Въведение
Безжичната комуникация е от решаващо значение в различни индустрии, включително минно дело, тунелиране и обществена безопасност. Тези среди обаче имат уникални предизвикателства, които могат да повлияят на комуникационните сигнали, причинявайки течове в антенната система. Едно решение, често използвано в тези настройки, е използването на течащо захранващо устройство. В тази статия ще разгледаме задълбочено какво представляват пропускащите захранващи системи, проблемите, които решават, и как работят.
Какво е течаща фидерна система?
Пропусклива захранваща система се отнася до кабелна система, характеризираща се с коаксиален кабел, чийто външен проводник е оголен частично и след това има отвор от слотове, който е направен, за да позволи на сигнала да се излъчва. Кабелът се полага по протежение на тунелите или коридорите, а свързващите антени се свързват към кабела на фиксирани интервали по дължината му. Антените са проектирани да излъчват входящия сигнал по дъга от 360 градуса към другите антени на същия коаксиален кабел. Полученият ефект е, че тунелите или коридорите са покрити, за да образуват непрекъснати комуникационни линии.
Проблемът с конвенционалните антени в тунели
В конвенционална безжична система, която използва антени, сигналът преминава през свободно пространство. Тунелната среда обаче има много препятствия, които водят до загуба на енергия на разстояние. Колкото по-големи са препятствията в тунелите, толкова по-значителна е загубата. Ефектите от смущенията могат да бъдат допълнително отслабени чрез отражения, през стените на тунела, блокиране на сигнала и пренасочване на сигнала. Това води до лошо покритие и ограничаващи възможности, комуникациите стават трудни и това може да бъде опасно в настройки като копаене или безопасност.
Как пропускащото захранващо устройство решава проблема
Системата за течащо захранване използва непрекъснат излъчващ кабел, който покрива обширна област, осигурявайки комуникационно покритие дори през препятствия. Изолацията на централния проводник на коаксиалния кабел (захранващия кабел) се отстранява, излагайки външния екраниращ проводник, след което еднакъв набор от надлъжни процепи се изрязва във външния екраниращ проводник. Докато сигналите преминават през фидера, те излъчват навън през външните слотове. След това излъчените сигнали могат да бъдат получени от антени, свързани към фидера. Този принцип е критичен в области, които конвенционалното покритие не може да достигне.
Видове спукани захранващи системи
Два вида системи за течащи фидери, които се използват често днес, са аналогови и цифрови течащи фидери.
Аналогови течащи хранилки
Аналоговите пропускащи захранващи системи използват амплитудна модулация. Кабелът действа като линейна антена, приемайки сигнала от предавателя и след това го излъчва равномерно през кабела по дъга от 360 градуса. Всеки участък от кабела действа като отделен излъчващ елемент, като сигналът се отслабва с изминатото разстояние. Това затихване се подпомага от сигнала, който се бори с промените във фазата и честотата, дължащи се на характеристиките на тунела.
Цифрови пропускащи хранилки
Цифровият спукан фидер работи подобно на аналогов спукан фидер. Предаваният сигнал обаче е цифров, което означава, че има поредица от 1s и 0s. Цифровите пропускащи фидери се справят с някои от проблемите, присъщи на аналоговите системи, като предават цифрови сигнали с коригирани грешки, които могат да се използват и за предаване на данни.
Предимства на Leaky Feeder
Течащите фидери са ефективен начин за решаване на проблемите с комуникацията в тунели и препятствия. Той има много предимства, включително:
Рентабилно
Течащите фидерни системи са рентабилни в сравнение с технологии, като разпределени антенни системи (DAS). Това е така, защото те изискват по-малко инфраструктура. Системата изисква само инсталиране на кабела в зоната, която трябва да бъде покрита, за разлика от DAS, която изисква множество антени и свързана инфраструктура.
Многократна употреба
Течащите хранилки могат да се използват за различни цели. Това се дължи на способността им да пренасят множество сигнали наведнъж. В допълнение, те могат да се използват за глас, данни, Wi-Fi и други комуникационни канали, което ги прави универсални.
Подобрява безопасността
Течащите захранващи устройства помагат за подобряване на безопасността в опасни среди. В минното дело, където подземните мрежи са предразположени към пропадания и други катастрофи, постоянната комуникация чрез течащи захранващи устройства помага за подобряване на безопасността. Той гарантира, че спасителните операции могат да бъдат координирани по-ефективно, намалявайки времето за реакция и улеснявайки по-бързото спасяване.
Заключение
Течащите захранващи устройства са от решаващо значение за осигуряване на безжично покритие в настройки като минно дело, тунели или всяка област, където безжичните комуникационни сигнали са блокирани. Системите работят, като излъчват сигнали от кабела, като по този начин елиминират загубата на енергия, която идва с разпространението на сигнали през препятствия. Те са рентабилни и гъвкави за предаване на множество сигнали наведнъж. Използването на течащи фидери е от решаващо значение за осигуряване на безопасност и за правене на комуникация възможна в опасни подземни или затворени среди.
Референции
1. Tang, B., Cheng, L., & Wu, X. (2014). Нов модел спукана фидерна антена за комуникация в подземни рудни. Напредък в електромагнитните изследвания M, 35, 57-64.
2. Пау, Г., Роси, Л. и Калво, Д. (2017). Спукан фидер за железопътни комуникации в тунела: сравнителен анализ. IEEE Internet of Things Journal, 4(5), 1544-1552.
3. Ali, G., El-Sallabi, HM, & El-Sherif, HM (2016). Общ преглед на комуникационната система за течащ фидер: приложения, предимства за здравето и безопасността. Александрийски инженерен вестник, 55 (3), 2667-2673.
4. Янг, С. и Бел, М. (2018). Преосмисляне на подземната комуникация: предизвикателства и възможности за течащи фидерни системи от следващо поколение. IEEE Communications Magazine, 56(5), 72-79.