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泄漏同轴电缆(简称漏缆,LCX)具有传输线和发射天线双重功能,以其场强覆盖均匀、无盲区、低耦合损耗等特点,广泛应用于矿山、地铁、隧道等闭域空间内,在室内无线通信系统中的应用也呈逐渐增多的趋势。因此,对其设计技术和分析计算方法的研究已成为通信领域的热点课题之一。
本文首先从泄漏同轴电缆的基本结构及分类出发,介绍了其耦合损耗、传输衰减等特性指标,讨论分析了其辐射模式并探讨了漏缆单模辐射带宽扩展的方法;然后根据其外导体上缝隙结构辐射原理,针对缝隙口面精确场分布和缝隙辐射场的理论研究,介绍了目前较为常用的分析计算泄漏同轴电缆的方法:缝隙口面FDTD求解法、缝隙辐射场的并矢格林函数求解法以及数值变换求解法。在此基础上,本文着重研究了利用矩量法求解各种类型泄漏同轴电缆传播特性及场分布的理论方法,并通过利用算法进行大量仿真运算,求解漏缆基本传播常数、缝隙口面电场、辐射场以及耦合损耗等指标数据,分析各参数规律特性,总结泄漏同轴电缆传播特性及场强分布规律。结果分析表明,缝隙长度、倾斜度、缝隙周期及数目、频率等因素对漏缆基本传播常数、口面场及辐射场、耦合损耗等均有显著影响。此外,还特别探讨了缝隙的宽度对口面电场分布及算法优化的作用效果。