高速運載工具內(nèi)部ROF型寬帶無線接入的電磁效應(yīng)研究.pdf

1、隨著以民航、高鐵為代表的高速運載工具的不斷發(fā)展，在這些高速運載工具內(nèi)部提供寬帶無線接入的需求也日益增長。然而引入無線接入網(wǎng)絡(luò)后，它對高速載具內(nèi)電磁敏感設(shè)備的干擾問題尚未得到完全解決。光載無線技術(shù)(Radio-over-fiber，ROF)是一種融合了光子通信和無線通信的通信技術(shù)，其因具有寬帶范圍內(nèi)損耗低、分布式、低輻射、低能耗等顯著優(yōu)勢，為無線接入提供了一條有效解決途徑。因此，論文提出并研究了一種ROF分布式無線寬帶接入方案，用于在高速

2、載具內(nèi)提供無線接入服務(wù)，并通過仿真建模對該系統(tǒng)的電磁效應(yīng)進行了研究。
　　針對民航客機內(nèi)無線接入場景，應(yīng)用電磁仿真軟件建立了一套機艙電磁環(huán)境分析模型;為了使仿真更為接近飛機機艙內(nèi)真實環(huán)境，在建模時不僅在機艙內(nèi)部劃分了商務(wù)艙、經(jīng)濟艙區(qū)域，并還原了乘客座椅、行李架、舷窗等細節(jié)。同時，為了能夠體現(xiàn)出ROF降低電磁干擾的優(yōu)勢，這里采用了分布式接入構(gòu)造，并與傳統(tǒng)集中式接入進行對比。進而，結(jié)合電磁波傳輸損耗模型，分別計算民航客機內(nèi)出在ROF分

3、布式無線接入架構(gòu)下發(fā)射天線所需要的射頻功耗，并分別在800MHz、1900MHz以及2400MHz三個常用頻段下對ROF分布式系統(tǒng)和集中式系統(tǒng)的電磁環(huán)境進行了仿真。計算結(jié)果顯示，當(dāng)機艙內(nèi)采用ROF分布式架構(gòu)時，在以上三個常用通信頻段下，機艙內(nèi)耦合電場強度相比較于集中式接入都要減弱4-8dB左右，同時系統(tǒng)總射頻功耗也要小于集中式接入系統(tǒng)。這充分說明ROF分布式接入在降低電磁干擾與能耗兩個方面都有較大優(yōu)勢。隨后，將ROF分布式接入和電磁仿真

4、模型擴展應(yīng)用于高速鐵路寬帶無線接入中;同樣，為了分析該ROF分布式架構(gòu)在降低電磁干擾上的情況，在電磁仿真軟件中對和諧號CRH1型動車進行客室內(nèi)部建模并搭建了無線接入網(wǎng)絡(luò)，并在各個通信頻段下對車廂內(nèi)耦合電場強度進行了計算。計算結(jié)果顯示，在高鐵車廂中實施的ROF分布式接入系統(tǒng)同樣在降低電磁干擾以及能源高效性兩方面具有較大優(yōu)勢。為驗證高速載具內(nèi)的無線接入電磁仿真，在實驗室內(nèi)搭建了無線覆蓋測試平臺，并對集中式接入和分布式接入兩種不同接入方式下無