：
最大允許損耗：αmax.＝30 dBm－（－105 dBm）＝135 dBm其它相關(guān)損耗：M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（135 dB－68 dB－23 dB）÷35 dB/KM＝1.26KM＝1260米
2W時：
最大允許損耗：αmax.＝33 dBm－（－105 dBm）＝138 dBm
其它相關(guān)損耗：M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（138dB－68dB－23dB）÷35dB/KM＝1.34KM＝1340米
4W時：
最大允許損耗：αmax.＝36 dBm－（－105 dBm）＝141 dBm
其它相關(guān)損耗： M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（141dB－68dB－23dB）÷35dB/KM＝1.43KM＝1430米
（二）頻率為350MHz，耦合損耗為80dB（2米處通信概率為95％），泄漏同軸電纜的衰減常數(shù)α為20dB/KM，手機最大輸出功率按1W（30dBm），2 W（33dBm），4W（36dBm）計算，最低工作電平按－105 dBm計算，耦合損耗的波動裕量為5dB，跳線及接頭損耗為2dB，車體影響為10dB，耦合器／分路器／站廳天線耦合總體損耗6 dB。
則1W時：
最大允許損耗：αmax.＝30 dBm－（－105 dBm）＝135 dBm
其它相關(guān)損耗： M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（135dB－80dB－23dB）÷20dB/KM＝1.6KM＝1600米
2W時：
最大允許損耗：αmax.＝33 dBm－（－105 dBm）＝138 dBm
其它相關(guān)損耗： M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（138dB－80dB－23dB）÷20 dB/KM＝1.75KM＝1750米
4W時：
最大允許損耗：αmax.＝36 dBm－（－105 dBm）＝141 dBm
其它相關(guān)損耗： M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（141dB－80dB－23dB）÷35 dB/KM＝1.9KM＝1900米
根據(jù)深圳地鐵一期工程的實際情況，最長隧道區(qū)間段（華強路至崗夏站）為1940米，則漏纜最長為1000米，依照上述計算方法可以得到下列結(jié)果：
800M／1W時：系統(tǒng)接收的最弱信號為－96dBm,
800M／4W時：系統(tǒng)接收的最弱信號為－90dBm,
350M／1W時：系統(tǒng)接收的最弱信號為－93dBm,
350M／4W時：系統(tǒng)接收的最弱信號為－87dBm，均可滿足要求。
由于系統(tǒng)下行信號25W（由無線基站發(fā)往用戶對講機），相對于用戶對講機功率（4W）高出8 dB，綜合考慮系統(tǒng)的耦合過程等因素，下行信號將高于上行信號3 dB左右。故下行鏈路電平預(yù)算也能夠符合要求。
經(jīng)過上述計算，擬選用的漏纜型號能夠滿足設(shè)計要求。
與傳統(tǒng)的天饋系統(tǒng)相比，泄漏電纜天饋系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：
一是信號覆蓋均勻，尤其適合隧道等狹小空間，可減少信號陰影及遮擋，受"填充效應(yīng)"影響��；
二是泄漏電纜本質(zhì)上是寬頻帶系統(tǒng)，某些型號的泄漏電纜可同時用于警用尋呼（160MHz）、警用無線通信（350MHz）、全市應(yīng)急指揮（800MHz）等系統(tǒng)；
三是泄漏電纜價格雖然較貴，但當(dāng)多系統(tǒng)同時引入隧道時可大大降低總體造價。
四、使用泄漏電纜進行隧道覆蓋的規(guī)劃設(shè)計在進行隧道覆蓋規(guī)劃之前，一般需要知道以下一些數(shù)據(jù)：隧道長度 、隧道寬度、隧道孔數(shù)（1或2）、需要的覆蓋概率（50%，90%，95%，98%或99%）、隧道結(jié)構(gòu)（金屬結(jié)構(gòu)還是混凝土結(jié)構(gòu)）、總共考慮多少個載頻、隧道中最小接收電平、隧道入口處的信號電平大小、隧道內(nèi)部已有信號電平大小等。在進行鏈路預(yù)算時，常用的方法是找出鏈路最長、信號損耗最大的一條泄漏電纜路由進行上下行鏈路預(yù)算�？紤]到泄漏電纜為寬帶系統(tǒng)，可能需要對每種通信體制分別進行鏈路預(yù)算，一般選擇發(fā)射功率小或頻率較高的通信體制進行鏈路預(yù)算。
五、地鐵隧道漏纜鏈路計算實例
下面以深圳地鐵一期工程警用無線通信系統(tǒng)漏纜設(shè)計計算為例，進行簡單說明。
深圳市公安局350 MHz常規(guī)無線通信系統(tǒng)作為各警種日常指揮調(diào)度的主力系統(tǒng)，目前正在規(guī)劃建設(shè)800 MHz TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)作為市應(yīng)急指揮系統(tǒng)。在深圳地鐵一期工程警用無線通信系統(tǒng)漏纜設(shè)計中，主要考慮上述兩套系統(tǒng)的覆蓋需求。另外，出于建設(shè)成本等多方面因素的考慮，可能要采用國產(chǎn)廠商的漏纜產(chǎn)品。
經(jīng)初步估算，擬選用的泄漏同軸電纜規(guī)格為DWZR-SLYWY－50－32C（焦作電纜廠生產(chǎn)5/4″泄漏電纜），以下是上行鏈路電平計算：
（一）頻率為800MHz，耦合損耗為68dB（2米處通信概率為95％），泄漏同軸電纜的衰減常數(shù)α為35dB/KM，手機最大輸出功率按1W（30dBm），2 W（33dBm），4W（36dBm）計算，最低工作電平按－105 dBm計算，耦合損耗的波動裕量為5dB，跳線及接頭損耗為2dB，車體影響為10dB，耦合器／分路器／站廳天線耦合總體損耗6 dB。
則1W時：
最大允許損耗：αmax.＝30 dBm－（－105 dBm）＝135 dBm其它相關(guān)損耗：M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（135 dB－68 dB－23 dB）÷35 dB/KM＝1.26KM＝1260米
2W時：
最大允許損耗：αmax.＝33 dBm－（－105 dBm）＝138 dBm
其它相關(guān)損耗：M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（138dB－68dB－23dB）÷35dB/KM＝1.34KM＝1340米
4W時：
最大允許損耗：αmax.＝36 dBm－（－105 dBm）＝141 dBm
其它相關(guān)損耗： M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（141dB－68dB－23dB）÷35dB/KM＝1.43KM＝1430米
（二）頻率為350MHz，耦合損耗為80dB（2米處通信概率為95％），泄漏同軸電纜的衰減常數(shù)α為20dB/KM，手機最大輸出功率按1W（30dBm），2 W（33dBm），4W（36dBm）計算，最低工作電平按－105 dBm計算，耦合損耗的波動裕量為5dB，跳線及接頭損耗為2dB，車體影響為10dB，耦合器／分路器／站廳天線耦合總體損耗6 dB。
則1W時：
最大允許損耗：αmax.＝30 dBm－（－105 dBm）＝135 dBm
其它相關(guān)損耗： M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（135dB－80dB－23dB）÷20dB/KM＝1.6KM＝1600米
2W時：
最大允許損耗：αmax.＝33 dBm－（－105 dBm）＝138 dBm
其它相關(guān)損耗： M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（138dB－80dB－23dB）÷20 dB/KM＝1.75KM＝1750米
4W時：
最大允許損耗：αmax.＝36 dBm－（－105 dBm）＝141 dBm
其它相關(guān)損耗： M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＋6 dB＝23 dB
漏纜最大允許長度：L＝（141dB－80dB－23dB）÷35 dB/KM＝1.9KM＝1900米
根據(jù)深圳地鐵一期工程的實際情況，最長隧道區(qū)間段（華強路至崗夏站）為1940米，則漏纜最長為1000米，依照上述計算方法可以得到下列結(jié)果：
800M／1W時：系統(tǒng)接收的最弱信號為－96dBm,
800M／4W時：系統(tǒng)接收的最弱信號為－90dBm,
350M／1W時：系統(tǒng)接收的最弱信號為－93dBm,
350M／4W時：系統(tǒng)接收的最弱信號為－87dBm，均可滿足要求。
由于系統(tǒng)下行信號25W（由無線基站發(fā)往用戶對講機），相對于用戶對講機功率（4W）高出8 dB，綜合考慮系統(tǒng)的耦合過程等因素，下行信號將高于上行信號3 dB左右。故下行鏈路電平預(yù)算也能夠符合要求。
經(jīng)過上述計算，擬選用的漏纜型號能夠滿足設(shè)計要求。
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