波导管

相同作用器材

同轴电缆是和波导具有相同作用的器材，它们都是避开高频电流趋肤效应的导体。

生活应用

深圳地铁的二、五号线的车载和轨旁信号交互就是利用波导管来传输的。

同轴电缆

构造

同轴电缆由里到外分为四层：中心铜线，塑料绝缘体，网状导电层和电线外皮。中心铜线和网状导电层形成电流回路。因为中心铜线和网状导电层为同轴关系而得名。

工作原理

同轴电缆传导交流电而非直流电，也就是说每秒钟会有好几次的电流方向发生逆转。如果使用一般电线传输高频率电流，这种电线就会相当于一根向外发射无线电的天线，这种效应损耗了信号的功率，使得接收到的信号强度减小。

同轴电缆的设计正是为了解决这个问题。中心电线发射出来的无线电被网状导电层所隔离，网状导电层可以通过接地的方式来控制发射出来的无线电。

缺陷

同轴电缆也存在一个问题，就是如果电缆某一段发生比较大的挤压或者扭曲变形，那么中心电线和网状导电层之间的距离就不是始终如一的，这会造成内部的无线电波会被反射回信号发送源。这种效应减低了可接收的信号功率。为了克服这个问题，中心电线和网状导电层之间被加入一层塑料绝缘体来保证它们之间的距离始终如一。这也造成了这种电缆比较僵直而不容易弯曲的特性。

工作原理

与国家高速铁路信号系统车地无线信号双向传输采用 GSM-R 模式不同，在地铁信号中，多采用定向天线、漏滞电缆和裂缝波导管模式"在上述三种模式中，裂缝波导管模式因其传输频带宽、传输损耗小、可靠性高、抗干扰能力强得到较广泛应用。比如2012 年底初步开通运行的上海地铁16号线信号系统车地无线信号双向传输即采用此模式。波导管可分为普通波导管和裂缝波导管两种。普通波导管是一种空心的、内壁十分光洁的金属导管或内敷金属的管子，波导管用来传送超高频电磁波，常见横截面形状有矩形和圆形，通过它的脉冲信号可以以极小的损耗被传送到目的地。波导管内径的大小因所传输信号的波长而异。波导管在电路中呈现高通滤波器的特性：允许截止频率以上的信号通过，而截止频率以下的信号则被阻止或衰减。

施工技术

波导管区段安装由波导管组装和两端的终端部件组成。一个波导管区段安装 1 个固定支架，由于温度变化，波导管可以从固定支架处向外膨胀。为了波导管易于膨胀，滑动支架按固定距离安装，易于波导管滑动。波导管安装需要 5 步：（1）在道床上标记波导管支架的位置（从固定支架到波导管末端），（2）水泥道床打孔，（3）波导管区段安装，（4）电器连接，（5）安装检查。第 3 步中，根据波导管的总长度，波导管区段安装被分成了两种情况：如果波导管长度小于 50m：用于短波导管区段的固定支架被安装在区段的始端附近。如果波导管区段长度大于 50m，一个加强型固定支架被安装在波导管区段的中间。对于短波导管区段（总共长度 <50m）固定支架安装在第 2 个法兰上。如果第 2 个法兰处不能安装，可将固动支架安装到离第 2 个法兰最近的法兰上，但禁止将固定支架安装在第一个法兰处。对于长波导管区段（总共长度 >50m）固定支架安装在区段的中间，如果波导管区段的中间位置不能安装固定支架，固定支架可以向左或向右移动 12m。对于滑动支架的位置，应该遵循&第一个滑动支架离固定支架为 1.17m#两个滑动支架之间的距离为 2.35m’的原则。波导管安装后的检查内容为下列 16 项，分别为：（1）波导管的加强型固定支架被安装在波导管的中间（精确位置被定义在布置图中）。（2）波导管短固定支架安装在第一根波导管的第 2 个法兰上。（3）滑动支架和波导管法兰的距离总是大于或等于 50cm。（4） 两个滑动支架的距离为2.35m 左右。（5）对于室外安装，任何波导管附件被一个塑料保护盖遮盖。（6）对于室外安装，波导管保护盖配备方形条。（7）对于室外安装，每个法兰被一个塑料保护盖遮盖。（8）任何安装在 TGC（同轴电缆到波导管的连接设备）上的波导管同轴电缆，需要制作一个环路以防止在波导管膨胀时不被破坏。（9）为防止维护人员踩在同轴电缆上时，同轴电缆不被破坏，需在同轴电缆外部安装机械保护。（10）布置图被更新。（11）电器连接已完成。（12）对于室内安装，波导管法兰和固定到波导管上的同轴电缆线掐之间的距离大于 5cm。（13）对于室外安装，终端保护盖的边缘和固定到波导管上的同轴电缆线掐之间的距离大于 5cm。（14）固定支架安装检查列表（长波导管区段和短波导管区段）被填写并加入到这个检查列表中。（15）滑动支架安装检查列表被填写并加入到这个检查列表中。（16）带膜双槽法兰盘的检查列表应被填写，并加入到这个检查列表中。若上述 16 项指标全部合格，则该波导管区段安装质量评定为合格，否则必须返工处理。