裂縫波導型CBTC車地RF系統項目屬于軌道交通信號系統領域。
軌道交通安全、高效運行的關鍵是CBTC(基于通信的列車控制系統),CBTC通過車地之間通信,使列車命令和狀態在車輛和地面之間進行實時可靠的交換,并確定列車的準確位置及列車間的相對距離,保證列車的安全間隔。因此CBTC對無線傳輸的系統容量、穩定性、抗干擾能力以及高速移動下的切換等都有很高的要求。CBTC無線傳輸主要有三種方式:自由無線、裂縫波導、泄露電纜,其中裂縫波導方式信號傳輸平穩,具有良好的抗干擾能力,是一種更先進的技術。隨著個人通信和國內智慧城市的發展,各種無線通信設備對軌道交通通信系統的干擾威脅也快速增加,利用裂縫波導構成的車地通信系統成為軌交安全運營的重要保證。
本項目通過對裂縫波導傳輸線及RF集成等關鍵技術進行攻關,自主研發了新型CBTC車地RF系統,實現了無線信號均勻無縫覆蓋,解決了軌道交通信號系統傳輸不穩定和易受干擾的問題,增強了傳輸距離,提高了信號系統的可靠性和軌道交通運行的安全性。
本項目研制成功具有完全知識產權的裂縫波導型CBTC車地RF系統,主要由CBTC RF模塊、裂縫波導天線,車載波導接收天線等組成。本項目研究的關鍵技術為:
(1)采用分布式波導技術,解決CBTC車地通信系統工程應用中的連續覆蓋問題。
(2)采用裂縫波導傳輸線及R F系統集成技術,解決微波收發鏈路與OFDM系統的匹配性問題,增強多載波系統的魯棒性。
(3)采用寬頻帶低損耗裂縫波導天線建模、仿真分析及精密加工技術,實現了低損耗,輻射均勻的裂縫波導天線及車載波導天線設計及工程應用。
(4)采用多反射復雜環境下的電磁波傳播、干擾分析建模及仿真技術,充分利用裂縫波導技術優勢解決干擾問題。
本項目的主要創新點:
(1)采用新材料、新工藝,實現裂縫波導天線抗踩踏,高防護等級性能,解決了數百米長波導管的均勻輻射以及防水、防塵和熱漲冷縮的工程應用問題。
(2)采用泄漏負載方式,解決裂縫波導天線間的切換問題,實現CBTC車地通信無縫覆蓋。
公司自主研制“裂縫波導型CBTC車地RF系統”,用于2010年為國內軌道交通裝備“首臺套”,打破國外公司的技術壟斷,對產業結構優化升級和提高國產化水平做出了重要貢獻。
本項目已進入產業化階段,主要參與了北京亦莊線和昌平線、長沙1號線、成都3號線;北京14號線等,隨著軌道交通的發展,具有廣闊的應用前景,具有巨大的經濟和社會效益。
本項目填補了國內軌交信號系統傳輸領域的空白,本項目已申請發明專利5項、授權實用新型專利7項;制定企業標準1項;經上海科學技術情報研究所查新,結論為:該項目達到國際先進水平。
