当工作频率在高频段时,通信稳定、灵活性强、信噪比高、信道容量大、信息传输速率高、适于宽频带传输、便于组网,高频段的天线和设备也比较小;同时高频段的电磁干扰比较少,传输距离远,通信跨距大,有利于无线通信。而且由于巷道内电磁波传输的最高截止频率达246MHz[2],选择较高的频段,可以保证电磁波有效的传输。但是高频段的电磁波绕射能力比较弱,对接收机性能的要求也比较高,同时高频段电磁波的能量相对比较高,与本质安全矛盾。

在矿井无线通信中,哪个工作频段效果最佳

综合以上因素,我们折中考虑,因此矿井无线通信的工作频率选择在UHF(Ultra High Frequency)频段内即300-3000MHz之间。保证煤矿井下无线通信的有效、畅通,作者以矩形巷道和拱形巷道为研究对象,分析UHF电磁波在巷道内的传输特性。从某种意义上来说,对煤矿井下巷道内电磁波传输特性的研究,就是对电磁波衰落特性的研究。

由于煤矿井下环境特殊、情况复杂,电磁波在煤矿井下受限空间内的传输与地面上有很大的不同,井下各种因素都可能对电磁波的传输产生影响,引起能量损耗,影响通信质量。因此我们在设计一个矿井无线通信系统的时候,要充分考虑矿井巷道内影响电磁波传输的因素。巷道内电磁波传输频率越高,衰减越小,这是由于矿井巷道对较高频率的电磁波形成了有效的波导。由分析而知,矿井无线通信应尽可能要选择水平极化方式传输。

由于矿井巷道截面要满足技术和经济的要求, 因此截面尺寸并不是固定的。当电磁波传输频率一定时,巷道截面越大,传输衰减越小。在相同频率的条件下,电磁波在半径为3 m的拱形巷道内传输衰减最小。当电磁波的工作频率在UHF频段时,巷道的等效半径与波长比值越大,电磁波的传输衰减越小,当比值大于10时,电磁波在任何巷道截面中的传输衰减都很小。

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