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射频电缆

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射频电缆范文第1篇

关键词 通信射频电缆;行业领域;我国国内通信

中图分类号 F426 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)081-0196-01

1 通信射频电缆行业现在的发展状况的相关分析

射频电缆也可以被称作射频同轴电缆,它的具体含义就是指在无线电频率的控制范围内将电信号以及能量传输出来的同轴电缆的总体称谓,这种电缆经常被用于设备与设备间的连接工作,并且也能够运用于总线型网络拓扑中。射频电缆的发展以及进步直接影响着国民经济的很多行业领域,其中比较贴近我们生活的就是人们之间的通信、笔记本电脑以及手机等等和人民的生活以及工作密切相关的行业领域,与此同时射频电缆在医疗、军事以及航空或者航天等等这些比较重要的行业领域中也能够产生非常重要的作用或者影响。

根据不同的作用或者用途可以将射频电缆分为很多类别,其中主要包含CATV电缆/半柔射频电缆、低损射频电缆、轧纹射频电缆、微细同轴射频电缆以及稳相射频电缆,其中CATV射频电缆的主要通途就是应用与有线电视的信号传输工作,但是半柔射频电缆、低损射频电缆以及轧纹射频电缆经常应用于移动通信的相关行业领域;在笔记本电脑以及手机内部经常使用微细同轴射频电缆;稳相射频电缆相对来说运用于比较重要的行业领域,比如:军事或者航空航天事业等。由于射频电缆的种类比较多,为了能够让文章比较简练,所以本文主要针对于半柔射频电缆、低损射频电缆以及轧纹射频电缆的相关市场情况进行比较详细的阐述。

半柔射频电缆的制造材料主要是使用氟塑料作为绝缘材料,并且半柔射频电缆经常运用于移动通信的基站天线上,其中该种射频电缆的主要优势或者性能就是高频宽、耐高温以及弯曲性比较好;轧纹射频电缆在基站的馈线系统或者移动通信的室内覆盖的相关工作中经常用到,与此同时这种电缆的主要绝缘材料是非常普通的聚乙烯;低损射频电缆广泛运用于单个的基站或者基站和基站间的连接工作,该种射频电缆与轧纹射频电缆相比较来说,它拥有的使用频段更加宽阔、柔软的相关性能也更好以及更良好的装配性能。

1.1 射频电缆行业现在的发展状况的具体分析以及研究

我国国内的射频电缆在以前的发展过程中,尤其是刚开始起步的时候,相关的生产设备、使用的仪表以及相关的原材料都是需要从其他国家的市场中进口而来。我国经济的不断发展推动了我国射频电缆行业领域的不断发展以及进步,其中主要体现为国内的部分研发竞争力比较强的企业公司开始自己生产相关的射频电缆以及相关的测试装置,但是这些技术的质量或者效率来说,国内的产品与国外的产品仍然存在着一定的差距。

二十世纪进入九十年代之后,我国国内的制造射频电缆的公司或者企业不断增加,与此同时因为相关的行业领域开始使用无线技术,这样就直接导致了市场中对于射频电缆的需求量有了非常大的增加幅度,更能突然射频电缆行业进步的现象就是我国国内的部分产品开始向国外的市场中进行流通。

1.2 中国通信射频电缆行业的市场规模的综合状况

综合分析中国通信射频电缆行业的市场状况,发现在2007年以及2008年中国通信射频电缆市场正是出于非常迅速发展的阶段,然而在2008年全球都发生了金融危机,其中中国也不能够幸免,这样就直接导致了中国通信射频电缆受到此金融危机的作用或者影响,从而使得射频电缆的很多应用行业的需求量开始有所减少,最终导致的结果就是2008年的中国通信射频电缆的增加幅度开始有所下降。等到进入2009年之后,即使全球的金融危机还没有完全解决,然而中国对于金融危机采取了很多相关的经济措施比如:相关的政府部门颁布了很多相关的宏观的政策,这样能够在一定程度上将下游的需求市场情况保持比较稳定的增长状态,特别是三大通信运营商的3G投资的规模竟然达到大约1600多亿元。

经过一场金融危机之后,中国的经济情况开始有所缓解,同时也开始复苏,这样就使得很多射频电缆的生产厂商的产值以及产能释放出来,相关的工作人员以及研究人员曾经做出预测,他们认为在射偏电缆市场中在未来发展的三年中可能会持续保持比较快的增长率,与此同时预测到未来三年的中国通信射频电缆市场的平均增长率可能达到16.9%。

在2009年的射频电缆的市场规模的详细情况是全球的半柔射频电缆为3.1亿美元,低损射频电缆为5.0亿美元,轧纹射频电缆是30.4亿美元,在以后的3年里,由于比较发达的国家的通信的更新需求以及发展中国家非常迅速的增长通信需求。相关的工作人员以及研究者,预计等到2013年之后,全世界对于上面讲述的这三个行业领域的射频电缆市场容量将会达到的价值分别是6.1亿美元、7.1亿美元、42.9亿美元。

2 中国关于通信射频电缆行业未来发展趋势的相关分析以及具体研究

现在我国国内的移动通信行业领域开始进入了一个发展速度非常迅速的时代,其中相关的移动通信系统中的很多系统有了非常巨大的发展以及进步,比如:宏蜂窝基站、微蜂窝基站、直放站以及室内覆盖系统等很多系统。并且用于相关的通信发射设备连接发射天线的馈线、跳线、附件以及其他能够为移动通信的相关系统配合的所有射频电缆的需求数量也有了比较大的增加。从这些信息中可以看出,我国的移动通信的飞速发展以及进步,能够在很大程度上增加各种基站,从而在很大程度上提升射频电缆的需求量,其中射频电缆需求量的增加就能够为射频电缆行业以及其他的相关行业带来非常广阔的市场空间。

相关的运营商对于通信的基础设备以及设施的投资过程中,最为核心的部分就是基站的投资,结合现在我国国内的市场情况以及市场前景来说,3G基站很可能成为未来建设过程中的主要趋势,然而相关的运营商仍然不会停止对2G基站的建设工作,所以它会在一定程度上持续一种比较缓慢的增长速度,它的主要用途就是应用于补网或者部分的边远或者农村地区的网络覆盖工作中。

基站用射频电缆的情况主要可以分为三个不同的类型,其中这三个类型分别是半柔射频电缆、低损射频电缆以及轧纹射频电缆。对于轧纹射频电缆来说,它不仅仅可以应用于移动通信基站的工作过程中,也能够在移动通信室内的覆盖系统工作过程中有所应用。

根据相关实际调查以及统计,2010年—2012年这三年之间中国国内的半柔射频电缆、低损射频电缆以及轧纹射频电缆的相关市场规模分别是在2010年(亿美元):3.8,4.1,42.5;在2011年(亿美元):5.8,5.5,52.6;在2012年(亿美元):9.5,7.4,66.5。

我国国内的相关宏观经济的不断发展以及进步,同时加上相关的通信设备行业领域的投资提升,在以后的3年发展中通信射频电缆仍然能够持续比较高的增长率,然而由于相关的运营商在投资方面不断下降以及3G网络的相关建设的顺利完成,射频电缆的市场规模的增长率就很难达到2009年的高峰时代,直到2013年中国国内的通信设备行业的半柔、低损以及轧纹射频电缆的相关市场规模能够达到的市场容量分别是15.5亿、10.2亿、81.1亿。

参考文献

[1]李常春,王康年,李卫东,曹明武,栗铁桩.通信电缆断线检测智能报警系统的设计与实现[J].大众科技,2008,04:23-28.

射频电缆范文第2篇

关键词:射频辐射 电磁骚扰 传输电缆

一、引言

绝大多数电气、电子产品在正常工作时都会对外发射一定量的电磁骚扰,同时也会受到来自周围其它电气、电子产品发射的电磁骚扰的影响。一般来说,电磁骚扰是通过导体传导和空间辐射两个途径从骚扰源传递到敏感设备的。本文是通过空间传递的辐射电磁骚扰包括各类瞬态的脉冲电磁骚扰、电快速瞬变脉冲骚扰和射频连续波骚扰方式来评价一个电子产品抵抗空间辐射电磁骚扰的能力,以及如何提高电子产品的抗辐射电磁骚扰的能力。

二、机理分析

常见的射频连续波辐射骚扰包括操作维修及保安使用的小型手持无线电收发机、固定的无线电广播、车载无线电发射机、无线电通讯设备等。这些射频辐射充斥着我们周围的环境,并以某种方式影响大多数的电子设备。近年来,无线电话及其他无线电收发射装置的使用显著增加。这些发生在身边的射频辐射也越来越成为身边电磁辐射的主角。它们对外的辐射能量为其工作的不可或缺的一部分,辐射能量一般较大,且对特定的接收设备,该射频能量是有用的,但也因此成为其它电气、电子设备主要的电磁骚扰源。如开关电源、信息技术设备和智能控制设备,但它也会无意中通过机壳或各类接口线向外泄漏发射,通过空间辐射,成为其它电气、电子设备的电磁骚扰源。还有一些设备辐射的产生本身就是无意的,如电焊机、晶闸管整流器、荧光灯、感性负载的开关操作等。当这些无意发射通过空间向外传递时,也会成为其它电气、电子设备的电磁骚扰源。这些空间辐射一方面会通过被测设备的外壳直接进入,被其内部电路所接收;另一方面,会被被测设备的各类接口线所接收转化为通过这些端口传递的传导骚扰,并通过这些接口线进入被测设备内部。

三、RFI 对EUT 的影响表现形式

射频干扰(RFI)可经过许多路径进入被测设备(EUT)。首先,RFI会通过 EUT 外壳直接进入 EUT 内部,被 EUT 内部电路元器件、PCB 布线和内部传输电缆所接收,从而对电路形成干扰。当EUT 为非金属外壳,空间辐射干扰可以毫无阻拦地进入EUT 内部,此时若出现RS测试失败,我们应首先考虑外壳原因。当EUT 为金属外壳时,感应干扰电流 PCB 电源 滤波器 被测样品电源线控制/信号线 。其次,EUT 在正常工作时会有电源线和各种输入/输出控制、信号线缆进出设备,相对设备外壳,这些连接线一般都比较长,会成为非常有效的外界RFI接收天线,这些感应有RFI电流的连接线进入设备若没有良好的滤波,必然会将外界 RFI带入内部电路,对内部电路形成干扰。第三,内部电缆与内部电路板(PCB )之间或内部PCB 相互之间也会出现 RFI辐射感应。另外,若内部 PCB 之间无直接的电气连接,或互连接口有滤波,若某一PCB 感应有RFI,这些RFI也会通过二次空间辐射传输到其他PCB 上形成干扰。

四、对电源电缆和低频控制或数字信号传输电缆的处理

若测试不合格的问题出现在电源电缆上。由于电源电缆传输的是工频率交流或直流电源信号。对金属机箱,可以通过在电源电缆进入机箱接口处安装电源滤波器来解决,电源滤波器应在金属外壳上采取过壁安装的方式与金属外壳形成一个整体,并通过金属外壳将滤波器的输入输出电源线隔离。与一般的电源电磁发射抑制(EMI)滤波器滤除设备内部电路对电网的中低频干扰不同的是,该电源滤波器是用于滤除外界进入EUT 的RFI,因此该滤波器应具有良好的 RFI 抑制能力,且以抑制从外部进入EUT的共模RFI为主。必要时可能需要对电路原有的普通电源 EMI 滤波器进行改造,通过增加共模扼流圈和对地的共模滤波电容的方式,提高其对外部射频共模干扰抑制能力。对非金属机箱,滤波器要求与金属机箱相同,但应在机箱内加装一块大的金属板作为内部电路的公共参考地,电源滤波器应安装在该金属参考接地板上;若机箱内部无法加装金属板,则只能通过在电源线进入机箱处加装共模扼流圈来解决问题。通过将通过信号传输方式改为双线平衡传输,并加上必要的共模滤波,也可较好解决此类问题。

五、对高频信号传输电缆的处理

若测试不合格的问题出现在高频电缆上可采取措施包括:将其他方式的传输电缆改为同轴电缆;若原为同轴电缆,应提高同轴电缆屏蔽层的屏蔽效能;单层屏蔽的同轴电缆在穿过金属机箱时,屏蔽层与机箱与360° 环接,穿过机箱后依然用同轴电缆连接到内部PCB 上,必要时可在内部同轴电缆靠近接口处加装共模磁环;对金属机箱可采取双层屏蔽的同轴电缆,两层屏蔽之间绝缘,外层屏蔽在进入机箱处与机箱 360° 环接,内层屏蔽与信号线一起进入 PCB ;对非金属机箱,电缆进入机箱后可在机箱内靠近入口处加装共模磁环;对非金属机箱,电缆进入机箱后可在机箱内靠近入口处加装共模磁环,若单个磁环不够可加装多个磁环。

射频电缆范文第3篇

关键词:广播射频信号;光纤通信;远距离传输

1概述

在传统的广播监测台站建设中,广播射频信号传输大多使用射频同轴电缆作为馈线。由于同轴电缆传输损耗大,长距离传输会造成信号强度的很大衰减,不能保证监测的信号质量,故广播射频信号接收天线与收信终端之间的距离受到极大限制,多数天线架设在台站内。广播射频信号接收天线位置环境要求与高层建筑、架空电力线、架空通信线路、公路等应有保护间距,而随着城市发展不断外扩,许多广播监测台站周边高楼林立,公路网交错,收测环境不断恶化,已无法达到广播射频信号接收天线架设环境标准,如何选择好的天线场地以保证收测质量迫在眉睫。近年来,光纤通信已成为宽带接入的一种主流方式。光纤通信具有频带宽、损耗低、成本低、抗干扰能力强等特点。利用光缆替代射频同轴电缆,可以将广播射频信号传输距离延长至20公里以上,这就为在距离监测台站较远的地点架设广播射频信号接收天线,实现天线场地与监测台站分离提供了可能。

2广播射频信号光纤传输系统

广播射频信号光纤传输系统主要由远端天线场区、光缆、监测台站机房三部分组成.2.1远端天线场区天线区的固定天线一般是无源天线,系统主要由天线体、同轴电缆和光发射机组成。天线体接收的广播射频信号通过同轴电缆传输到光发射机,在光发射机内进行电/光转换,再耦合到光纤中去传输。可转动天线系统则在此基础上增加了转台及供电电源、控制线及光收发器等设备。天线体接收的广播射频信号同样是通过同轴电缆传输到光发射机,在光发射机内进行电/光转换,再耦合到光纤中去传输。控制转台转动的半双工RS485信号则是通过光收发器,实现与监测台站控制计算机的交互。

2.2光缆

由于天线场区一般架有多副天线,每副天线的接收信号和控制信号均需各自占用一根光纤,为节省铺设和维护成本,应将尽可能多的光纤熔接到同一根光缆上,传输回监测台站机房内。

2.3机房室内设备

天线区光发射机的光信号经过光缆传输回监测台站机房后,需通过光接收机转换回广播射频信号,并传输至天线共用器,以供广播接收机解调。控制信号则需通过机房端的光收发器转换回RS485信号,并传输至控制计算机,以实现天线转台的控制。

3关键技术

3.1光纤传输技术

由于光在不同介质中的传播速度不同,光从一种介质进入另一种介质时,在两种介质的交界面处会产生折射和反射,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。光纤通信传输正是基于光的全反射原理实现的。同轴电缆传输较低频段的射频信号,每公里的损耗都在几+dB以上,而且频率越高,损耗越大,相比之下,光纤每公里的损耗都在1dB以下。而且光纤的基本成分是石英,只传光,不导电,不受电磁场的作用,在其中传输的光信号不受电磁场的影响,故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。正因为光在光纤的传导损耗小、抗干扰性强等特点,采用高速率光调制传输技术进行光信号的远程传输,能够实现全波频段内所有信号长距离无损传输。

3.2光端机收发技术

光发射机:在光发射端,广播射频信号经过输入匹配电路、放大驱动电路后转变为电信号,进入电/光转换模块,在光控电路和温控电路的控制下转换成已调光信号,耦合到光纤去传输。光接收机:接收光纤传输来的光信号,经光/电转换模块转变为电信号,但此时信号强度很弱,需经由放大电路放大到足够电平,再经过输出匹配电路输出广播射频信号,供广播接收机解调。

4结束语

广播射频信号光纤传输技术是实现广播射频信号透明引接的宽带光纤传输技术。经过多方测试,通过光纤通信传输技术传输的信号与直接测量的广播射频信号图形基本一致,满足广播射频信号大动态的需求,为广播射频信号接收天线提供一种高质量、远距离、低成本的信号传输手段。为真正实现天线场区与广播监测台站分离,将天线场地架设在远离不良电磁环境的空旷地带,满足广播监测系统建设需要,提供了较好的解决方案。

作者:魏朝晖 单位:内蒙古新闻出版广电局监管中心

射频电缆范文第4篇

Abstract: With the development of social science and technology, communications network is undergoing profound changes, and the broadband has become the only way of development of telecommunications. This paper outlines the digital subscriber lines, hybrid fiber coaxial network of broadband access technology, analyzes their advantages and disadvantages, and focuses on the two important technologies of ADSL and HFC.

关键词: 宽带IP接入技术;数字用户线路;DSL;ADSL;混合光纤同轴网;HFC

Key words: broadband IP access technology;digital subscriber line;DSL;ADSL;hybrid fiber coaxial networks;HFC

中图分类号:TP393文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)25-0138-02

0 引言

当前宽带接入技术主要包括xDSL,本地无线接入,宽带卫星专线接入,以太网接入方式等等。

1 数字用户线路DSL

DSL技术应用于本地回路中,无需增加任何中继设备就可实现高速接入服务。当应用服务时,数据在中心局中绕过交换机,集中之后统一发送。

1.1 DSL系统包括以下主要部分:①DSLAM:DSLAM把本地的多条回路集中起来,通过主干网传输。DSLAM还可以对封包、信元以及基于电路的应用进行处理,并把它们通过不同的接口发送出去。②传输系统:该部分为DSLAM系统提供主干网的接口。它能提供多种类型的接口。③MDF:从本地回路来的双绞线通过MDF连接到交换机。所有本地回路都集中在这个中心点上。④ATU-R:本地回路中处于用户一端的设备。不仅具备DSL调制解调器的基本功能外,很多的ATU-R还提供许多其他的功能。⑤POTS分离器:是中心局和用户端的可选设备。允许本地回路高速传输数据还可以进行语音通话。

1.2 xDSL系列

1.2.1 对称DSL技术:具有安装试调方便,对线路质量要求低等特点。通过各种复用技术,可以提供数据,语音,视频等多路传输业务。

①HDSL技术:利用两对双绞线进行数据传输,支持N*64kbit/s各种速率。具有成本低,安装方便等特点。②SDSL:可提供双向高速可变比特率连接,速率范围为160kbit/s~2.084Mbit/s.与HDSL相比由于少了一对双绞线因此更加方便简单。③MVL:能够利用一对双绞线实现高速数据接入。有效传输距离远,部署成本及功耗相对较少。④IDSL:通过用户端ISDN适配器和另一端使用与ISDN兼容的接口卡。可以提供128Kbit/s速率的服务。

1.2.2 非对称性DSL技术:该技术适用于对双向带宽要求不一致的应用。

①ADSL:利用现有的电话双绞线能够提供8Mbit/s的高速下行速率和1Mbit/s的上行速率。有效传输距离远。充分利用现有的电话网络,无需重新布线,简单方便。②RADSL:允许根据实际的带宽需求调整连接带宽。同时能够实现数据和语音的传输。克服了传输距离和质量的问题。③WDSL:目前处于研发状态。可以在较短的传输距离上实现极高的传输速率。

1.3 ADSL技术详述

ADSL的系统参考模型如图1。

1.3.1 ADSL帧结构 在ATU-C和ATU-R之间,ADSL系统采用复帧传输数据。ADSL的复帧结构如图2。

1.3.2 ADSL的传输方式

①同步模型。STM模式为所有ADSL模型中最简单的一种,最多可通过ATU-R在用户前端连接4个比特同步的用户终端。在服务提供商端,从用户来的比特流经过ATU-C传输到相应的交换电路去,或者是从服务提供商传来的比特流经过此ATU-C送到ATU-R。②包适配模式。在用户前端加了个包适配器,是将数据包封装在ADSL帧的一个种接口,可以集成到ATU-R中。③端对端包模式。这种分布模式的数据类型有头至尾均是包,收发双方必须拥有相同的网络协议,才能端对端的传输包。④异步传输模式。ATM适配器将ATM信元多路复用后送到服务提供商,在DSLAM中的ATU-C将这些信元送到ATM网络之中,其中信元的内容可以任一种包封装在ATM信元中。

1.3.3 ADSL的调制方案 DSL调制过程可以分为调制与解调、前向纠错、交织、到频、均衡和整形等几个步骤。

2 混合光纤同轴网HFC

混合光纤同轴接入网是一种综合应用模拟和数字传输技术、同轴电缆技术、光纤技术、射频技术的分布式智能型的接入网络。HFC是从传统的有线电视网发展出来的。传统有线电视网络已难以满足人们日益增长的信息需求。人们开始考虑采用光进行传输,实现频带宽,容量大等特点。

HFC网络是典型的树枝形网络,双向通信。上行信道是一个具有汇聚功能的信道,将各个用户的信息汇聚到树根处,上行信道是一个广播信道,同一个网络的用户都可以收到相同的信息。

HFC具有如下特点:①传输频带较宽。②兼容现有的设备。③支持双向的宽带业务。④成本低,升级方便。

2.1 传输介质

2.1.1 光纤:光纤是一种高透明的玻璃丝,是有二氧化硅玻璃经复杂的工艺拉制而成。由于光纤具有低损耗的特点,因此采用光纤可以代替大部分的干线部分。

2.1.2 同轴电缆:同轴电缆是利用铜介质的封闭型导体,它提供了固有的高带宽特性。工作频率高,传输距离远。适合HFC网的电缆主要有配线电缆和引入线电缆。为业务提供了较大的灵活行,并且大大的降低了成本。

2.2 HFC网络基本上是采用星型/总线结构

HFC系统结构如图3。

HFC网络由三个部分组成:馈线网、配线网和用户引入线。

①馈线网:是指HFC网的前端到服务区的光纤节点之间的部分。用星型结构代替了树形―分支结构。

②配线网:只服务区的光纤节点到分支点之间的部分。采用树形―分支结构。覆盖范围大大的扩展。

③用户引入线:是指分支点到用户之间的部分。引入线电缆灵活的采用软同轴电缆,以适应住宅用户线缆铺设的条件。

2.3 HFC传输方式 根据计算机信息接入HFC网络的方式进行划分:

2.3.1 共纤方式 计算机局域网和HFC网共用光纤,但不共用电缆部分。计算机局域网中的信号通过射频,直接送到HFC光纤部分,而与HFC电缆分配网络部分相互独立。

配置的主要方式有以下两种:射频到路边和射频到家。①射频到路边方式在路边柜中设置射频调制解调器,完成信号与用户数字信号的转换,经复用器复用后再通过与用户引入同轴电缆重叠架设的双绞线接入用户。②射频到家的方式中,从光节点传来的信号利用同轴电缆直接馈入用户家中,之后分为两路,一路接模拟电视机,另一路进入用户家中的射频调制解调器中,进行数字信号的还原并接入用户终端。

2.3.2 分纤方式 HFC网和计算机局域网共用光缆但不共用光纤,独立运行。利用HFC网的备份光纤连接到计算机网络,有线电视的模拟信号和计算机的数字信号按照空分复用和方式各种分别传输。

2.4 HFC的频谱分配 HFC应用副载波频分复用技术,频谱的合理安排十分重要。

介绍一种比较典型的频谱分配方案:如图4。

2.5 调制和多点接入 为了尽可能的提高信道容量,各种复用技术应运而生。复用的基本原理是如果多个用户信号彼此正交,则这些信号可以共享同一个信道。HFC采用频分复用和微波载波复用技术。

2.5.1 由于频分复用FDM和光载波复用WDM都是用不同的光载波进行传输,因此并无本质区别。当光载波路数很多,波长间隔较小而又密集时,称之为频分复用。又分为光频分复用的发送方式和光频分复用的接收方式。

2.5.2 副载波调制方式:将传输信号先调制成一个射频波,再用此射频波来调制发射光源,于接收方光电转换后恢复成射频波,通过射频检测还原成原始信号。

3 结束语

ADSL以其优异的传输性能,低投资,易实现等特点在全球范围内发展迅猛,也必定是实现光纤接入之前重要的宽带接入技术。而混合光纤同轴网利用现有的设备,不仅成本较低,而且也拥有着较宽的传输带宽,必定会成为十分重要的宽带接入技术,得到广泛的应用。

参考文献:

[1]侯自强编著.宽带IP技术进展.

射频电缆范文第5篇

关键词:选煤厂;电气干扰;处理方法

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.193

0 引言

伴随着煤矿经济的不断发展,对选煤厂电气控制系统的控制效果与精度要求越来越高,其中电气干扰问题变得异常突出,一旦出现此类问题,定会对选煤厂生产的安全性,还可提高经济效益,可见,提升电气控制系统的抗干扰能力很是重要。电气设备抗干扰能力与系统的稳定息相关,若想增强整个选煤厂系统运行的安全性与可靠性,才可提升控制设备的运行效果,为此,可从工程设计、安装、施工与维护方面着手,掌握科学的电气设备抗干扰处理方式。

1 选煤厂电气干扰的主要类型

1.1 电源干扰

通过分析了解到,在选煤厂,泵类设备是必不可少的,其中会有很多变频装置,开展设备维修工作会使用大功率的电焊机,此类设备会对整个电源系统产生很大的干扰。变频装置与电焊机在运作时,常常会滋生不同高次谐波,此类高次谐波会对整个电网系统产生很大的威胁[1]。尽管在变频装置的前部分会配置一定的滤波器与电抗器,在规定范围内能及时将部分的谐波予以过滤掉,不可消除谐波对整个电源设备所造成的干扰,且这些仪器、PLC、调度通讯等电源都来自于同一个电网系统,但是这些电源的信号相对较弱,再加之外界环境对电源的质量与性能要求较高,若电源存在污染性,定会引发PLC的信号出现不稳定的情况,进而会使得集中控制系统、通讯系统、重介控制系统等都无法进行正常的运行。

1.2 射频干扰

大功率的电焊机与变频装置不仅会对电源产生很大的干扰,还有可能产生一定的射频干扰。此类干扰主要是借助大功率电焊机、变频器等的动力电缆所产生的,对集控系统、调度通讯、仪器仪表的电缆与动力性电缆进行混合性的敷设,极易导致信号丢失、噪音过大与通讯丢失等多种问题。使用大功率的电焊机,会对电气设备产生一定的射频干扰,极易引发PLC信号发生中断现象,且绦谢构还会产生无序性的动作等[2]。

1.3 机械设备产生的干扰

对于选煤厂而言,导致电气干扰问题的另一个重要原因为机械设备所产生的干扰,例如,机械设备的噪音过大、设备震动等问题突出,在特定的环境下,使得整个选煤厂的运行效果会受到大大威胁,且还会导致通讯设备与仪器仪表运行不正常的情况。

2 选煤厂电气干扰的处理方法

2.1 抑制干扰源

(1)为了对干扰源进行抑制,应在变频器的前端安装电抗器,运用此种方式能达到抑制电源侧过电压的效果,还可降低由变频装置所引发的电流畸变的发生概率,运用此种方式能防止主电源受到干扰。使用此方式所耗费的成本低,然而谐波的效率存在限制性,也是干扰源抑制中的一个主要问题。

(2)在变频装置的前端应加装LC电路无缘滤波器,及时将高次谐波予以过滤掉,且该滤波器的级数在不断增多,且保证在每级都能将相对应的高次谐波过滤掉。一般来讲,滤波器能将谐波过滤掉5-7次,然而,运用此种方式主要与负载、电源有关,使得整个操作的灵活性较弱,是该种方法所存在的缺陷。

(3)为达到理想的干扰处理效果,应加装有源补偿器,此类有源补偿器是一种负载与电源相互并联的装置,运用自动产生反方向的电流来及时将正向电流予以抵消。

(4)若设备周边受到电磁干扰,应装设滤波器,选择抗射频干扰滤波器,可大大降低主电源所产生的传导发射的发生概率,与此同时,还应采取一系列的措施来将电机电缆予以屏蔽。

(5)若变频装置的动力电缆长度高于80.0m,当然是在非屏蔽的状态下,为了大大降低射频干扰效果,可在电机与变频装置间安装一定的电抗器。

2.2 切断干扰源的传播途径

(1)作为干扰源的主要传播途径,优化共用的接地线系统很是关键。若想达到切断干扰源的效果,应将控制系统与动力系统的接地予以分开,可将两个接地系统分别接入到不同的接地极位置上,且在制作接地极时,应分开、独立的进行制作,设置稳定的接地装置,能大大提升整个选煤厂的运行效率。

(2)做好系统布线分离工作。为了消除电气干扰,应做到集中控制、重介控制、通讯与工业电视系统与动力系统的布线保持分离,能及时将射频干扰予以消除。施工者在开展布线施工时,应及时将高压电缆、动力电缆与仪表电缆、控制电缆进行分开性的布线,保证线路要分走在不同的桥架上,同时,也要保证变频装置控制线与主回路线以垂直的方式进行布线设计。此外,面对电气干扰问题,还要及时消除干扰对仪器仪表所产生的影响,除了重视电缆敷设问题,还要对PLC通讯系统进行合理性操作,通过合理性的操作来将高次谐波予以清除。

(3)在动力电缆设置上,应运用双重屏蔽电缆,例如BPYJVP1-2系列电缆,运用此种方式能大大降低选煤厂的射频干扰力度。

3 结束语

综上所述,对于选煤厂而言,电气干扰问题较为突出,若想达到理想的效果,应选择一系列的抗干扰措施,对干扰源进行抑制,并及时将干扰源的传播途径予以切断,进而可增强电气设备的抗干扰效果。强化对整个选煤厂电气干扰的合理化处理,应保证仪器仪表、集中控制系统、调度通讯与工业电视等的相互融合,进而能满足选煤厂的设计与生产需求。

参考文献:

[1]王志强.选煤厂电气干扰分析及处理研究[J].科技风,2016(14):82.

射频电缆范文第6篇

【关键词】温度在线监测;电气设备;火灾预防;应用技术

随着我国人民生活水平的日益提高,近年来城市的大型商业大厦越来越多,其低压配电系统容量亦越来越大。由于气候冷热变化、材料老化、绝缘下降、锈蚀、松动等原因,各类电气接头和触头,易造成接触不良、接触电阻增大,在电流通过时,容易造成发热而烧毁设备,引发电气火灾,虽然系统拥有完善的漏电、过压、过流、短路等保护措施,但都不能全面解决系统中的局部过热故障,很多火灾事故的发生都与电气设备的过热有关,据有关调查资料统计,电气火灾约占各种火灾总数的50%,其中绝大多数都是因局部过热引起的。

因此,对电气设备的故障高发点与电流进行切实有效的实时监控,不仅是电气系统安全可靠运行的基础性工作,而且亦能有效预防和控制电气火灾事故的发生,具有重大的意义。

一、温度在线监测技术国内外的发展情况

1.红外测温技术

国外红外成像仪的工业化应用是在上世纪60年代中期,最早出现是在瑞典。60年代我国的东北电力科技改进局、沈阳电业局和长春研究所联合研制出我国第一代为电力设备探测诊断用的红外测温仪,使电力设备的过热故障和电气火灾事故有了明显下降,但是在实用中由于不具备扫描功能和仪器本身距离系数的限制而存在很大的局限性,而且无法直接解决电器设备内部温度的实时监测问题;华东电力试验研究所于上世纪70年代末研制成功第二代红外测温仪,但因为产品结构笨重、携带不便、操作调校复杂、探测中温度由指针显示,测温精度和仪器可靠性也不算高,因此没有推广使用。近些年,随国内外红外测温技术的不断进步,红外测温仪精度能够符合一些场合的需要。但红外测量方法的缺陷是可能受局部温度的影响,不能准确测量到接点的温度,造成数据不准确。虽然现在红外测温仪在国际和国内市场占有一些份额,但主要市场是红外便携式测温仪。

2.光纤测温技术

针对红外测温的红外成像技术无法使红外辐射穿透外壳直接监测设备内部真实温度的情况,美国路克公司在美国电力研究所(EPRI)的资助下,研制了专为电力系统应用而开发生产检测变压器绕组温度的荧光光纤测温装置,这是一种全新的在线监测电器设备内部温度的仪器。1994年美国路克公司的光纤测温仪得到了ISO9002认证,质量达到了更高水平,在此基础上,美国企业发展有限公司(Enterprise Marketing Inc.EMI)联合中国和美国的电力光学专家于1994年开始向中国介绍测发电机、高压开关和变压器等高压电器设备内部热点温度的光纤测温仪,加速了我国光纤测温技术的研究。光纤测温法由于光纤具有良好的电气绝缘性和抗电磁干扰能力,可以将探头埋设在电力设备内部的选定部位,直接测出该点的实际温度变化,在寻求温度传感的其他替换手段的所有的研究活动中,光导纤维的测温学为最活跃的研究与开发领域之一。但光纤测温系统成本也相对较高,光纤的抗物理损伤能力比较弱,这一特性造成光纤测温系统的安装和改造比较麻烦,只适用于抗扰度很高要求的场合。

3. 射频测温技术

上世纪80年代,国外开始把射频技术应用于电力及其配套设备温度监控领域。由于有成熟的射频监控技术作为技术后盾,射频测温发展十分迅速,在国外射频测温技术已比较成熟。国频测温技术从上世纪80年代开始研究,在2001年后国频测温产品才出现。如今市场已有一定的产业化规模,其中代表性的企业有深圳英唐公司、珠海格瑞公司等。因为它可对开关柜、电容补偿柜、电力电缆、母线桥架、变压器及重要电气设备的电缆电流及温升故障进行实时在线监测,有效的预防了电气设备和火灾事故的发生,同时亦为供电管理部门提供了用电分配决策依据,所以,射频测温方式得到电力、石化、交通、钢铁等国家重要行业企业越来越多的青睐,目前在国内一些大型商业大厦配电系统温度在线监测装置也开始投用,并在实际应用中取得良好的运行效果。

二、温度在线监测技术的比较及应用展望

温度在线监测技术是基于微电子、智能监测、智能控制等技术上发展起来的,集微控制系统、自动化、通讯、网络等一体的高新技术。我们通过对现行最常用的几种测温技术进行比较,并据此展望其应用前景。

1.技术比较

现在温度在线监测技术最常用的三种测温方法各有特点:

①绝缘性

光纤本身绝缘性较好,但运行时间长以后,光纤表面受积灰、吸潮影响,存在爬电、短路的隐患,安装后柜内存在多根光纤处于高低电位之间,防污闪能力差是这种测温方式的最大隐患;红外测温方式测温部件处于低电位,无绝缘隐患,只要距离够,不受电压等级影响;射频测温方式最大的特点是采用无线数据传输技术,直接接触式测温,电位通过高频射频通讯,隔离彻底,无绝缘隐患。

②测温范围

在电力设备中,光纤测温方式的测温范围通常为-20℃~125℃左右;红外测温方式的测温范围通常为-20℃~200℃左右;射频测温方式的测温范围通常为-20℃~200℃左右。

③测温精度

光纤测温方式的测温精度通常为±0.5℃左右;射频测温方式的测温精度通常为±1℃左右;红外测温方式测量的温度值由于受电磁干扰强度、环境温度、测温点距离等因素的影响,测得温度值和实际值偏差相对较大,测温精度波动较大。

④安装方式及其分析

光纤测温通常将光纤直接缠绕在需要测温高电位的部位,用胶粘的方式固定光纤,一根光纤贯穿所有测温点;红外测温通常将红外光学探头直接对准需要测温部位;射频测温通常根据测温的部位特点安装,如采用专用自粘胶带、不锈钢金属扎带或利用原有母线螺栓固定温度传感器和数据发射模块等方式安装。

光纤测温方式光纤传感器直接固定在高电位,时间长了,粘胶有老化脱落的隐患,且光纤弯曲半径需要在3CM以上,不能弯死角,光纤本身材质较脆易断,施工有一定难度,对测量位于触头盒内的触头温度,较难实现。

红外测温方式固定于低电位,安装牢固、简便,但探头与被测点中间不能有隔挡及光学镜头有距离要求,因电气设备型号多、结构复杂,选择合适的位置及对准测温点有一定难度,易造成测温不准。

射频测温方式根据测温的部位特点安装,直接固定在测温点,安装牢固、简便,测温位置不受结构影响,可直接装于触头盒内的静触头与母线连接处,具有测温直接、准确的特性。

2.应用前景

总之,红外测温技术更适合对外露点的便携式测量;光纤测温技术由于成本较高,且对于设备还存在绝缘隐患,故在应用中有一定的局限性;射频传感技术由于存在布线简单、方便、成本低的特点,该技术已被越来越多的领域应用。随着该技术的迅猛发展,体积减小,成本和功耗的逐步减少,射频测温技术在各行业领域的大面积应用已成为必然趋势。

三、射频测温技术在某商业大厦低压配电系统中的应用调研

1.测温技术的应用背景

某商业大厦是一座现代化的智能商业、酒店、宾馆及办公大厦,有先进的自动化设备、现代化办公及通讯设备,高度智能化的管理和控制。建有低压配电站,拥有数公里的电缆沟和电缆夹层,开关柜是抽屉式全封闭低压柜,在运行中暴露出抽屉内部电气元件和开关动静触头处的温度无法人工监测的弊端(以前开放式的配电间隔可使用测温枪或试温片监测),配电系统曾发生多起开关动静触头和电缆过热故障,有时故障点温度超过100℃,差点酿成火灾事故,如果仅靠原始的巡检手段,不能及时发现隐藏在开关柜内部和各处电缆的温升隐患。因此,该商业大厦决定对低压配电系统进行温度在线监测改造,以实时监测设备安全隐患。

2.技术改造方案的选择

经过多方调研和对比,选用了采用射频通讯技术的测温装置,之所以选用该技术,原因如下:市场上现有的在线测温技术基本上有三种——光纤、红外和射频。光纤技术由于是有线通讯,在配电系统中使用,存在着“爬电”的风险,事实上,确实发生过爬电引发的短路事故;红外技术虽是不接触测温,但需要通过严格定位测量测点的温度,各种因素致使测温严重不准,更重要的是,与射频测温技术相比,改造难度较大,可维修性较差(有时需要母线停电,甚至还受空间限制);而射频测温技术,通常安装方式只需将温度传感器紧贴在测温点处,用专用的高压自粘扎带将其紧紧固定安装在测温点处,如:开关触头的根部,电缆的进出线接头、电容器的表面等,安装方便,维修方便(无需停电),同时也克服了“爬电”的风险。

①现场监测仪器

在该商业大厦配电站值班室设工控机和数据集线器,检测到的各点温度、电流通过数据集线器集中直接上传到后台工控机上,通过浏览工控机显示屏的显示界面,管理人员可直观方便地观察各个电气接点当前的温度数据、电流值及历史报警事件记录等数据信息,可同时处理600多个电气接点温度的实时温度数据。并在工控机上预留通讯接口,将全部检测的温度数据及电流值与火灾报警系统相联动。

②信号采集

信号采集由温度接收模块、温度采集发射模块组成,模块外壳采用高强度防火工程塑料,其温度范围0℃-150℃,模块内部加注树脂胶,拥有优秀的绝缘、防水、防气、防腐能力。采用先进的微电子技术、无线射频通讯技术,将各测温/电流采集模块与发射模块巧妙地结合在一起,收发射模块选用无线高频载波方式,一个接收模块可同时接收1-12个发射模块的数据,通信距离最远可达100m。温度采集发射模块安装方便,只需将无线感温传感器直接安装于电缆接头处外层和断路器触头处,本模块具有完全的电气隔离和在强磁干扰、环境恶劣的地方正常工作的能力。

3.实施效果评价

该商业大厦此项改造主要应用于电气低压系统的开关触头及电缆接头处,对各层面600多处有可能产生异常温升故障点安装了无线感温传感器,并使系统与火灾报警系统实行相联动。项目实施运行后,产品质量可靠,测温效果良好,能实时监测电气设备的温度,及时发现电气设备温升隐患,为预防电气火灾的发生提供了一个有效的监控手段。

电气火灾往往都是因电气设备的温度异常引发的,电气设备在额定状态或正常状态下,其产生与散发的热量应处于动态平衡状态,不应该出现危险的过热现象,但随着设备绝缘老化或接触电阻增大等原因,难免出现过热温升,进而引发电气火灾的发生,事前监控预防尤为重要。射频温度在线监测技术安全性好,可靠性高,安装方便,成本低廉,可为大型商业大厦配电系统的安全稳定运行和预防电气火灾提供一个有效的保证手段。

参考文献:

[1]王洪涛等.红外测温技术的进展及其应用[J].无损探伤,2007,31(04):1-5.

[2]李军等.电力电缆光纤光栅测温在线监测系统[J].江苏电机工程,2005,24(1):6-8.

[3]发明专利“一种采集信号的方法”[P].(受理号200810241204.9)

射频电缆范文第7篇

关键词:辐射特点;主馈线;功率分配器

中图分类号:TN93 文献标识码:A

一、辐射特点

调频广播的频段属于甚高频,频率范围是87MHz~108MHz。频率相对较高导致其向天空辐射时容易穿透电离层,没有反射回地面,形不成天波。同时沿地面传播时衰减快,也构不成服务。因此调频广播依靠空间波辐射,辐射范围在天线的视距内,接收场强为地面反射波和天线直射波的合成。为了提高调频广播的辐射范围,提高有效地的覆盖功率,通常把天线安装在距离地面很高的建筑物上。

调频广播可以选择垂直极化波、水平极化波或圆极化波。由于调频广播每套节目占用带宽较窄,因此调频天线的频带相对很宽。在天馈线系统满足一定带宽和功率容量的要求下可以使用一部天线,通过多工器实现电台的多套节目同时播出。

二、调频天线

根据调频广播电台的发射机功率,节目套数占据的带宽,架设天线高度、天线极化方式及辐射范围要求来选择调频天线的类型,常见适合中小功率电台的调频天线有单偶极子天线、双偶极子天线和蝙蝠翼天线。

1 单偶极子天线

单偶极子天线的极化方式为垂直极化,辐射垂直极化波,适用于整个调频频段范围。通常单偶极子天线由铝合金管制成的带平衡转换器的馈电系统和一对半振子制成,一般在振子轴线方向安装2或4个单偶极子天线单元和支撑钢管共同组成调频天线,每层天线单元之间的距离一般为0.7~0.8λ,因此天线具有很高的增益水平,在垂直面内具有很强的方向性,水平范围内无方向散射。受支撑钢管和天线所在建筑物影响其水平方向图可能不是理想的圆。单偶极子天线的输入阻抗为50Ω,因此为天线单元馈电的功分器和分支电缆也是50Ω,天线在整个频段内的驻波比小于1.25。单偶极子天线的成本低廉,容易安装,适用于节目套数少的中小功率电台。

2 双偶极板天线

双偶极板天线由不锈钢管或铝合金制成,由两对平行的半波偶极子及反射板构成,两对半波偶极子的距离为λ/2,中间是带有玻璃钢保护的聚四氟乙烯绝缘材料,反射板由不锈钢材料制成提高了抗风能力。反射板使双偶极子天线的方向性增强,它的半场强角宽度可达90°,因此双偶极板天线单元可以组合安装在铁塔的四面,采用90°相差及偏置方式馈电,阻抗匹配容易实现,在水平面可获得很好的方向图。双偶极板天线单元也可以采用不同的面数在不同方向的方式组合安装来实现想要获得的水平方向图,选择合理的覆盖范围。视天线安装方式,可以做垂直极化天线使用也可以按水平极化天线使用。双偶极板天线的输入阻抗50Ω,整个频带内的驻波比低于1.15,增益达7.5dB。

3 蝙蝠翼天线

蝙蝠翼天线采用水平极化方式,频带相对较宽,风荷载小,是调频电台广泛使用的天线。天线的每层有4个振子翼互相垂直安装在桅杆周围,成两对正交对称振子,因此蝙蝠翼天线的辐射在水平面内无方向。蝙蝠翼天线的水平面方向图圆度较好,使用多层蝙蝠翼天线可以增强垂直面内的方向性,因此可根据增益需要和支撑桅杆的强度来确定安装层数,一般中小功率电台选2~4层。蝙蝠翼天线振子通过75Ω分支电缆馈电,电缆芯和振子翼中心馈电点依靠T型跳接铜片相连。电缆外导体与桅杆相连。全部分支电缆的另一端接功分变阻器,功分器的输出端口与主馈线连接。每层的4个振子翼的馈电电流幅度相等,相位相差90°,4根分支电缆长度相差λ/4。利用这种馈电方式改善了蝙蝠翼天线同层并联电缆的阻抗匹配,提高了天线的带宽。蝙蝠翼天线的缺点是必须安装在大型桅杆上(铁塔顶部),安装调试和维护困难。

三、功率分配器

功率分配器把输入端的射频功率平均分配至各输出支路端口,同时将输出端口与相连的馈线分支电缆的特性阻抗进行匹配。功率分配器的结构包括输入输出接口和一组同轴的阻抗变换器,功率分配器的输入端阻抗为50Ω,并联输出端的阻抗与端口数量和所接馈线分支电缆的特性有关,因此功率分配器的输入输出端口之间必须进行阻抗变换。四路功率分配器是最常用的功分器,有四个输出端口(4∶1变阻器)。其他还有八路功分器、六路功分器和二路功分器。功率分配器中的阻抗变换器由2~4节阻抗变换线构成,每节阻抗变换线的长度为λ/4,阻抗变换器的总节数由输入输出阻抗变换比、驻波比和工作带宽决定。在阻抗变换比一定的条件下,节数越多,功率分配器的驻波比和带宽指标越好,但功率分配器的制作成本也增加。

选择功率分配器时不仅要考虑其功率容量,工作带宽和最大驻波比,还要注意功率分配器的输入和输出接口的规格。通常符合国际标准的规格有N型和ELA法兰型接头,我国还有L型系列标准,如L16、L27、L56等。功率分配器在出厂时都经过了专用仪器调整测试,一般驻波比都小于1.05,插芯与外导体之间的绝缘阻值超过200MΩ。

四、主馈线

调频发射天线的主馈线的特性阻抗通常为50Ω,一般选择驻波比低、损耗小的SDY系列聚乙烯螺旋绝缘皱纹铜管RF电缆,调频电台通常选用SDY―50-37―3和SDY―50―80―3型号RF电缆作为主馈线。选择馈线电缆时要注意4方面的要求。一是电缆在工作频带内的功率容量要高于相连的多工器输出功率,且有足够的工作余量。射频电缆的标称功率值设计在环境温度40℃,所以要考虑温度上升时功率下降的因素,环境温度上升到50℃时,电缆承受的功率将降低18%。二是选择的射频电缆满足调频和电视发射天线系统的技术标准(GY/T5051―94)关于主馈线功率损耗的要求要小于2.5db,电缆终端接50Ω负载时在调频段范围内测试的驻波比要低于1.08。考虑到RF电缆的直径和单位长度与衰减之间的关系,如果发射天线与发射机房较远,主馈线电缆较长,要尽量选择直径大一点的射频电缆,降低射频电缆长度带来的功率衰减。三是选择的射频电缆的内外导体的电气绝缘性能要大于500MΩ,特别是一些功率较大且环境潮湿地区的调频电台。为了保持主馈线良好的电气性能,需要定期为馈线电缆冲入30kPA的氮气或惰性气体,同时要采取密封措施,保证电缆和相关接头的气密性良好。

五、调频天馈线系统的维护

随着功率的增加,调频天线的高度越来越高,天馈线系统的维护难度也越来越大,维护管理水平已成为保证安全播出的重要因素之一。调频天线架设在几十米至几百米的空中,风的作用将导致天线的机械振动不止,天线的金属紧固件长期处于疲劳工作状态,此外受温度变化导致的热胀冷缩、湿度及酸雨等带来的影响,天馈线上的金属器件的锈蚀加快,绝缘材料老化严重。同时由于天线在高空,技术维护人员不可能经常上去维修检查,天线出现故障隐患不容易及时发现。

调频天馈线系统维护的日常做法要从两个方面着手,一方面要注意监视机房一侧主馈线的驻波比,另一方面要定期检测馈线的绝缘电器性能。当发现天线驻波比出现较大的变化后要及时查找原因处理,直到驻波比恢复到正常水平范围。查找故障原因的办法可以采用分段查找的办法:先测试主馈线的驻波情况,在主馈线终端接50Ω标准负载,从主馈线的输入端测量来测试驻波比,检查是主馈线有问题还是后级问题,如果主馈线驻波比在正常范围则问题出在天线,测量功率分配器和连接的分支电缆,甚至天线单元,这项工作根据条件可选择塔上测量或塔下测量。根据经验通常天线驻波大多发生在雨雪天过后,天馈线的分支电缆和功分器的接头受潮进水,绝缘电阻降低甚至短路,用热风枪将潮气吹出后要重新密封。定期检验馈线的绝缘性能,绝缘阻值至少大于100MΩ。发现绝缘阻值降低,检查馈线外导体的接地情况,检查各个接头是否存在过热或紧固不牢,馈线电缆内的气压是否过低,以及天线各部件的锈蚀和老化情况。另外要处理好天馈线的接地和防雷设施,主馈线的外导体要和地线用宽铜皮连接,尤其是雷雨天气频繁地区,要将在主馈线进入机房之前将外导体与地线连好。

结语

随着调频广播的快速发展,调频广播已是目前的重要的广播覆盖方式。调频天馈线系统保持良好的工作性能决定了安全的播出质量,电台维护人员对天馈线系统的维护要特别重视。

射频电缆范文第8篇

[关键词]光纤供电;航天领域;启示与建议

中图分类号:TH823.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0224-01

1 引言

NASA(美国航天局)一直在开展激光空间传输能量的研究,通过激光在自由空间中传递能量,面临的最大的难题为光电转换效率随着距离的增加而急剧减小。光纤供电技术巧妙的解决了这一难题,它通过光纤的全反射效应为激光的传输提供了损耗较小的通道,不受射频和磁场、雷电、电磁脉冲影响,不产生额外的电磁干扰,比传统电缆更轻、装配灵活,且对系统防热设计要求较低。正是因为这些优点,使其在相关领域得到了广泛的应用。

2 发展现状和趋势

2.1 发展现状

20世纪50年代首次发现GaAs材料具有光伏效应,并首次制成砷化镓太阳能电池,效率有6.5%。70年代,美国采用LPE技术,在砷化镓材料的表面生长一层宽禁带窗口层,大大减少了表面复合,转换效率提高至16%,开创了高效率砷化镓太阳电池的新纪元。20世纪80年代后,国外砷化镓太阳能电池技术逐渐演化到采用MOCVD、异质外延、多结叠层结构等最新技术,材料的供电功率和转换效率不断提高,最高效率已达到29%。同时,随着激光技术的发展,采用激光器驱动光电转换材料的研究开始兴起。从20世纪80年代至今,光纤供电技术取得了长足的发展。目前,美国的JDSU、LaserMotive,德国西门子等公司,能提供功耗在1瓦特左右输出稳定的光供电材料,如图1所示,转换的效率可以到达最高60%,传输距离可以达到10km左右。更大功耗的由于稳定性较差,目前多处于实验室研究阶段。

在应用领域,国外光纤供电技术研究起步较早,目前低功耗的应用相对成熟,从20世纪90年代开始,相关技术开始应用于高压输电、军用及航天航空、工业传感器和医疗设备等领域。

2005年,霍尼韦尔公司在国际航空传感器大会上,提出了一种基于光纤供电的传感器网络,可以应用在对噪音、电磁和射频的干扰要求苛刻的场合。2006年,德国KIT公司,成功实现在单根光纤中传输数据和供电。2013年,美国LaserMotive公司在SPIE国际防务安全展览上,展示了光纤供电驱动的小型无人机。这种小型无人机飞行高度可以达到2km,用来进行区域目标监视、通信中继等。

2.2 发展趋势[1]

目前,国外光纤供电技术研究主要集中在790~850nm、900~1000nm和1200~1600nm三个波段。790~850nm波段一般采用铝镓铟或砷化镓光电池材料,可以提供稳定的500mw的1~2km远程输出功耗;900~1000nm波段一般采用铟砷化镓或者砷化镓光电池材料,能够提供稳定的2W以上的1~2km远程输出功耗;长距离的光纤供电一般采用1200~1600nm波段铟砷化镓或者磷化铟光供电材料,可以提供500mw左右10km以上的稳定功率输出。目前,美国JDSU公司在实验室内已经成功实现了10W功耗1km距离的光纤供电演示。

3 应用特点

3.1 电力领域[2]

在电力领域,激光供能系统是解决电力系统测量中绝缘问题的安全可靠方案,通过光纤隔离高、低电压侧,给高压侧数据采集电路提供稳定电源,并且可以通过与能量光纤共用的信号光纤将采集到的信号送到低压侧的数据采集系统,不受高压母线附近的强电磁干扰的影响。同时,光纤不导电、重量轻、集成度高的特点取代了传统电磁式互感器的填油等复杂绝缘结构,体积小,造价低,安装维护成本也大大降低。

3.2 工业传感器

国外的工业传感器也经常采用光纤供电的形式。光纤提供了一种抗噪声,抗火花,绝缘的特殊电源,因此光电转换是传感器应用的理想选择,如电磁干扰测试与测量传感器。

电路会产生辐射无线电频率(RF)能量的电磁场,从而增加了电子超过规定EMI(电磁干扰)限制的可能性。磁场或电场探测器用于EMI测试以量化放射水平,并帮助确定电磁干扰的来源。在该测试中使用的探测器的电源一般由电池提供。当电池需要充电时,测试停止,电池充电或更换。电池充电破坏了试验的连续性,增大了测试周期。光电电源可以作为一个孤立的电源来驱动的EMI探针,从而提供一个单一的电源,从而除去了对电池的需要。全光纤转换可以向探头提供动力,使探头以较高的速率发回采样数据,以方便测量。因此,EMI测试可以更有效率和更经济地在较少的时间里完成。

3.3 医疗设备

磁共振成像(MRI)技术可以通过检测核磁共振信号显示人体图像。这些信号用射频线圈检测,这种线圈可以将信号放大到足够电子处理器可以读出的水平。通常情况下,是由一个非常僵硬、笨重、隐蔽的铜电缆向线圈放大器提供电源。在MRI检查过程中所采用的高转换领域,共模信号和接地回路对保持信号的完整性提出了挑战,并且可能导致因电缆过热发生的烫伤。使用非导电纤维可以消除这些风险,并且改进信号的信噪比。由于纤维需要的横截面面积更小,因此在相同的可用空间内可以使用更多的线圈提供动力以改善成像质量。同样,其他电子故障监测设备在强磁场和射频场内也可使用独立的光子电源,以确保无干扰测量。

4 启示与建议

(一)紧密跟踪光纤供电领域技术发展,充分重视其对于航天领域的意义。目前,国外光纤供电技术在航空航天传感器测量领域有广泛的应用,在国内工业领域也有相关的应用,但在我国航天型号研制方面还未涉足,有较大的应用空间。

未来的航天电气系统将会趋向于重量轻、功耗低、内部通信快速灵活的方向发展。采用光纤供电的方式,可以利用光纤作为能力传递和信息交换的介质,大大降低设备重量,避免传统电缆连接的复杂性以及无线射频通信的带宽限制,降低系统电磁兼容和防热设计的难度,对于我国航天技术发展具有推动意义。

(二)结合航天领域电气系统特点,推动电气系统电缆光纤化。目前箭上、弹上系统、地面测试设备和导弹指挥通信设备电气系统普遍使用电缆,然而,一贯使用的以电缆为媒介进行供电和通信的方式存在着许多弊端。箭、弹上存在着许多不同类型的干扰源,对电缆通信造成很大的电磁干扰。特别是对于武器系统而言,在遇到敌方施加电子干扰时,传统的电缆通信方式可能因电磁兼容的缺陷而导致崩溃。光纤供电技术可以彻底避免电磁干扰,降低电气系统防热设计难度,提高信号传输的安全性和可靠性。光纤还具有转弯半径小方便铺设、传输信号容量大、速率高、衰减小、误码率低等常规电缆无法比拟的优点,有利于提高系统的集成化、小型化和安全性水平。

(三)加强顶层牵引,梳理电缆光纤化研制体系。电缆光纤化涉及系统广泛,工程化工作较为复杂。需要充分发挥总体的顶层牵引作用,通过总体技术论证,统筹策划、分步开展、逐步完善,建立完善的研制体系。同时,加强系统性培训,建立面向型号的光纤化技术专业队伍。在研制过程中,可以先对部分对电磁干扰、噪声、防热要求苛刻的电气设备进行光纤化改造,后续再逐步推广到其它设备,最终实现系统光纤化的最优解决方案。

参考文献