高速運(yùn)載工具內(nèi)部ROF型寬帶無(wú)線接入的電磁效應(yīng)研究.pdf

1、隨著以民航、高鐵為代表的高速運(yùn)載工具的不斷發(fā)展，在這些高速運(yùn)載工具內(nèi)部提供寬帶無(wú)線接入的需求也日益增長(zhǎng)。然而引入無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)后，它對(duì)高速載具內(nèi)電磁敏感設(shè)備的干擾問(wèn)題尚未得到完全解決。光載無(wú)線技術(shù)(Radio-over-fiber，ROF)是一種融合了光子通信和無(wú)線通信的通信技術(shù)，其因具有寬帶范圍內(nèi)損耗低、分布式、低輻射、低能耗等顯著優(yōu)勢(shì)，為無(wú)線接入提供了一條有效解決途徑。因此，論文提出并研究了一種ROF分布式無(wú)線寬帶接入方案，用于在高速

2、載具內(nèi)提供無(wú)線接入服務(wù)，并通過(guò)仿真建模對(duì)該系統(tǒng)的電磁效應(yīng)進(jìn)行了研究。
　　針對(duì)民航客機(jī)內(nèi)無(wú)線接入場(chǎng)景，應(yīng)用電磁仿真軟件建立了一套機(jī)艙電磁環(huán)境分析模型;為了使仿真更為接近飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)真實(shí)環(huán)境，在建模時(shí)不僅在機(jī)艙內(nèi)部劃分了商務(wù)艙、經(jīng)濟(jì)艙區(qū)域，并還原了乘客座椅、行李架、舷窗等細(xì)節(jié)。同時(shí)，為了能夠體現(xiàn)出ROF降低電磁干擾的優(yōu)勢(shì)，這里采用了分布式接入構(gòu)造，并與傳統(tǒng)集中式接入進(jìn)行對(duì)比。進(jìn)而，結(jié)合電磁波傳輸損耗模型，分別計(jì)算民航客機(jī)內(nèi)出在ROF分

3、布式無(wú)線接入架構(gòu)下發(fā)射天線所需要的射頻功耗，并分別在800MHz、1900MHz以及2400MHz三個(gè)常用頻段下對(duì)ROF分布式系統(tǒng)和集中式系統(tǒng)的電磁環(huán)境進(jìn)行了仿真。計(jì)算結(jié)果顯示，當(dāng)機(jī)艙內(nèi)采用ROF分布式架構(gòu)時(shí)，在以上三個(gè)常用通信頻段下，機(jī)艙內(nèi)耦合電場(chǎng)強(qiáng)度相比較于集中式接入都要減弱4-8dB左右，同時(shí)系統(tǒng)總射頻功耗也要小于集中式接入系統(tǒng)。這充分說(shuō)明ROF分布式接入在降低電磁干擾與能耗兩個(gè)方面都有較大優(yōu)勢(shì)。隨后，將ROF分布式接入和電磁仿真

4、模型擴(kuò)展應(yīng)用于高速鐵路寬帶無(wú)線接入中;同樣，為了分析該ROF分布式架構(gòu)在降低電磁干擾上的情況，在電磁仿真軟件中對(duì)和諧號(hào)CRH1型動(dòng)車進(jìn)行客室內(nèi)部建模并搭建了無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，并在各個(gè)通信頻段下對(duì)車廂內(nèi)耦合電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算結(jié)果顯示，在高鐵車廂中實(shí)施的ROF分布式接入系統(tǒng)同樣在降低電磁干擾以及能源高效性兩方面具有較大優(yōu)勢(shì)。為驗(yàn)證高速載具內(nèi)的無(wú)線接入電磁仿真，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)搭建了無(wú)線覆蓋測(cè)試平臺(tái)，并對(duì)集中式接入和分布式接入兩種不同接入方式下無(wú)