基于高鐵LTE-R不同接入方式的電磁兼容性能研究.pdf

1、作為TD-SCDMA的演進技術，TD-LTE目前已經成為3GPP里面唯一的基于TDD技術的LTE標準。而隨著TD-LTE的廣泛應用，其在高鐵中的接入成為必不可少的研究課題。本文結合高速鐵路列車速度快，多普勒頻移嚴重，車廂屏蔽嚴重的特點，LTE信號不能保證其覆蓋的有效性，所以，在大基站信號源不變的情況下，文章提出了三種組網方案，并利用HFSS軟件進行了電磁仿真，使用FEKO軟件進行驗證，通過仿真和理論進行綜合分析。
　　考慮到信號覆

2、蓋度以及信號的穩(wěn)定性，對于LTE在高鐵上的組網方式，本文提出了三個方案:第一，車載直放站方案。即車廂內安裝車載直放站，通過對施主天線接收到的信號進行放大，由覆蓋天線發(fā)射到車廂，以滿足乘客需求。第二，微蜂窩方案。微蜂窩其主要應用在于補盲，只在接入網絡架構上不同于直放站，文中只是作為方案的一種，沒有具體分析。第三，車廂鋪設漏纜方案。即通過在車廂頂部安裝泄漏電纜，泄漏電纜收發(fā)一體，信號輻射均勻，可以較好的解決信號覆蓋問題。這三種方式，結合列車

3、內較為復雜的電磁環(huán)境，提出解決措施和安裝建議，為實際應用提供理論支持。
　　本文首先結合高鐵移動環(huán)境和電磁環(huán)境以及現(xiàn)有的網絡接入方法，對LTE的可能的接入方式進行詳細的分析，提出三種組網方案，并給出車內模型，即車載直放站方案，微蜂窩天線方案以及車內漏纜鋪設方案。并簡要介紹了本文用到的仿真工具。然后，對通過對直放站主要技術指標的分析，結合LTE的特點，給出利用直放站實現(xiàn)信號覆蓋的情況，并對LTE直放站可能存在的電磁波干擾問題提出相應

4、的理論根據(jù)以及解決對策。如施主天線與覆蓋天線之間的反饋干擾和隔離度問題，以及收發(fā)天線距離的計算等問題進行詳細分析的，對一種可使用的天線，即偶極子天線進行HFSS仿真。隨后，對微蜂窩的車廂內覆蓋實現(xiàn)進行簡要說明，基于其與直放站的原理近似，所以只分析了其天線的確定情況。最后文章提出了列車內架設泄漏電纜的方案。由于泄漏電纜收發(fā)一體的特殊性，結合現(xiàn)有研究的理論基礎，用HFSS軟件對垂直開槽泄漏電纜的不同周期不同槽寬的電磁磁場分布情況進行仿真，包