车载紧凑型天线单元CAU盖板防水改进

由于中国高铁运营环境的复杂性,引进庞巴廸原产车载天线单元CAU(以下简称CAU)在武广客运专线运用初期,陆续出现设备故障.将现场返回的故障产品盖板打开后,发现产品内部有明显的积水存在(见图1),部分器件引脚有明显的水迹腐蚀痕迹,说明CAU进水是造成设备故障的主要原因.     

应答器传输系统作用过程分析

应答器传输系统由地面应答器、车载天线单元和车载应答器接收单元组成。列车高速移动时,车载天线单元相对应答器产生时空变化,传输信道形成时变特性。基于电磁场理论,解释应答器传输系统的工作原理,阐述其电感耦合的本质。通过研究应答器输入输出随空间变化关系、输出随时间变化关系,分析应答器输入输出特性,得到在系统射频能量传输过程中,应答器和车载天线单元在不同空间位置时的作用过程。通过模拟仿真,反映出应答器传输系统的时变非恒参过程,以及相对距离的变化对传输效能的影响。并以耦合系数S_(21)为研究对象,探讨空间位置对S_(21)的影响。     

车载全空域相控阵波束形成研究

随着相控阵天线技术的高速发展,为适应当今形势下军用领域的需求,对车载相控阵实施方案进行了研究。通过计算得出相控阵面的扫描角与共形于车体的倾斜角,考虑天线单元方向图及栅瓣的影响决定阵元间距,并对窄带波束形成算法进行了原理分析,最后对该车载共形相控阵天线的布阵效果方案进行了方向图仿真分析,结果验证了此方案的可行性,得出了一种可进行全空域扫描的车载共形相控阵布阵实施方案,对以后的工程实现具有参考意义。     

高速扫描多通道铁路车载探地雷达系统

高速扫描多通道铁路车载探地雷达系统是既有线路基病害普查和新线路基填筑质量检测的一种新型设备。本文介绍了我们自主研制的高速扫描多通道铁路车载探地雷达系统的组成、技术指标和特点。该系统的技术指标达到国外同类产品的技术水平,测点间距5cm时,测试速度达到175km/h,测点间距10cm时,测试速度达到350km/h,高于国外同类产品的测试速度。天线有1GHz的高频天线和300MHz中频天线,可满足我国既有线铁路路基和高速铁路路基检测的需要。     

基于遗传算法的车载天线布局优化

基于遗传算法变换车载天线的位置坐标,可以产生大量截然不同的高性能设计方案,保证了天线布局设计的多样性,有效的克服了传统方法中的人为因素.并在此基础上结合机车顶上的实际情况提出了车载天线布局优化的目标函数,详细讨论了如何利用Matlab数学工具建立数学模型得到优化布局的天线位置坐标,并通过三维电磁仿真软件验证了天线布局的正确性,为实际的天线布局提供了理论依据.     

铁路高架桥场景下分布式MIMO信道建模及性能研究

为评估铁路高架桥场景下无线通信系统性能,需建立能准确描述该系统小尺度和大尺度特性的信道模型。首先,建立高架桥场景下椭圆单环模型;其次,将莱斯K因子建模为与高架桥高度有关的函数,两者结合得到一种多跳随机信道模型,并对其进行非平稳性验证;然后,为扩大无线通信覆盖范围,采用在基站侧交错部署多个射频远端单元、在列车上部署多个车载移动中继的方式,形成大规模分布式多输入多输出(MIMO),在此架构下分析天线系统、射频远端单元、车载移动中继站的分布以及高架桥高度对信道容量的影响;最后,对该信道模型进行仿真测试。仿真结果验证了大规模分布式MIMO和车载移动中继系统具有的优势,并显著提高了信道容量。     

冗余BTM天线最小安装距离研究

针对加载冗余车载设备时列车底部安装空间有限的问题,分别对冷备、热备冗余天线与应答器传输模块BTM天线间的最小安装距离进行研究。利用FEKO软件建立单个BTM天线、安装冷备冗余BTM天线、安装热备冗余BTM天线3种模型。研究冷备、热备冗余天线在不同安装距离条件时BTM天线的有效作用范围,找出冗余天线对BTM天线有效作用范围产生影响的临界点,即冷备、热备冗余BTM天线的最小安装距离。研究结果表明,冷备冗余天线的最小安装距离为1.12m,热备冗余天线的最小安装距离为3m。冗余BTM天线最小安装距离研究压缩了冗余车载设备在列车底部的占用空间,提高了其在机车上安装的灵活性。     

城市轨道交通车辆车载天线电磁兼容性分析与评估

为验证多根车载天线之间不因集成在同一城轨车辆上而出现共址干扰现象,提出一种适合城市轨道交通车辆车载天线电磁兼容性的评估方法。通过分析天线互扰形成要素,以及在装车前后电磁环境的变化情况,筛选出可能发生共址干扰的天线组合,再通过实测被选出天线之间的隔离度来补充评估数据,最后通过计算收发天线能量匹配情况评估天线之间的电磁兼容性。     

时速350 km中国标准动车组车载天线的隔离度及最小排布间距

基于中国标准动车组车载终端设备的部署现状和未来规划,调研其采用的通信系统类型、车载天线的工作频率和安装数量;以900MHz频段GSM-R系统、450MHz频段和2 100MHz频段LTE-R系统为例,对车载终端的杂散干扰进行理论分析,基于自由空间损耗理论模型计算、电磁软件仿真模拟和试验平台实测的结果,研究车载天线的隔离...     

基于改进遗传算法的车车直接通信毫米波喇叭天线研究

现有车载天线不适用毫米波通信系统，因此亟须研究适用于车车通信系统的毫米波天线。首先，对比现有喇叭天线的特点，确定圆锥喇叭天线为车载天线，通过等效源法求得天线的远场辐射方向图，根据设计要求确定天线的中心频率和增益；其次，基于传统经验公式和电磁仿真软件HFSS进行建模仿真，得到天线的特性参数，通过仿真结果对比得到喇叭天线的开口直径和波导尺寸对天线电压反射系数的影响；最后，利用改进遗传算法对天线进行结构优化，使得波导尺寸和开口直径参数达到最优。结果表明：在天线主频率下，优化后的天线增益为22.2 dB，电压驻波比为1.01，并有较好的方向性，满足车车直接通信系统中车载天线具有较高增益和较强端射能力的要求。     

基于数字信号处理器的车载接口设备的设计与实证

针对信号产品严重依靠进口技术,国产信号设备严重匮乏的现状,提供一种车载接口设备及其数据采集处理方法,旨在能与列车、轨旁信号设备进行接口,获取列车状态信息和位置信息,为车载ATC(列车自动控制)系统提供必要的输入,同时接收车载ATC主控单元的指令,发送到列车线,控制列车的运行.介绍了该车载接口设备的工作原理、功能、设备结构和软件逻辑.     

基础制动装置的防水设计

文章阐述了轨道车辆基础制动装置水环境的恶劣状况、进水的途径和危害，分析了既有的呼吸器的结构以及防水性能优缺点，提出了防水与排水并重的设计思路，归纳了基础制动装置的防水设计要点。     

25G型高寒客车车下线槽线座进水情况分析及改进

针对25G型高寒客车易出现的车下线槽、线座进水破坏绝缘的情况进行了原因分析,提出了预防及改进措施。     

应答器传输单元关键解调技术研究

应答器传输单元（BTM）是车载设备的关键设备之一,用于解调地面应答器发送的应答器报文。对天线在恶劣工作环境下接收的FSK信号进行解调,FSK信号解调处理的精度和可靠性是保证BTM安全可靠运行的基础。在大量调研相关文献的基础上,给出了正交解调的解析原理,并提出了一种基于此解析原理的抗干扰的正交解调方法。仿真实验结果表明该方法具有较好的抗干扰效果。     

铁路车载北斗高精度一体化天线设计与实现

提出铁路车载北斗高精度一体化天线设计方案,解决同类天线重复布设问题,节约列车顶部空间。利用干扰分析及隔离处理、抗多路径干扰等关键技术,研制了原型天线,经过测试,功能和性能均满足设计要求,解决了以往无法使用单一天线同时实现高精度定位和短报文通信的难题,一体化设计能够降低天线布设成本。     

高原高寒高速铁路特长隧道防冻胀害施工技术探讨

高原高寒高速铁路隧道防冻胀害施工技术一直是隧道工程界研究的课题,结合兰新铁路大坂山隧道施工实例,就高寒地区隧道冻胀害产生的机理及预防措施进行了探讨,尤其侧重于防水、泄水、保温措施及施工工艺要求几个方面。     

高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统研究

为解决高速铁路列车自动防护（ATP,Automatic Train Protection）系统车载设备故障定位困难、人工检查任务繁重等问题,研制高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统。该系统由轨旁检测设备、车载诊断记录单元和地面维护中心设备构成。车载诊断记录单元自动采集ATP车载设备各单元应用软件的日志数据及关键部件电气特征数据,并通过车–地无线传输通道将数据传输至地面维护中心;轨旁检测设备根据不同车型,准确地采集动车组车外ATP车载设备的图像及安装测量数据。该系统能够自动识别ATP车载设备的外观缺陷和安装异常,提供ATP车载设备健康状态监测和故障分析诊断功能,有助于提高ATP车载设备维护效率。     

运营线路加装屏蔽门后列车停站精度偏差分析及调整对策

针对上海轨道交通1号线车站加装屏蔽门后列车停站不准问题,分别就列车程序停车的标志器的安装位置、有源标志器的发送电平、列车车载对位天线接收灵敏度及安装位置等影响列车停站精度的因素加以分析.提出了将DC01和AC01列车的车载对位天线位置后移20 cm的调整方案.方案实施后,DC01和AC01列车的停站精度有了明显改善.     

CTCS-3车载通信单元测试系统设计与实现

介绍CTCS-3车载通信单元维护工作的现状,分析需求和存在的问题,利用自动测试技术,结合GSM-R网络需求规范、通信技术、计算机网络、C#编程语言等辅助技术,开发CTCS-3车载通信单元自动测试系统综合监控平台。该平台实现了对CTCS-3车载通信单元(MT)的指标测试和统计管理,为CTCS-3列控系统的安全稳定运行提供必要的技术保障。     

车载列控EMC监测系统在信号动态检测中的应用

基于EMC技术的车载列控运行环境电磁干扰监测系统应用于信号动态检测中,实现对列控系统天线附近电磁环境的监测和车载列控设备电磁干扰的实时测试及分析,能够辅助分析车载列控设备出现的问题。