隧道無(wú)線電波的傳播衰減特性及覆蓋方案設(shè)計(jì).pdf

1、本文以廈門(mén)廈工機(jī)械股份有限公司“滑移裝載機(jī)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)視與控制系統(tǒng)”項(xiàng)目為研究背景，采用理論分析、計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)地測(cè)試實(shí)驗(yàn)的方法，著力研究了當(dāng)無(wú)人裝載機(jī)在隧道內(nèi)工作時(shí)無(wú)線電波的傳播衰減特性，提出了隧道內(nèi)無(wú)線電波傳播衰減模型以及在不同隧道中WLAN的覆蓋方案和優(yōu)化的設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行了隧道WLAN覆蓋區(qū)的實(shí)地調(diào)試，保證了隧道內(nèi)WLAN的覆蓋。就此，本文主要開(kāi)展了以下研究工作:
　　1、本文將電磁波理論公式結(jié)合隧道內(nèi)無(wú)線電波的傳播方式特點(diǎn)，

2、采用波模匹配分析法從理論上分析了電波頻率、隧道壁的相對(duì)介電常數(shù)、截面尺寸以及彎曲半徑對(duì)電波傳輸?shù)挠绊?，并根?jù)隧道內(nèi)電波的傳播特點(diǎn)，提出了無(wú)線電波在隧道內(nèi)的傳播損耗模型。根據(jù)建立的傳播損耗模型，預(yù)算了三種天線條件下隧道覆蓋距離，設(shè)計(jì)了覆蓋方案并提出了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化解決辦法。
　　2、提出了用AnsoftHFSS三維軟件對(duì)隧道波導(dǎo)進(jìn)行建模仿真的方法，仿真得出了隧道波導(dǎo)中電波的傳播常數(shù)，直觀圖示了隧道波導(dǎo)無(wú)線電波的空間場(chǎng)分布，驗(yàn)證了理論方法的

3、可行性和正確性。
　　3、通過(guò)對(duì)隧道內(nèi)三種天線方案的電波信號(hào)強(qiáng)度、傳播速率、時(shí)延及丟包率的測(cè)試，得出了信號(hào)質(zhì)量與傳播距離的變化規(guī)律，擬合了傳播衰減曲線，驗(yàn)證了隧道內(nèi)電波傳播衰減模型的可行性和準(zhǔn)確性。
　　4、對(duì)預(yù)算得到的隧道WLAN覆蓋區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和對(duì)比試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明覆蓋區(qū)內(nèi)信號(hào)穩(wěn)定、可靠。在研究的基礎(chǔ)上，搭建了無(wú)人裝載機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)并取得了良好的研究成果，這為隧道工程機(jī)械信息化、自動(dòng)化作業(yè)的實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)很好的平臺(tái)