巷道電磁波傳播的形狀因子分析.pdf

1、礦井移動通信的重要性與日俱增。隨著能源行業(yè)的發(fā)展，尤其是礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用，井下移動通信表現(xiàn)出越來越強(qiáng)大的功能，不僅能夠協(xié)助預(yù)防、處理各類突發(fā)事故，更重要的是對曠工的生命安全提供了強(qiáng)有力的保障，促進(jìn)了煤礦安全高效的生產(chǎn)。因此對礦井通信的理論研究具有十分重要的意義和實(shí)用價值。本文在前人的理論研究基礎(chǔ)上，詳細(xì)地研究了巷道形狀因子對電磁波傳播特性的影響，得出了一些有用的結(jié)論。
　　本文首先詳細(xì)介紹了矩形巷道和橢圓形巷道中電磁波的固有傳

2、播模型，引出了矩形和橢圓形巷道中電磁波衰減率的公式，為后續(xù)推導(dǎo)形狀因子與電磁波衰減率的公式提供了理論依據(jù)。其次介紹了電磁波的一些固有傳播性質(zhì)，討論了傳播頻率和巷道截面尺寸對電磁波衰減率的影響，從而引出了巷道形狀因子的概念。最后簡單介紹了本文的研究方法—軟件模擬法。
　　接下來主要研究了巷道形狀因子對電磁波傳播的影響，分別對矩形、橢圓形、拱形巷道進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出了形狀因子與電磁波衰減率的公式。然后分別討論了電磁波頻率、巷道橫截面積

3、、圍巖介電常數(shù)與形狀因子對電磁波衰減率的關(guān)系，得出了一些結(jié)論：巷道形狀因子對電磁波衰減率的影響與巷道內(nèi)電磁波傳播的頻率無關(guān)，與巷道橫截面積的大小無關(guān)，與巷道圍巖介電常數(shù)相關(guān)。隨著巷道圍巖介電常數(shù)的增大，電磁波衰減率最小時對應(yīng)的巷道形狀因子也增大。
　　最后，本文研究了巷道形狀因子在等效分析法中的應(yīng)用。以半圓拱形和梯形巷道為例，提出了一種新的等效分析方案，并與之前的等效分析法進(jìn)行了對比。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于提出了巷道形狀因子