矩形巷道電磁波混合模型的模式數量研究.pdf

1、井下無線通信系統是現代化煤礦生產的重要環(huán)節(jié)之一，是提高礦井現代化管理程度，提高勞動生產率，維護生產安全和國家財產安全的重要保障。然而，礦井巷道是一類特殊的受限空間，井下環(huán)境惡劣復雜，電磁波受到巷道截面、頻率、粗糙度、粉塵等因素的影響而呈現出復雜的傳播特性。為了建立安全合理的井下通訊系統，需要深入研究電磁波的傳輸特性，以實現井下無線通訊系統靈活、可靠、高效的運行。
　　本文首先從巷道電磁波的截止頻率和邊界條件入手，研究巷道電磁波不同

2、極化方式的傳播特性，分析不同傳播模式電磁波的衰減趨勢和衰減特性。并通過軟件模擬方法，研究巷道低次模電磁波和高次模電磁波的傳輸特性。
　　其次，研究混合模型的傳播特性。在巷道近場區(qū)，電磁波反射、折射較少，電磁波模式數量眾多，傳播特性復雜；在巷道遠場區(qū)，電磁波因巷道壁反射、折射大量衰減，低次模起主要作用。通過分析不同區(qū)域傳播特性，建立混合模型，并確定其混合模型分界點，研究頻率、巷道截面對混合模型和分界點的影響。
　　最后，在研究

3、混合模型的基礎上，提出混合模型不應只考慮基模電磁波作用，而應更多的考慮低次模電磁波作用的論點。通過仿真，研究模式數量對混合模型傳輸特性的影響，從而提高模型精確度，繼而在使模型有較高精確度的條件下，研究頻率和截面尺寸對分界點處需考慮的模式數量的影響。
　　本文的創(chuàng)新性主要體現在，采用差值方法將巷道不同模式數量電磁波傳輸特性與近似實際電磁波特性對比研究，分析頻率、巷道截面對模式數量的影響，并從場強角度建立混合模型，結合對波導模型模式數