波導(dǎo)管生活應(yīng)用

深圳地鐵的二、五號線的車載和軌旁信號交互就是利用波導(dǎo)管來傳輸?shù)摹?

波導(dǎo)管區(qū)段安裝由波導(dǎo)管組裝和兩端的終端部件組成。一個(gè)波導(dǎo)管區(qū)段安裝 1 個(gè)固定支架，由于溫度變化，波導(dǎo)管可以從固定支架處向外膨脹。為了波導(dǎo)管易于膨脹，滑動支架按固定距離安裝，易于波導(dǎo)管滑動。波導(dǎo)管安裝需要 5 步：（1）在道床上標(biāo)記波導(dǎo)管支架的位置（從固定支架到波導(dǎo)管末端），（2）水泥道床打孔，（3）波導(dǎo)管區(qū)段安裝，（4）電器連接，（5）安裝檢查。第 3 步中，根據(jù)波導(dǎo)管的總長度，波導(dǎo)管區(qū)段安裝被分成了兩種情況：如果波導(dǎo)管長度小于 50m：用于短波導(dǎo)管區(qū)段的固定支架被安裝在區(qū)段的始端附近。如果波導(dǎo)管區(qū)段長度大于 50m，一個(gè)加強(qiáng)型固定支架被安裝在波導(dǎo)管區(qū)段的中間。對于短波導(dǎo)管區(qū)段（總共長度 <50m）固定支架安裝在第 2 個(gè)法蘭上。如果第 2 個(gè)法蘭處不能安裝，可將固動支架安裝到離第 2 個(gè)法蘭最近的法蘭上，但禁止將固定支架安裝在第一個(gè)法蘭處。對于長波導(dǎo)管區(qū)段（總共長度 >50m）固定支架安裝在區(qū)段的中間，如果波導(dǎo)管區(qū)段的中間位置不能安裝固定支架，固定支架可以向左或向右移動 12m。對于滑動支架的位置，應(yīng)該遵循&第一個(gè)滑動支架離固定支架為 1.17m#兩個(gè)滑動支架之間的距離為 2.35m’的原則。波導(dǎo)管安裝后的檢查內(nèi)容為下列 16 項(xiàng)，分別為：（1）波導(dǎo)管的加強(qiáng)型固定支架被安裝在波導(dǎo)管的中間（精確位置被定義在布置圖中）。（2）波導(dǎo)管短固定支架安裝在第一根波導(dǎo)管的第 2 個(gè)法蘭上。（3）滑動支架和波導(dǎo)管法蘭的距離總是大于或等于 50cm。（4） 兩個(gè)滑動支架的距離為2.35m 左右。（5）對于室外安裝，任何波導(dǎo)管附件被一個(gè)塑料保護(hù)蓋遮蓋。（6）對于室外安裝，波導(dǎo)管保護(hù)蓋配備方形條。（7）對于室外安裝，每個(gè)法蘭被一個(gè)塑料保護(hù)蓋遮蓋。（8）任何安裝在 TGC（同軸電纜到波導(dǎo)管的連接設(shè)備）上的波導(dǎo)管同軸電纜，需要制作一個(gè)環(huán)路以防止在波導(dǎo)管膨脹時(shí)不被破壞。（9）為防止維護(hù)人員踩在同軸電纜上時(shí)，同軸電纜不被破壞，需在同軸電纜外部安裝機(jī)械保護(hù)。（10）布置圖被更新。（11）電器連接已完成。（12）對于室內(nèi)安裝，波導(dǎo)管法蘭和固定到波導(dǎo)管上的同軸電纜線掐之間的距離大于 5cm。（13）對于室外安裝，終端保護(hù)蓋的邊緣和固定到波導(dǎo)管上的同軸電纜線掐之間的距離大于 5cm。（14）固定支架安裝檢查列表（長波導(dǎo)管區(qū)段和短波導(dǎo)管區(qū)段）被填寫并加入到這個(gè)檢查列表中。（15）滑動支架安裝檢查列表被填寫并加入到這個(gè)檢查列表中。（16）帶膜雙槽法蘭盤的檢查列表應(yīng)被填寫，并加入到這個(gè)檢查列表中。若上述 16 項(xiàng)指標(biāo)全部合格，則該波導(dǎo)管區(qū)段安裝質(zhì)量評定為合格，否則必須返工處理。

同軸電纜是和波導(dǎo)具有相同作用的器材，它們都是避開高頻電流趨膚效應(yīng)的導(dǎo)體。

波導(dǎo)管構(gòu)造

同軸電纜由里到外分為四層：中心銅線，塑料絕緣體，網(wǎng)狀導(dǎo)電層和電線外皮。中心銅線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層形成電流回路。因?yàn)橹行你~線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層為同軸關(guān)系而得名。

波導(dǎo)管工作原理

同軸電纜傳導(dǎo)交流電而非直流電，也就是說每秒鐘會有好幾次的電流方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)。如果使用一般電線傳輸高頻率電流，這種電線就會相當(dāng)于一根向外發(fā)射無線電的天線，這種效應(yīng)損耗了信號的功率，使得接收到的信號強(qiáng)度減小。

同軸電纜的設(shè)計(jì)正是為了解決這個(gè)問題。中心電線發(fā)射出來的無線電被網(wǎng)狀導(dǎo)電層所隔離，網(wǎng)狀導(dǎo)電層可以通過接地的方式來控制發(fā)射出來的無線電。

波導(dǎo)管缺陷

同軸電纜也存在一個(gè)問題，就是如果電纜某一段發(fā)生比較大的擠壓或者扭曲變形，那么中心電線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層之間的距離就不是始終如一的，這會造成內(nèi)部的無線電波會被反射回信號發(fā)送源。這種效應(yīng)減低了可接收的信號功率。為了克服這個(gè)問題，中心電線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層之間被加入一層塑料絕緣體來保證它們之間的距離始終如一。這也造成了這種電纜比較僵直而不容易彎曲的特性。

與國家高速鐵路信號系統(tǒng)車地?zé)o線信號雙向傳輸采用 GSM-R 模式不同，在地鐵信號中，多采用定向天線、漏滯電纜和裂縫波導(dǎo)管模式"在上述三種模式中，裂縫波導(dǎo)管模式因其傳輸頻帶寬、傳輸損耗小、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)得到較廣泛應(yīng)用。比如2012 年底初步開通運(yùn)行的上海地鐵16號線信號系統(tǒng)車地?zé)o線信號雙向傳輸即采用此模式。波導(dǎo)管可分為普通波導(dǎo)管和裂縫波導(dǎo)管兩種。普通波導(dǎo)管是一種空心的、內(nèi)壁十分光潔的金屬導(dǎo)管或內(nèi)敷金屬的管子，波導(dǎo)管用來傳送超高頻電磁波，常見橫截面形狀有矩形和圓形，通過它的脈沖信號可以以極小的損耗被傳送到目的地。波導(dǎo)管內(nèi)徑的大小因所傳輸信號的波長而異。波導(dǎo)管在電路中呈現(xiàn)高通濾波器的特性：允許截止頻率以上的信號通過，而截止頻率以下的信號則被阻止或衰減。

波導(dǎo)管是一種用于傳導(dǎo)高頻電磁波的元件，和同軸電纜相似，只是其傳輸?shù)碾姶挪l率更高。波導(dǎo)管有很多形式，最常見的是一個(gè)空心金屬管，用于傳導(dǎo)微波（電磁波導(dǎo)）。

波導(dǎo)管有多種幾何形狀，用于控制波的傳播方向，比如一維的板狀，二維的管/棒狀。此外，不同的波長需要不同的波導(dǎo)管：光需要用光纖傳導(dǎo)，而光纖不能傳播微波。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，波導(dǎo)管的直徑需要和傳播的波長在同一個(gè)數(shù)量級。

波在波導(dǎo)管中的傳輸近似于全反射，所以波在其中的傳播像是一條“之”字型路線。

在將設(shè)置有沿多層電介質(zhì)基板內(nèi)的層疊方向由導(dǎo)體圖案和通孔形成的電介質(zhì)波導(dǎo)管的多層電介質(zhì)基板之間電連接的結(jié)構(gòu)中，在為了電連接波導(dǎo)管而設(shè)置有扼流結(jié)構(gòu)的多層電介質(zhì)基板側(cè)，構(gòu)成電介質(zhì)波導(dǎo)管的管壁的一部分的通孔呈交錯(cuò)狀排列。2100433B