[实用新型]一种高速铁路上下行隧道中的无线电波传播测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，具体涉及一种高速铁路上下行隧道中的无线电波传播测试系统。

背景技术

随着我国城市人口不断增加、城市化进程步入新的发展阶段，对关于包括轻轨和地铁在内的城市轨道交通的研究也日趋增加。无线通信网络作为轨道交通的配套设置也显得日益重要，但是现有技术中现阶段GSM-R系统设计主要利用基于公众移动通信的Okumuram-Hata自由空间无线传输模型，并不适合隧道环境下的无线信号传输。铁路隧道环境具有其特殊性和复杂性，无线信号在传播过程中通过反射、折射、衍射、绕射等方式，形成多条路径信号分量到达接收机，形成多径传播，导致较为严重的衰落；也会由于发射机或接收机处于移动状态而引起信道特性的变化，即多普勒效应。对于高铁隧道特定环境下无线信号传输仍未建立起科学统一的信道模型。

因此现阶段建设高速铁路隧道中的无线网络时，由于缺乏必要的理论依据；现阶段通常采用布置冗余设备的方式确保网络通信的质量；这种冗余布设的方式会大幅度增加无线通信网络的造价以及维护成本；因此有必要发明一种测试高铁隧道内的无线信号传输特性的手段，以便减少无线通信网络的设备冗余。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种高速铁路上下行隧道中的无线电波传播测试系统，该系统在铁路上下行隧道内布设发射端设备和接收端设备，可有效地测试铁路上下行隧道内的无线信号的传输特性。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种高速铁路上下行隧道中的无线电波传播测试系统，所述无线电波传播测试系统包括接收端设备以及若干发射端设备；所述发射端设备安装在上行隧道以及下行隧道的内部；所述发射端设备包括固定AP以及八木天线；所述八木天线连接所述固定AP；所述上行隧道或所述下行隧道内部设置有车辆，所述接收端设备设置在所述车辆上；所述接收端设备包括车载鲨鱼鳍天线、车载AP以及频谱分析仪；所述车载鲨鱼鳍天线连接所述车载AP以及所述频谱分析仪。

所述车载鲨鱼鳍天线安装在所述车辆的顶端，所述车载鲨鱼鳍天线的天线主波瓣方向与所述车辆所在的隧道的轴线方向平行。

所述车载鲨鱼鳍天线通过功分器与所述车载AP以及所述频谱分析仪连接。

在所述上行隧道中相邻所述发射端设备的间距为200m至300m。

在所述下行隧道中相邻所述发射端设备的间距为200m至300m。

所述八木天线的增益为10dBi，水平半功率角为55°，采用垂直极化方式。

所述八木天线安装在隧道侧壁的顶部；所述八木天线的天线主体方向与所述八木天线所在的隧道的轴线方向平行；每个所述发射端设备中所述八木天线的数目为二，两个所述八木天线指向相反的方向。

本实用新型的优点是，通过发射端设备和接收端设备，测试人员可以获得上行隧道以及下行隧道中无线电波的传播特性；根据无线电波的传播特性，设计人员可以优化上行隧道以及下行隧道内的无线AP数量以及布设密度，从而有效地降低了无线通信网络的造价以及维护成本。

附图说明

图1为本实用新型无线电波传播测试系统的示意图；

图2为本实用新型中接收端设备的结构框图；

图3为本实用新型中发射端设备的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3，图中标记1-10分别为：接收端设备1、发射端设备2、上行隧道3、下行隧道4、车辆5、车载鲨鱼鳍天线6、车载AP7、频谱分析仪8、固定AP9、八木天线10。

实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种高速铁路上下行隧道中的无线电波传播测试系统，该无线电波传播测试系统包括接收端设备1以及多个发射端设备2；发射端设备2安装在上行隧道3以及下行隧道4的内部，上行隧道3以及下行隧道4内安装有数量相同的发射端设备2；在上行隧道3以及下行隧道4中的发射端设备2等间距布置；上行隧道3与下行隧道4为两条并行排列且相互独立的隧道；上行隧道3以及下行隧道4内部均设置有轨道，轨道上设置有车辆5，车辆5上设置有接收端设备1。

如图1、2所示，接收端设备1包括车载鲨鱼鳍天线6、车载AP7以及频谱分析仪8；车载鲨鱼鳍天线6连接车载AP7以及频谱分析仪8；车载鲨鱼鳍天线6安装在车辆5的顶端，其天线主波瓣方向与该车载鲨鱼鳍天线6所在的隧道的轴线方向一致；车辆5为平板小车，可由测试人员推动。