中电科微波通信(上海)有限公司裂缝波导型CBTC车地RF系统

2014-11-30 07:43
华东科技 2014年12期
关键词:车地信号系统波导

裂缝波导型CBTC车地RF系统项目属于轨道交通信号系统领域。

轨道交通安全、高效运行的关键是CBTC(基于通信的列车控制系统),CBTC通过车地之间通信,使列车命令和状态在车辆和地面之间进行实时可靠的交换,并确定列车的准确位置及列车间的相对距离,保证列车的安全间隔。因此CBTC对无线传输的系统容量、稳定性、抗干扰能力以及高速移动下的切换等都有很高的要求。CBTC无线传输主要有三种方式:自由无线、裂缝波导、泄露电缆,其中裂缝波导方式信号传输平稳,具有良好的抗干扰能力,是一种更先进的技术。随着个人通信和国内智慧城市的发展,各种无线通信设备对轨道交通通信系统的干扰威胁也快速增加,利用裂缝波导构成的车地通信系统成为轨交安全运营的重要保证。

本项目通过对裂缝波导传输线及RF集成等关键技术进行攻关,自主研发了新型CBTC车地RF系统,实现了无线信号均匀无缝覆盖,解决了轨道交通信号系统传输不稳定和易受干扰的问题,增强了传输距离,提高了信号系统的可靠性和轨道交通运行的安全性。

本项目研制成功具有完全知识产权的裂缝波导型CBTC车地RF系统,主要由CBTC RF模块、裂缝波导天线,车载波导接收天线等组成。本项目研究的关键技术为:

(1)采用分布式波导技术,解决CBTC车地通信系统工程应用中的连续覆盖问题。

(2)采用裂缝波导传输线及R F系统集成技术,解决微波收发链路与OFDM系统的匹配性问题,增强多载波系统的鲁棒性。

(3)采用宽频带低损耗裂缝波导天线建模、仿真分析及精密加工技术,实现了低损耗,辐射均匀的裂缝波导天线及车载波导天线设计及工程应用。

(4)采用多反射复杂环境下的电磁波传播、干扰分析建模及仿真技术,充分利用裂缝波导技术优势解决干扰问题。

本项目的主要创新点:

(1)采用新材料、新工艺,实现裂缝波导天线抗踩踏,高防护等级性能,解决了数百米长波导管的均匀辐射以及防水、防尘和热涨冷缩的工程应用问题。

(2)采用泄漏负载方式,解决裂缝波导天线间的切换问题,实现CBTC车地通信无缝覆盖。

公司自主研制“裂缝波导型CBTC车地RF系统”,用于2010年为国内轨道交通装备“首台套”,打破国外公司的技术垄断,对产业结构优化升级和提高国产化水平做出了重要贡献。

本项目已进入产业化阶段,主要参与了北京亦庄线和昌平线、长沙1号线、成都3号线;北京14号线等,随着轨道交通的发展,具有广阔的应用前景,具有巨大的经济和社会效益。

本项目填补了国内轨交信号系统传输领域的空白,本项目已申请发明专利5项、授权实用新型专利7项;制定企业标准1项;经上海科学技术情报研究所查新,结论为:该项目达到国际先进水平。

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