我国漏泄同轴电缆发展综述

1、茎；兽薯嚣雾亭翟公冬戛冬套蓦茎主如上海觊渡 暨中电元协光电线缆分会第九次专家组会议一一一一一一 我国漏泄同轴电缆发展综述 田祥身 江苏通鼎光电股份有限公司摘要：本文阐述了漏泄同轴电缆在我国的发展历程，重点介绍了漏泄同轴电缆在各部门的使用情况。对漏泄同 轴电缆的基本技术问题进行了说明，着重介绍了漏泄同轴电缆设计的基本思路和方法。对常见的漏泄同 轴电缆产品做了介绍。点明了目前漏泄同轴电缆产品发展中存在的一些问题，指出了漏泄同轴电缆的发 展方向，并为漏泄同轴电缆在我国的发展提出了一些建议。关键词：漏泄同轴电缆；产品技术；发展；综述前言 近几年，随着我国城市化进程的加快，城市人口不断增长。为了缓解城市

2、公共交通的压力，国内一些大中城市的地铁和轨道交通建设进入了快速发展阶段。同时，国内各条高速铁路建设工程也已大规模铺开。作为配套的工程，专用和公用无线通信系统的建设是必不可少的。尤其是各种专用无线通信系统是高速铁路和地铁等系统进行安全高效运行的基本保障。随着这一系列交通路线的开通，一条条带状人流密集区也逐渐形成，对沿线的各种商用移动通信业务的需求也急剧增加。因此，在铁路等轨道交通沿线建设一个覆盖完整、高度可靠的无线网络也势在必行。另外，这几年随着城市楼宇化建设的推进，无线网络的优化工作越来越受到运营商的重视。漏泄同轴电缆作为有效解决无线通信系统弱盲场区覆盖的一种特殊产品，近几年的市场需求呈逐年增

3、加的态势。国外的漏泄同轴电缆产品被陆续引进，国内的缆制造厂家相继对该产品进行开发，一些好的产品也开始供应市场?佣漏泄同轴电缆在工程应用和制造技术等方面都引起了国内相关方的广泛关注。本文拟就有关漏泄同轴电缆的一些问题在此进行介绍。 漏泄同轴电缆在我国的发展 漏泄同轴电缆的市场需求是随着无线通信的发展而产生的，目前主要集中在铁路、城轨地铁、无线网优、城市安防和矿山等领域。我国使用漏泄同轴电缆的历史是从年铁路丰沙线无线列调改造时开始的。丰沙铁路是晋煤外运的主要通道，沿线山脉纵横，上下行线路沿线大小隧道个。做为列车安全运行三大件之一的无线列车调度电话，改造前由于地形复杂，信号覆盖难度大而一直无法正常使

4、用，这次改造过程中为了彻底解决这一问题，首次引进了日本日立公司的漏泄同轴电缆。通过改造，不但较好地解决了原有系统存在的信号覆盖差的问题，而且在国内首次证明了漏泄同轴电缆在解决无线信号覆盖工程中的优越性能。从此以后，国内铁路无线列调通信开拳射频技术事业部总经理 罐寥伽上海鄂波第二届高品质射频电缆及组件技术研讨会一 暨中电元协光电线缆分会第九次专家组会议始陆续使用漏泄同轴电缆系统来解决信号覆盖问题，并形成了同定的制式。当时，由于移动通信在国内还没有充分发展，地铁建设也没有兴起，国内对漏泄同轴电缆无论从技术要求还是使用性能上的认识都非常单一，且限于当时的实际形势，大家也无法看到国外的同类其他产品，所

5、以铁道部组织有关单位对无线列调系统使用的漏泄同轴电缆做技术定型时，主要参照了日立的漏泄同轴电缆产品。日市的漏泄同轴电缆外导体采用“八”字槽形开孔结构，这种产品的一大优点是其辐射性能可以通过调整槽孔角度灵活改变，从而可向用户提供不同档次耦合损耗值的产品。使用户在做传输链路设计时，可以梯级搭配链路的电平值。采用梯级搭配的链路设计，一方面可以满足延长传输距离的要求，同时还可达到均化线路电平的目的。这种产品所开的槽孔还分为单“八”字形和双“八”字形两种，单“八”字形用于早期的 列调系统，双“八”字形可以复用 、 两个系统。另一方面，适应节约铜资源和以铝代铜的困家产业政策，当时对这类漏泄同轴电缆进行定型

6、时电气结构采用了 的制式，使同样条件下每公里节约用铜公斤，并且优化了产品的衰减性能。产品规格定型为 的绝缘外径尺寸，绝缘形式限于当时的艺条件采用的是半空气绝缘。这些技术工作完成后，铁道部把漏泄同轴电缆的相关技术要求写进了腥、铁路列车无线调度通信系统制式及主要技术条件。同时写进标准的还有 的一种产品，但后期没有一直使用。该标准颁布后一直指导着列调系统的技术设计，使漏泄同轴电缆在我国铁道系统得到了大范围地推广，为我国使用漏泄同轴电缆开了个好头。 这个标准在确定 规格漏泄同轴电缆的衰减指标时，留有一定的裕量。后来国内一些单位开发出了 规格的“八”字槽漏泄同轴电缆，绝缘设计经过一定改进设计，也可以满足

7、标准要求的指标，经过使用验证，可以满足工程应用，也在路内得到推广。相应指标被写进了列车无线凋度通信系统制式及主要技术条件。总之，漏泄同轴电缆经过铁路部的大量使用，为我国积累了丰富的使用经验，培养了大批技术人员，为漏泄同轴电缆在国内其他部门的使用奠定了基础。 随着国家改革开放步伐的推进，国民经济和社会需求快速增长，移动通信和地铁建设得到了快速发展。同时，为适应运能需求增加和运输技术进步的要求，铁路无线列凋通信技术也经历了从固定频道的对讲系统到集群系统，再到目前正在发展的系统这样一个发展过程。这些系统对漏泄同轴电缆都有使用需求，冈此使用机会也越来越多，大家接触到的漏泄同轴电缆产品种类也不断乍富，对

8、漏泄同轴电缆的技术认识也逐步完善，在使用选择上开始不冉拘泥于一种产品。首先是地铁建设过程中陆续地使用了安德鲁和的新产品，其次是铁路系统于年在大秦线上由华为做系统集成，对既有的列调系统进行了改造，并在中国铁道系统首次引进了国际制式的系统，配套的漏泄同轴电缆选用了美国安德鲁公司的“”形槽产品，特性阻抗为 。这次使用改变了我国铁路系统长期使用“八”字形漏泄同轴电缆一种产品的局面。其次，我国地铁建设的发展历程是前期依赖进口，中期逐步消化吸收，后期国产化的发展路径。碍于不同项目韵技术条件，我国的地铁工程存在着多家国外系统和产品共存的局面，漏泄同轴电缆做为项目产品之一也是这样。但正足这种产品和技术的多样化

9、，使我们开阔了认识漏泄同轴电缆产品 茎；兽薯嚣要掌窖誉公警巍丧冬套嚣墓袭如上海部波 暨中电元协光电线缆分会第九次专家组会议一一一“一一和技术的视野，为国内掌握漏泄同轴电缆技术提供了一个很好的平台。现在，国内铁路用漏泄同轴电缆已经全部国产化，地铁系统正处在国产化加速，国外产品逐步退出的过程中。运营商方面，国内几大运营商在系统建设的初期由于习惯十使用天线，没有太多地考虑漏泄同轴电缆的使用。后来随着覆盖区域地形的复杂化，天线在解决覆盖问题时遇到了很多技术问题，而这些问题往往都能用漏泄同轴电缆很好地解决。所以，运营商也开始陆续使用漏泄同轴电缆，中国移动率先对漏泄同轴电缆进行集中采购开始。但是，由于对漏

10、泄同轴电缆技术认识的问题，开始对国内漏泄同轴电缆持排斥态度，并且在选型问题上盲从于外商的简单宣传。而外商出于供货的方便性以及维护的便利性，往往只给运营商推荐简单的产品。所以运营商使用耦合型漏泄同轴电缆即馈缆波峰铣槽的产品比较多，辐射型漏泄同轴电缆在国内厂家的做了大量技术工作后才得到运营商认可。年移动集采招标时对耦合型和辐射型两种产品都进行了采购。 总之，经过了以卜这些发展过程，国内各类客户对漏泄同轴电缆的认识逐步加深，漏泄同轴电缆在国内的市场逐步扩大，产品种类逐渐增多，各种设计和工程中也越老越多地在使用漏泄同轴电缆。这期间，国内的。些电缆生产厂家在漏泄同轴电缆的设计和制造技术方面也进行了不断的

11、努力，基本解决了生产和使用上的相关技术问题，使生产制造达到了一定的水平，逐步可以满足国内客户的需求。但从产品发展周期的角度米评价漏泄同轴电缆，在国内它仍然处于发展的初期阶段。首先是国内真正拥有漏泄同轴电缆系统技术的。家还比较少，其次是市场的需求还有待进一步发展。近几年的总体需求大概是这样的：年全年国内需求不大，数量在?常埃肮镒笥遥唬玻埃埃改暧薪洗笤龀锏剑?公里；年又有突破，需求总量在 多公里。、两年土要是铁路和地铁的需求，年运营商需求增长较大。根据目前高铁和地铁以及运营商的发展情况来预计，未来几年国内对漏泄同轴电缆的需求会快速增长。漏泄同轴电缆产品技术介绍 漏泄同轴电缆属射频电缆系列中的一大类

12、产品，它是通过在同轴电缆外导体上有控制地加工出一些槽孔，使电缆内传输的部分电磁波可以和外界窑问进行耦合，兼起接入和传输的双重功能。所以漏泄同轴电缆习惯上常常又被称做天线电缆或电缆天线。根据辐射电磁能量的方式不同漏泄同轴电缆一般可以分为耦合式漏泄同轴电缆和辐射式漏泄同轴电缆。行业内对两种产品从结构上进行了简单划分，认为耦合型漏泄同轴电缆是在常规电缆上铣槽加工而成，辐射型漏泄同轴电缆的生产，般在相应设备上对外导体铜带预冲异形槽孔然后再纵包完成。 从技术角度来说，漏泄同轴电缆是介于天线和电缆之间的一种交叉产品，漏泄同轴电缆的很多问题需要综合天线理论和电缆理论来系统认识。但由于国内专业的划分问题，往往

13、是做电缆的不懂天线，做大线的不关心电缆，致使一些漏泄同轴电缆的技术问题被搞的不伦不类。实际上，漏泄同轴电缆的技术问题大部分都要从天线理论中去寻求答案，其实漏泄同轴电缆就是隙缝天线的一种衍生产品。换句话说，漏泄同轴电缆无非是一种做在同轴传输线外导体上的隙缝天线阵。在天线理论中，基本的辐射单元包括基本电振子、基本磁振子、基本隙缝以及惠更斯元，由它们构成了各种实际天线的辐射单元。从设计角度来讲，天线类产品的设计实质就是要解决“源”与 加上润酆波茎；兽薯嚣霎勰是臻气冬袭嚣鍪轰 “场”的问题，因为场是由源产生的，要想得到特定的场分布，就要设计出相应的源。但场分布的最终形成，既受到独立场源结构的影响，又受

14、到多个源的复合排列方式影响。所以，漏泄同轴电缆设计一般分为两个步骤：频带设计和耦合损耗设计。频带设计主要是解决操控排列问题，因为一种漏泄同轴电缆在使用上的频率性能主要决定于各槽孔的排列方式和排列周期，这是设计过程中首先需要关注的问题。而耦合损耗的设计则不像频带设计那样简单，因为漏泄同轴电缆的耦合损耗值是由槽孔形状和槽孔的排列方式共同决定的，一般很难从分析的角度得出理想的槽形。从纯理论的角度说，场源即槽孔的设计应该从解满足初值和边值条件的麦克斯韦方程出发来解出空间分布函数和动态函数，然后做工程上的优化，即结合实际数据对解出的函数因子化，最后才能定型一种结构的产品。但实际上，相关的偏微分方程是很难

15、手工解出来的，尽管最近也出现了一些电磁场的数值解法和解算软件，比如法就是解决漏泄同轴电缆设计的一种不错的方法。但这些软件还大都处在院校掌握和科研阶段，同时计算电磁场也是处于发展阶段的一门科学，一般企业不具备使用的条件。就是安德鲁、等国外漏泄同轴电缆制造厂家也是通过优化既有几种实践得出的槽孔形状来改进漏泄同轴电缆的性能。另一方面，漏泄同轴电缆的制造足在同轴缆的外导体一卜制造辐射源，这种制造从上艺角度来讲既有有利条件，也有不利的限制。有利的条?牵何颐强梢灾圃煲恢执蟪鹊奶煜撸佣梢酝ü髡丛诔确较蛏系姆智埃槔纯刂漏泄同轴电缆的频带和辐射性能。不利的限制是：我们不可能在有限的外导体表面上制造太复

16、杂的槽孔以满足特定的场分布要求。这种设计和制造上的特点决定了目前国际上漏泄同轴电缆产品的种类逐渐定型为比较流行的几种。其中包括日本的“八”字槽系列，目前被广泛地使用在铁路无线列调系统当中。的平行斜槽系列，垂直槽也属于该系列产品之一。特利洛基的“一”字槽系列，还有安德鲁的“”形槽系列和椭圆槽系列以及相关变通槽形。以上产品在性能上各有优缺点，不存在谁代替谁的说法，相反，恰恰是这种多样性才能满足不同领域和系统的需要。但综合性能较好的要数“”形槽系列产品。 电气性能方面，漏泄同轴电缆最关键的指标有两个：一是漏泄同轴电缆的耦合损耗，另一个是其传输衰减。系统损耗是耦合损耗和传输衰减相加产生的衍生指标，用以

17、评价漏泄同轴电缆的综合性能。驻波比对漏泄同轴电缆要求不高，一般标准规定是不大于，生产上很容易控制。耦合损耗则随产岳槽孔结构的不同而有很大差异。 漏泄同轴电缆并不单纯地是一种制造技术，而是一种以产品制造和应用为中心的系统技术。既包括产品自身的设计和制造，又包括产品使用系统的技术问题，还包括配套产品和二程技术问题等。漏泄同轴电缆的经营不但需要售后服务，还需要大量地售前和售中的服务。往往是漏泄同轴电缆供应厂家在一个工程设计的前期就开始介入，向用户提供相关数据，提出系统配置建议方案。后期由于漏泄同轴电缆施工需要大苣的附件安装，所以施工过程中需要不间断地进行各种安装和调试督导。对一些特殊的适用场合，还需

18、要配合用户做好相关技术处理。在用户不能完全掌握漏泄同轴电缆使用技术之前，这些工作非常重要，也非常必要，不然，则会产生很多无端的投诉和抱怨。正是这种原因才导致了国内电缆厂家普遍没有做达的局面，不少厂家只是宣传能做漏泄同轴电缆，但在市场上却从来没见过其产品。单纯地制造出一根漏泄同轴电缆，对所有的 茎兽要害霎室窖麓乞笼燃冬耋嚣墓轰伽上海酆波 暨中电元协光电线缆分会第九次专家组会议一一一一一一射频电缆制造厂家都不是个问题。因为漏泄同轴电缆的制造普遍采用外导体纵包工艺，这是一种半手工的成形方法，在电缆行业并不是尖端技术。槽孔形状目前市面上也有很多种类可供参考。相关设备也比较简单，一般都可以自己开发。测试

19、系统也由于没有严格标准性限制一般可经过简单设计而自行配备，目前国内厂家配备的测试系统有简陋的人工系统，也有高水平的全自动测试系统。总的来说，漏泄同轴电缆技术是一种综合技术，必须关注系统整体，才能有效占领市场，任何厂家只有在掌握了漏泄同轴电缆制造技术并同时掌握了使用技术后才可以说自己拥有了漏泄同轴电缆技术。 为了达到系统的恰当匹配，漏泄同轴电缆系统的配套附件一般也是电缆厂家自行开发或寻找固定供应商来合作进行。因为这些附件有一部分会对整个系统的性能造成一定的影响，附件出现 问题会导致漏泄同轴电缆传输系统劣化，必须高度重视。漏泄同轴电缆技术标准进展 在技术标准化工作方面，漏泄同轴电缆尚处于不完善的阶

20、段，标准种类杂乱，标准技术水平偏低，指导性不强。目前能见到的标准有 ， ： ， 列车无线调度通信系统制式及主要技术条件， 铁路通信漏泄同轴电缆， 通信电缆物理发泡聚乙烯绝缘皱纹铜管外导体漏泄同轴电缆， 漏泄同轴电缆无线通信系统总规范以及 漏泄同轴电缆分规范等。这些标准在内容上既存在交叉冲突的地方，又存在很多不一致的内容。尤其是测试标准规定性不强，规范内容不具体。致使现在漏泄同轴电缆制造厂家普遍自己建造各自的测试系统和场地，测试系统的技术性能没有权威的检定，具体测试方法和测试条件也不统一。市场上产品技术数据宣传混乱，亟待统一。对国内漏泄同轴电缆开发制造的一些建议 鉴于目前国内漏泄同轴电缆的技术发

21、展水平仍处于初始阶段，与之相关的一些基本问题和基础工作还没有完善，需要行业内共同努力，持续地开展理论和技术研究，并不断地完善技术物质手段，漏泄同轴电缆才能在我们的行业得到充分发展。针对此问题，本文提出以下建议。 建立国家或行业级的漏泄同轴电缆产品检测机构，推行漏泄同轴电缆产品认证制度，克服漏泄同轴电缆产品数据宣传虚假的现象，条件成熟时可针对不同槽孔结构参照天线产品制定标准的方法确定具体产品标准。 改进行业制造装备的性能，提高生产自动化程度。目前行业内制造漏泄同轴电缆的设备还都采用传统设备。槽孔加工普遍使用冲床，相当笨重，生产效率低且模具磨损较快。现在有某企业推出了一种轻型冲孔设备，就很值得推广。同时还应积极创新设计新型纵包模具，开发新的纵包工艺方法，进一步改进漏泄同轴电缆外导体制造质量。从而扭转目前漏泄同轴电缆外导体粗制滥造的现状