[实用新型]具有自供电源的高铁公网无线覆盖的信号补强装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线覆盖的信号补强装置，特别是涉及具有自供电源的高铁公网无线覆盖的信号补强装置。

背景技术

目前，高铁沿线搭建的公网移动通信无线信号覆盖工程的建设技术方案一般为：隧道内采用射频拉远单元加泄漏电缆进行覆盖，隧道外延伸覆盖一般利用铁路专网的铁塔或公网自建抱杆/H杆上挂天线并通过采用射频拉远单元与天线或漏缆末端引接天线的组合方式进行覆盖，这一覆盖技术方案基本能保证高铁沿线的隧道内及区间上的公网无线信号覆盖的场强及重叠覆盖距离满足平滑切换的要求，但在隧道口由于高铁沿线地形地貌复杂，施工条件差，铁塔或抱杆/H杆位置一般建在距隧道口附近的几十米至百米区段内，对于距隧道口较远的铁塔或抱杆/H杆，一般采用两面定向天线分别朝隧道口及背向隧道口进行定向覆盖，而在隧道口附近的几米至几十米附近区段，由于距离近，一般只采用一面定向天线背向隧道口进行定向覆盖，隧道口附近的无线覆盖由隧道内的漏泄电缆的无线信号延伸覆盖，但由于隧道口及空间环境的复杂性，往往在这几十米的区段出现信号弱覆盖，致使动车上的乘客经过这一区域时出现掉话、拨不通等通话质量问题。解决这一弱覆盖问题的传统方案就是增加一面天线或一套直放设备朝隧道口进行定向覆盖。然而，增加一面定向天线，就需通过7/8及1/2馈线进行跳接，增加了功率损耗及驻波点，同时，馈线无论是直埋、走槽道还是吊挂，都很容易因馈线外护套皲裂或磨损而造成馈线浸水，产生驻波故障；直接在隧道口增加一面传统的天线，由于天线体积大，满足不了动车经过时的风压要求；在隧道外增加一套直放设备，既增加设备投入，又要考虑专用电源引接问题，造价高，施工难度大。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种基于高铁空间电磁能环境下的隧道口百米区段内的具有自供电源的高铁公网无线覆盖的信号补强装置。

本实用新型所采用的技术方案为一种具有自供电源的高铁公网无线覆盖的信号补强装置，其要点在于，它是由自供能装置和射频装置构成，自供能装置和射频装置之间电连接，自供能装置由壳体、电路组成，它的电路由电磁能感应模块、电控模块构成，电磁能感应模块及电控模块之间电连接。

本实用新型利用高铁沿线特殊的空间电磁环境，通过电磁感应模块收集高铁空间电磁场能，并将其转换为电能，存储在储能装置中，为弱覆盖的补强装置提供全天候的电能，使射频装置无需外界提供电源，整个装置结构简单。

所述的电磁能感应模块由固定框架、上下两片平行电容板、绝缘电介质层及固定于绝缘电介质层内侧的电磁感应线圈组成，平行电容板固定于固定框架表面，所述的电磁感应线圈为沿上下平行电容板框架四周缠绕的漆包线线圈，平行电容板及电磁感应线圈上分别有接线柱与电控模块连接。

平行电容板用于收集高铁隧道内空间电场能；电磁感应线圈用于收集高铁隧道内空间磁场能。

平行电容板为折叠式平行板电容。平行电容板对空间电场能的收集与其表面积成正比，风琴式的折叠平行板电容在相同的投影面积下具有较大的表面积。

折叠式平行板电容相邻两折边的夹角为30-180度。

所述的电磁感应线圈为单根漆包线缠绕而成，以保证所产生的电流方向一致。

所述的电控模块分别由整流电路、升压电路、储能电路、稳压电路及定时电路组成。

电磁感应模块中的平行板电容和磁感应线圈分别与整流电路连接，整流电路、升压电路、储能装置、定时电路及稳压电路依次相互连接，并集成在电控模块内。

整流电路由四个二极管组成的桥式整流电路；升压电路由单片集成器件及偏置电路组成，可调节输出电压；储能电路由超级电容、蓄电池组成。

交变电流通过桥式整流为直流并储存于超级电容；经过升压后对蓄电池进行不间断的浮充，通过收集丰富的空间电磁能进行自供电。

所述的射频装置由固定底座、有源功放装置、地板、介质基片、贴片辐射单元、馈线、塑料外罩组成，功放装置固定于底座上，地板固定于有源功放装置的表面上，介质基片固定于地板上，贴片辐射单元及馈线分别贴在介质基片上并通过同轴连接器与功放装置电连接，功放装置上有同轴连接器与漏缆连接，功放装置有电源输入孔与自供能装置连接。

贴片辐射单元通过贴片四周与地板之间的缝隙向外辐射无线信号；有源功放器装置用于放大漏缆末端的信号。