吳常廣

【摘要】本文因邯長鐵路進行電氣化改造對既有無線列調系統存在問題進行分析，提出了采用光纖直放站解決無線信號場強覆蓋的設計施工方案。

【關鍵詞】中繼器漏纜；光纖直放站

邯長鐵路蜿蜒曲折，彎道多，彎曲半徑較小，途經太行山區(qū)，隧道較長，為提高邯長鐵路的運能，從2010年開始，對邯長鐵路進行增復線及電氣化改造。邯長鐵路既有無線列調通信制式為450MHz頻段C制式，弱場強覆蓋方案采用中繼器+漏泄電纜的方式。但由于邯長鐵路地形復雜，橋隧多，目前全線還存在很多處無線列調弱場區(qū)，在這些區(qū)段車站，調度無法和司機進行較好的聯系。

1.中繼器+漏泄電纜覆蓋

1.1 原理

如圖1所示，中繼器+漏纜覆蓋方案是由洞口中繼器（I型），洞內中繼器（Ⅱ型），漏泄電纜及天線、調相接頭（含頭、座）、固定接頭、終端接頭（含頭、座、阻抗轉換）、功率分配器、終端匹配負載等組成的。洞口中繼器通過無線與車站臺聯系，接收來自車站臺的下行信號，傳送到漏泄電纜，完成弱場強區(qū)（通常為隧道、山阻隔的彎道）的場強覆蓋，弱場強區(qū)的移動臺發(fā)射的電波由漏纜和中繼器通過無線饋送給車站臺，以此來實現列車在弱場強區(qū)的通信。

圖1

圖2

1.2 存在問題

1.2.1 噪聲級聯

邯長鐵路進行電氣化改造，接觸網高電壓和電力機車運行時，產生含諧波的大電流，從而對周圍的電磁環(huán)境產生嚴重的電磁干擾。

而采用中繼器+漏泄電纜覆蓋方案受電磁環(huán)境干擾，存在噪聲級聯累積放大的情況，直接影響話音通信質量，因此中繼器串接的設備數量受到限制，在滿足用戶進行較好話音通信的前提下，此方式只能解決一定距離的場強覆蓋。

1.2.2 采用無線接力方式存在的問題

無線接力方式運用I型中繼器接收、放大車站電臺發(fā)射的信號，再通過天線發(fā)射給下一個I型中繼器，下一個中繼器采取同樣的方式向下傳輸，中繼器的上行天線用于接力，下行天線即接力同時也進行無線信號覆蓋。

這種方式的缺點是，系統中的任一環(huán)節(jié)出現故障，將會導致與其接力的設備接收不到信號而不工作，造成大范圍的盲區(qū)。

1.2.3 自激問題

自激現象是指輸出信號傳入到輸入信號中，經過中繼器設備內的放大電路放大輸出，然后又重新傳入到輸入信號中，再次放大，這樣一直重復下去，形成正反饋，形成噪聲，最后就形成刺耳的尖叫現象。

在中繼器+漏纜的方式中，如果I型中繼器隔離度不夠就會產生自激。

2.解決方案

針對以上問題，對邯長線無線列調系統進行改造，結合邯長線擴能改造的大施工環(huán)境，邯鄲-長治新敷設干線通信光纜的機會，把既有的中繼+漏纜的方式改為光纖直放站，為光纖直放站專門敷設8芯、12芯或20芯光纜。

光纖直放站系統由近端機、遠端機、天線、漏纜及相關的配件組成，其下行信號傳輸的過程為：近端機把車站臺信號放大到-10dBm左右，轉或為光信號通過光纖傳送到遠端機。遠端機把收到的信號進行功率放大，通過天線或漏纜把下行信號覆蓋到弱場區(qū)。

上行信號傳輸過程為：移動臺信號通過遠端天線輸入到遠端機，把移動臺信號放大到-30～0dBm，然后送到遠端機里的光端機，轉換為光信號通過光纖傳送到近端機，然后耦合到基站（車站臺）（如圖2所示）。如果是無線型近端機，則把光端機輸入的信號進行功率放大，通過近端定向天線把上行信號傳送到車站臺。

與中繼器加漏纜方式相比，采用光纖直放站的方式，在光纖資源豐富的情況下，近端機可根據需要配置多個光收發(fā)模塊，每個光收發(fā)模塊對應一個遠端機，并與該遠端機之間采用一根光纖來傳送上下行信號。由于采用光信號進行傳輸，傳輸速度快，干擾小。而且光纖直放站系統具備遙控、遙測及完善的保護和報警功能，不但可以對光纖直放站進行本地和遠程監(jiān)控，還可以了解到設備的各個模塊是否工作正常。若工作不正常，監(jiān)測系統會立即報警，并報告監(jiān)測主機。如果是設備軟故障，通過遠程操作即可恢復故障，極大地方便了檢修維護。

在本次的設計中，結合邯長擴能改造，針對噪聲級聯的問題，既有中繼器+漏纜450M C制式改造為光纖直放站450M B制式，近端機分別與遠端機通過一條光纖相連，呈星型分布，遠端機之間互不級聯，針對自激問題，改變正反向饋線的線路走向，針對地形問題引起的弱場強區(qū)，新設光纖直放站、雙定向天線、增加漏纜長度，加大了覆蓋范圍。

施工中，由于電氣化鐵路產生的大感應電流，大于500米的漏纜在每段的兩端及中間加設直流隔斷器，在饋纜的入室端加接地卡，良好接地，保證設備運行安全。

3.結語

實踐證明，光纖直放站通過光纜傳輸信號，噪音小，受干擾小，維護方便，在鐵路無線列調改造中取得了很好的效果。

參考文獻

[1]《列車無線調度通信系統制式及主要技術》TB/T 3052-2002.