等效电路法研究漏泄同轴电缆传输和耦合特性

娄雨松

吉林省长春市长春急救中心 吉林 长春 130000

漏泄同轴电缆线路组件有时也被部分研究人员称作漏缆，或者是连续天线，是一种借由在漏泄同轴电缆线路组件外部导体结构上开设的槽孔结构向外部空间辐射电磁波，继而与外部性信号接收技术装置开展无线通信技术过程的导波技术装置。从技术使用功能角度展开阐释分析，漏泄同轴电缆线路组件同时具备对电磁波信号的接收与发射功能，以及传输处理功能，其在现代无线通信技术领域长期发挥着极其重要且不容忽视的技术作用。有鉴于上述研究背景，本文将会围绕等效电路法研究漏泄同轴电缆传输和耦合特性论题，展开简要阐释。

一、漏泄同轴电缆线路概述

（一）漏泄同轴电缆线路组件的基本结构

图1 漏泄同轴电缆线路组件的基本结构示意图

图1 为漏泄同轴电缆线路组件的基本结构示意图，遵照图1中呈现的信息，漏泄同轴电缆线路组件的基本结构由五个部分共同组成，其中1表示外护套结构，2表示缝隙结构，3表示外导体结构，4表示传输介质结构，5表示内导体结构。

（二）漏泄同轴电缆线路组件的传输特性参数

1、特性阻抗参数Z0

在漏泄同轴电缆传输线路组件之上，通常将行波电压参数与行波电流参数的数学比值定义为漏泄同轴电缆传输线路组件的特性阻抗（characteristic impedance，CP），并用符号Z0加以表示。对于漏泄同轴电缆传输线路组件而言，其特性阻抗的计算公式为：

在公式（1）中，b表示线路组件外导体结构部分的内半径参数，a表示线路组件内导体结构部分的半径参数，表示相对介电常数。

2、传播常数γ

从实际具备的基本性技术作用角度展开阐释分析，传播常数γ（propagation constant，PC）主要用于刻画描述沿着导行系统的空间分布方向完成传播技术过程的导行波信号所发生的强度衰竭现象与相位变化现象。其基础表达式为：

在公式（2）中，α表示衰减常数，其基本单位为Np/m或者是dB/m（1Np=8.6860dB）；β表示相位常数，其单位为rad/m。

二、漏泄同轴电缆传输与耦合特性的等效电路研究思路

（一）等效分析过程的基本思路

本文以具备垂直开槽特点的缝隙结构为例展开分析，其外导体结构部分的外半径参数为4.625mm、外导体结构部分的内半径参数为3.625mm、内导体结构部分的半径参数为0.830mm、缝隙长度参数为6.00mm、缝隙宽度参数为12.00mm、缝隙间距参数为200.00mm，HFSS仿真频率参数的设置数值介于27.00-33.00MHz之间。由于缝隙结构实际具备的间距远远小于波长参数，因此可以将本次研究过程中选择运用的电缆线路技术组件界定为耦合型漏泄同轴电缆线路组件。

源于漏泄同轴电缆线路技术组件在设计过程中形成的结构开槽具备周期性特点，因此对于连续开槽多缝隙漏泄同轴电缆线路技术组件的研究分析工作，可以借由对单个缝隙结构的研究分析工作作为基本出发点，在找寻到对应开槽结构的等效电路技术分析模型条件下，进而运用级联分析思路揭示多缝隙级联技术条件下整个漏泄同轴电缆线路技术组件在结构层面所具备的各项技术特性。

对于每个独立设置的缝隙单元而言，其中央位置通常都会设计和包含一个缝隙结构，其漏缆单元的技术周期为2.00l，其中外导体结构部分的外半径为c，外导体结构部分的内半径为b，内导体结构部分的半径为a，介质的相对介电常数为，W表示缝隙结构的宽度。而单根漏泄同轴电缆线路技术组件单个缝隙单元的结构模型如图2所示。

图2 单根漏泄同轴电缆线路技术组件单个缝隙单元的结构模型

（二）等效分析模型

在二端口网络技术形态之中，选择运用三维高频电磁场仿真技术工具HFSS针对具体化的缝隙结构单元实施仿真技术处理过程。本文在这里以工作频率参数为30.00MHz作为分析对象，借由实施去嵌入技术操作行为，确保实际计算操作过程中获取的参数矩阵，能够全面真实且准确地描述揭示缝隙结构本身具备的各项技术特性。在这一真实化的技术分析情形条件之下，缝隙单元对应的等效分析电路模型如图3所示：

图3 单一缝隙单元对应的等效分析电路模型图示

对于本章（一）节中提及的几何结构而言，其在仿真技术处理环节基础之上获取的导纳矩阵YS为：

在仿真提取处理相应缝隙过程中运用的的等效电路为：

图4：单根漏泄同轴电缆线路技术组件的等效电路示意图

借由对基尔霍夫定律的运用，可以具体列出有关图4中的等效电路结构在时谐变化条件下的电压参数与电流参数动态变化方程，继而在规范化数学运算处理基础之上，具体获取有关缝隙结构的导纳矩阵YT。其中：

借由对微波网络技术相关知识的运用，可以具体计算求解获得缝隙结构等效电路模型对应的ABCD矩阵：

结束语：

围绕等效电路法研究漏泄同轴电缆传输和耦合特性论题，本文择取漏泄同轴电缆线路概述，以及漏泄同轴电缆传输与耦合特性的等效电路研究思路，两个具体方面展开了简要的阐释分析，旨在为相关领域研究人员，以及技术人员提供经验参考。运用等效电路模型针对漏泄同轴电缆组件的传输与耦合特性展开研究分析，对于充分发挥漏泄同轴电缆组件的最优化技术应用功能具备重要意义。