GB T 15875-1995 漏泄电缆无线通信系统总规范.pdf

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1、中华人民共和国国家标准漏泄电缆无线通信系统总规范发布实施国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准漏泄电缆无线通信系统总规范国家技术监督局批准实施主题内容与适用范围本标准规定了漏泄同轴电缆无线通信系统的术语技术要求试验方法检验规则及包装储运等要求本标准适用于漏泄同轴电缆无线通信系统的研制生产和工程设计引用标准爆炸性环境用防爆电气设备通用要求爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备射频电缆特性阻抗测量方法陆地移动通信网的容量系列及频道配置移动通信调频无线电话发射机测量方法移动通信调频无线电话接收机测量方法移动通信调频无线电话机通用技术条件移动通信调频无

2、线电话机环境要求和试验方法移动通信调频无线电话机可靠性要求及试验方法移动通信调频无线电话机质量评定规则移动通信设备运输包装煤矿通信检测控制用电工电子产品通用要求煤矿通信检测控制用电工电子产品基本试验方法煤矿通信检测控制用电工电子产品质量检验规则术语漏泄电缆一种开放的传输线电磁波可在其导向结构中纵向传播同时射频能量可由电缆向外界传送也可从外界向电缆传送漏泄同轴电缆一种不完全屏蔽的同轴电缆电磁波可在其导向结构中纵向传播同时可按弱磁耦合原理或缝隙天线原理与其周围空间之间实现射频能量的双向传播漏泄同轴电缆是漏泄电缆的一种类型传输衰减漏泄同轴电缆在其导向结构的纵向传播过程中的能量损耗通常用表示耦合损耗漏

3、泄同轴电缆和附近天线之间耦合的功率损耗通常用表示耦合损耗是距漏泄同轴电缆处设置的半波偶极子天线所接收的功率与该处电缆中传输的功率之比取对数即式中耦合损耗漏泄同轴电缆内部传输功率天线所接收的功率注传输衰减和耦合损耗随不同的实际环境而有所变化双向中继器补偿漏泄同轴电缆传输衰减的双向放大器射频汇接器实现正向和反向多路射频信号的汇接的装置延伸系统将各种地面移动通信延伸至特定空间以保持不间断通信的系统多独立基台系统在相同的环境下共用同一漏泄电缆通信线路利用多个不同频率的相互独立工作的基台和移动台实现不同部门内用户之间通信的系统系统组成基本系统系统主要由基地台漏泄同轴电缆和移动台组成适用于短距离通信场合网

4、络结构如图所示图基本系统基台漏泄同轴电缆移动台耦合损耗传输衰减分等级耦合系统系统主要由基台分等级耦合漏泄同轴电缆和移动台组成与基本系统相比通信距离可增加网络结构如图所示图分等级耦合系统基台分等级耦合漏泄同轴电缆移动台漏泄同轴电缆分段传输衰减分等级耦合损耗其中双向中继系统系统主要由基台漏泄同轴电缆双向中继器和移动台组成适用于长距离通信网络结构如图所示图双向中继系统基台漏泄同轴电缆移动台双向中继器延伸系统系统主要由中继台漏泄同轴电缆双向中继器和移动台组成适用于将各种移动通信延伸到特定空间保持不间断通信网络结构如图所示图延伸系统漏泄同轴电缆移动台双向中继器中继台地面移动通信基地台多独立基台系统系统主

5、要由多个独立基台射频汇接器漏泄同轴电缆双向中继器和移动台组成适用于大范围多独立通信要求的矿用系统网络结构如图所示图多独立基台系统基台漏泄同轴电缆移动台双向中继器射频汇接器技术要求系统的基本功能实现基台与移动台之间的双向异频单工通信经基台转发实现移动台之间的异频单工通信实现基台与移动台之间的双向数据传输能与公用电话交换网或专用电话交换机相连频率配置工作频段漏泄同轴电缆系统采用频段频段也可以采用频段延伸系统沿用地面移动通信系统的原用频段收发频率间隔为了简化双工器提高中继器性能收发频率间隔应适当增大漏泄同轴电缆系统可选表的规定地面延伸系统应符合第章的规定表频段收发频率间隔待定信道间隔系统功率电平分配

6、系统功率电平分配按图考虑它决定于基台漏泄同轴电缆中继器移动台和环境变化造成的瑞利损失以及各种连接器的衰减等因素图双向中继系统的一条支路基台漏泄同轴电缆移动台双向中继器耦合损耗传输衰减对于双向中继系统应该分正向即基台移动台和反向即移动台基台的功率电平分配基台移动台系统总损失基台或双向中继器最小输出功率式中耦合损耗最长中继段电缆传输衰减瑞利损失移动台接收灵敏度移动台接收天线增益移动台基台个双向中继器的噪声积累噪声积累引起系统信噪比恶化所需的补偿电平系统总损失移动台最小输出功率式中中继器的噪声系数基台的接收灵敏度移动台发射天线增益考虑到实际工作中的耦合条件工作环境影响等随机因素系统应留有足够的裕度系

7、统的无线工作方式可采用异频双工方式或异频单工方式也可采用异频双工和异频单工兼容方式非话传输业务待定基本设备的技术要求环境条件漏泄同轴电缆通信系统中的各种设备除有特殊说明外其环境条件应满足下列要求矿用漏泄同轴电缆通信系统工作温度相对湿度非矿用漏泄同轴电缆通信系统工作温度相对湿度漏泄同轴电缆的技术要求漏泄同轴电缆的主要电性能指标传输衰减由产品标准规定耦合损耗由产品标准规定特性阻抗或电压驻波比环路直流电阻由产品标准规定爆炸性环境用的漏泄同轴电缆的要求除符合条的规定外还应具有阻燃特性即要求移去火源后能自熄延燃时间不大于延燃长度不大于双向中继器的技术要求供电方式漏泄同轴电缆通信系统中双向中继器的供电方式

8、有串联供电并联供电和串并联供电三种串联供电方式是利用电缆的芯线和屏蔽层传送直流电供给串接在漏泄同轴电缆中的双向中继器如图所示图串联供电方式示意图各中继段漏泄同轴电缆的环流电阻各中继器的工作电流这种供电方式在矿用漏泄同轴电缆通信系统中用得较多并联供电方式是直流电源分别给中继器供电这种供电方式适用于大功率中继系统串并联供电方式是串联和并联供电方式的结合这种供电方式不论在矿用系统和非矿用系统中都用得较多主要电性能指标见表表项目主要电性能指标功率增益正向增益基台移动台反向增益移动台基台等于一个中继段漏泄同轴电缆的正向传输衰减或反向传输衰减特性阻抗或噪声系数抑制度正向增益控制自动人工由产品标准规定电压驻

9、波比工作带宽由产品标准规定注正向功率增益射频汇接器的技术要求待定无线电话机的技术要求按的规定电源的技术要求系统中各种设备可采用交流电通过配套的整流稳压装置供电直流电通过逆变装置供电也可采用电池组供电各种直流电源的标称电压为电源的主要电性能要求由产品标准规定结构工艺要求系统中各设备的结构工艺要求应符合设备技术要求的有关规定可靠性要求矿用的系统及其设备的可靠性要求应符合第条的规定非矿用的系统及其设备的可靠性要求应符合第章的规定试验方法基本设备技术性能测试方法测试条件除非另有规定系统设备电性能测试条件应在正常大气条件下进行正常大气条件是指温度相对湿度和气压在下列范围内的任何实际存在的组合温度相对湿度

10、大气压各项技术性能应在屏蔽室内进行测试屏蔽室应有的电磁衰减能力所用试验设备和测量仪表的精度应满足被测设备的测量要求并必须在计量周期内漏泄同轴电缆电性能测量方法漏泄同轴电缆的实际安装环境对传输衰减和耦合损耗有一定的影响因此生产厂提供的这两种电气参数在工程上仅作参考工程设计应结合具体工作环境测量传输衰减和耦合损耗测量的方法与实验室里的方法一致在实验室里测量电性能参数时被测电缆须平直架空并适当离开其他物体尤其是金属物体以保证电缆周围的场分布不产生严重畸变传输衰减和耦合损耗按图连接设备和仪器电缆长度取适当数值图传输衰减和耦合损耗的测量配置场强测试仪的半波偶极子天线距被测漏泄同轴电缆处调节射频信号源的输

11、出使最小信噪比不小于从信号源向电缆末端移动场强计按小于波长的等间距记录一组距离及其对应的场强值用最小二乘法对全组数据进行线性回归处理则该直线的斜率就等于传输衰减半波偶极子天线加到场强计输入端的信号功率由天线等效高度天线输入阻抗场强计的输入阻抗和场强回归直线的截距求得在信号源与被测漏泄同轴电缆匹配的情况下取信号源的输出功率按耦合损耗的定义得出其测定值传输衰减和耦合损耗的测量方法举例见附录参考件特性阻抗按的规定测量双向中继器的电性能测量方法双向中继器的增益按图连接各设备和仪器功分器采用标准件图双向中继器增益的测量配置调节两个射频信号源使被测双向中继器正反向输出均达到额定输出功率记录此时射频信号源和

12、的输出电平为和选频电平表和的电平读数为和则正向增益正为反向增益反为噪声系数按图连接设备要求低噪声放大器的带宽足够大于被测中继器的带宽以保证测量精度图噪声系数的测量配置使噪声源的输出为零记下此时功率计测得的噪声功率调节噪声源的输出使得功率计的读数为的两倍则记下此时噪声源的指示值即为双向中继器的噪声系数正向增益控制正向增益控制是控制自动或人工其正向增益以保证输出信号电平恒定的能力按图连接各设备和仪器调节两射频信号源的输出信号电平使被测双向中继器正反向输出均达到额定输出功率调节射频信号源的输出电平使正向输出功率电平的变化在规定的范围之内如在额定功率的之内则此时信号源输出电平的变化范围为正向增益控制值

13、电压驻波比按图连接设备和仪器图电压驻波比的测量配置将射频信号源的信号频率调节在双向中继器的正向工作频率范围内然后调节信号源输出信号幅度使双向中继器的输出为额定功率此时从通过式功率计的表头指示读出输入功率和反射功率按下式计算就可得出双向中继器的正向输入端口在该频率点的电压驻波比按步骤同理可测得其他频率点上的电压驻波比将双向中继器倒接按步骤同理可测得双向中继器反向输入端口的电压驻波比抑制度抑制度是正向通道对反向信号的抑制能力或者是反向通道对正向信号的抑制能力按图连接各设备和仪器图抑制度的测量配置设正向频率为反向频率为调节信号源的频率和输出幅度为和通常取记下此时电平表的读数改变信号源的频率为调节信号

14、源的输出幅度使电平表的读数保持不变此时信号源的输出为则双向中继器的正向抑制度为单位为将双向中继器倒接调节信号源的频率和输出幅度为和通常取记下此时电平表的读数改变信号源的频率为调节信号源的输出幅度使电平的读数保持不变此时信号源的输出为则双向中继器的反向抑制度为单位为工作带宽按图连接设备和仪器调节射频信号源频率为正向工作频率输出幅度为合适的电平如由电平表测得双向中继器输出电平为保持射频信号源输出幅度改变其频率上偏调和下偏调使双向中继器输出电平下降射频信号源频率分别为和则正向工作带宽为与之差将双向中继器倒接调节射频信号源频率为双向中继器反向工作频率输出幅度为合适的电平如由电平表测得双向中继器输出电平

15、为保持射频信号源输出幅度改变其频率上偏调和下偏调使双向中继器输出电平下降射频信号源频率分别为和则反向工作带宽为与之差无线电话机的电性能测量方法按和的规定测量电源电性能测量方法按产品标准的规定进行设备结构工艺检测方法用观察和机械的方法对系统设备的结构工艺进行检测以验证材料外形尺寸结构设计和加工工艺是否符合要求系统性能测试方法测试条件系统建成后移交给用户前在系统的实际环境中进行系统的性能测试系统功能考核按合同的要求和系统设计文件规定的方法进行系统功能考核信号场强均衡的测量方法在系统正常工作时沿漏泄同轴电缆选择一个中继段保持场强计天线与漏泄同轴电缆的相对距离不变等间距地测量出一组场强及其对应的距离值

16、对其线性迭代处理确定出与该组数据对应的场强随距离变化的直线则线段两端对应的场强值为两个中继器之间信号场强的变化范围其中数值小的场强应能满足通信的需要按同样的方法对系统的其他中继段进行抽测其结果应大体一致环境试验环境试验要求除非有特殊要求系统设备环境试验要求应符合下面的规定矿用漏泄同轴电缆通信系统的设备环境试验要求应符合第章的规定非矿用系统的设备环境试验要求应符合第章的规定爆炸性环境使用的系统设备的环境试验要求应符合以下规定爆炸性环境中用的漏泄同轴电缆无线通信系统的各种设备应符合的规定各种设备电路的本质安全性能设计应符合的规定对于隔爆兼本质安全的设备应符合和的规定环境试验方法矿用系统的设备应符合

17、的规定非矿用系统的设备应符合第章的规定可靠性试验方法矿用系统的设备可靠性试验方法应符合的规定非矿用系统的设备可靠性试验方法应符合第章的规定检验规则矿用漏泄同轴电缆通信系统应符合的规定非矿用系统应符合的规定标志包装运输和贮存标志各设备都应在适当的显著位置有清晰的标志标志上应标明产品型号编号厂名等包装运输贮存设备的包装运输贮存要求包装件试验方法和质量评定规则应符合的规定附录传输衰减和耦合损耗的测量方法举例参考件测量方法通过漏泄同轴电缆外部电磁场的测量和对测定值的计算确定被测样品的传输衰减和耦合损耗传输衰减的测量方法按条的要求安装好样品电缆信号源输出功率取适当数值从漏泄同轴电缆的一端向另一端等间距地

18、移动场强计及其天线记下每个点的距离和场强值共测得组数据样品长度应保证测得的传输衰减比组场强值的均方根误差大测量过程中必须避免人体及其他有害感应产生测量误差漏泄同轴电缆的传输机理决定了场强随纵轴距离的变化呈线性函数关系式中为该直线段的斜率它等于被测同轴电缆的传输衰减按最小二乘法可得为该直线段的截矩用于计算耦合损耗计算公式为耦合损耗的测量方法按条的定义其中由半波偶极子天线的等效电长度及其输入阻抗和天线处的电场强度决定计算公式为将式代入式取信号源的输出功率值取处的值得纵向连续开槽同轴电缆的实测结果举例在运输巷道安装了外径为外导体开角为的同轴电缆用配有记录器的场强计测量该电缆的传输衰减和耦合损耗电场强度随纵向距离变化的测量值及按本方法取得的计算结果即线段如图所示图场强纵向变化的实测值及传输衰减和耦合损耗的计算结果附加说明本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出本标准由机械电子工业部电子标准化研究所归口本标准由机械电子工业部第三十六研究所和第二十二研究所负责起草本标准主要起草人郑辉根陆吉琴杜顺贞陆耀明何光泉