廣角泄漏電纜在室內(nèi)覆蓋中的應(yīng)用

于新雁，頡 斌

（北京中網(wǎng)華通設(shè)計(jì)咨詢有限公司，北京 100070）

0 引 言

泄漏同軸電纜（Leaky Coaxial Cable）簡(jiǎn)稱泄漏電纜，工程中通常又簡(jiǎn)稱為漏纜。它的結(jié)構(gòu)與普通的同軸電纜基本一致，包括內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)和開有周期性槽孔的外導(dǎo)體三部分。漏纜的工作原理為電磁波在漏纜中傳輸?shù)耐瑫r(shí)，通過外導(dǎo)體上的槽孔向外部環(huán)境輻射電磁波，外部環(huán)境中的電磁波也可以通過槽孔耦合到漏纜內(nèi)部并在漏纜中傳輸，直到接收端。

當(dāng)泄漏電纜與移動(dòng)通信基站、直放站等信源設(shè)備配合工作時(shí)，無線信號(hào)利用同軸電纜外導(dǎo)體上的開縫向外輻射，并與外部空間進(jìn)行無線通信。由于漏纜覆蓋具有信號(hào)覆蓋均勻、容易安裝等優(yōu)點(diǎn)，成為移動(dòng)通信室內(nèi)覆蓋重要手段之一。研究表明，體現(xiàn)泄漏電纜覆蓋能力的參數(shù)指標(biāo)主要包括支持頻段、輻射張角、耦合損耗以及線纜損耗等。

輻射張角是泄漏電纜的重要參數(shù)之一，決定了無線信號(hào)的縱深方向覆蓋能力。移動(dòng)通信室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景豐富，既包括隧道、地鐵等無線環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單的狹長(zhǎng)場(chǎng)景，又包括賓館、寫字樓等無線環(huán)境復(fù)雜、覆蓋面較寬的場(chǎng)景。目前使用的泄漏電纜輻射張角一般不超過120°，縱深覆蓋距離有限，比較適用于隧道等狹長(zhǎng)環(huán)境，不適用覆蓋一般的室內(nèi)環(huán)境。所以，現(xiàn)在漏纜主要的應(yīng)用場(chǎng)景為隧道、礦井、地鐵以及坑道等狹長(zhǎng)空間。

為滿足一般的室內(nèi)覆蓋需求，需增大輻射張角?，F(xiàn)有的泄漏電纜徑向輻射角均較小，為70°～120°。在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上單純?cè)龃筝椛鋸埥呛?，輻射性能?huì)變差。為保證在較寬的輻射角度范圍內(nèi)仍有較優(yōu)的輻射性能，需采用不同于普通泄漏電纜的槽型設(shè)計(jì)。在此背景下，廣角泄漏電纜應(yīng)運(yùn)而生。

1 廣角泄漏電纜介紹

廣角泄漏電纜增大輻射張角是為了滿足常規(guī)室內(nèi)環(huán)境的覆蓋，最終達(dá)到拓寬應(yīng)用場(chǎng)景的目的。輻射張角拓寬到多大可滿足要求，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行計(jì)算。

圖1為典型室內(nèi)分布覆蓋場(chǎng)景，要求的覆蓋距離為20 m。漏纜布放在建筑物頂部，布放高度2.5 m，終端高度設(shè)定為1.6 m。要滿足該典型場(chǎng)景的覆蓋需求，經(jīng)過計(jì)算泄漏電纜輻射張角要達(dá)到170°，超過普通漏纜50°以上。目前，廣角漏纜輻射張角做到170°以上，基本滿足室內(nèi)場(chǎng)景覆蓋要求。

1.1 廣角、普通泄漏電纜對(duì)比

目前，技術(shù)相對(duì)成熟的廣角漏纜有2個(gè)不同的線徑可供選擇，分別為1/2”漏纜和7/8”漏纜。在實(shí)際使用過程中，一般建議優(yōu)先選用7/8”阻燃漏泄電纜。廣角與普通泄漏電纜參數(shù)對(duì)比如表1、圖2和圖3所示。

圖1 典型室分場(chǎng)景輻射張角計(jì)算示意圖

可以看出，廣角漏纜相比普通漏纜在擴(kuò)大輻射張角的同時(shí)，耦合損耗、線纜損耗略有下降，可通過增加信源功率解決；廣角漏纜支持頻段比普通漏纜寬，能支持3.5G頻段，2/3/4/5G能做到同纜覆蓋。

1.2 傳統(tǒng)室分與漏纜覆蓋優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

采用傳統(tǒng)室分做室內(nèi)覆蓋，天線、接頭和器件使用量大，施工工藝復(fù)雜，多系統(tǒng)接入情況下易引起系統(tǒng)間互調(diào)干擾，影響覆蓋質(zhì)量。采用廣角漏纜覆蓋，可在保證場(chǎng)強(qiáng)覆蓋與傳統(tǒng)室分相當(dāng)?shù)那闆r下，在設(shè)計(jì)、施工、成本、信號(hào)均勻性、維護(hù)及系統(tǒng)升級(jí)方面均占優(yōu)勢(shì)。

（1）室分廣角漏纜方案鏈路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約，大量節(jié)省了項(xiàng)目設(shè)計(jì)預(yù)算時(shí)間。

（2）經(jīng)過總結(jié)對(duì)比，廣角漏纜覆蓋施工工時(shí)相比傳統(tǒng)室分降低65%左右，降低整體投資超過20%。

（3）廣角漏纜相比傳統(tǒng)室分可降低互調(diào)干擾?；フ{(diào)干擾的大小與覆蓋方案中采用的器件有直接關(guān)系，器件多，鏈路中的連接點(diǎn)就多，互調(diào)干擾就大。采用漏纜覆蓋，單根漏纜覆蓋距離長(zhǎng)，鏈路中連接點(diǎn)位遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)室分，所以互調(diào)干擾小，提升了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，改善了傳輸速率。

（4）傳統(tǒng)室分采用全向吸頂天線覆蓋，輻射信號(hào)呈錐形分布，信號(hào)分布不均勻，遠(yuǎn)近效應(yīng)明顯。例如，天線間隔較遠(yuǎn)，相鄰天線之間會(huì)存在信號(hào)覆蓋的盲區(qū)或弱覆蓋區(qū)域。漏纜輻射信號(hào)沿漏纜方向柱狀分布，在一定范圍內(nèi)能做到信號(hào)的均勻分布。

（5）廣角漏纜支持的頻段為700～3 600 MHz，包含主流5G頻段（3.5G），這樣后期增加5G系統(tǒng)非常方便，只需將信號(hào)直接耦合進(jìn)漏纜即可，這個(gè)過程只需更換個(gè)別有源器件，為5G建設(shè)節(jié)約了投資和建設(shè)時(shí)間[1]。

2 廣角泄漏電纜適用場(chǎng)景

通過擴(kuò)大輻射張角，使得漏纜在一般室內(nèi)環(huán)境中有了用武之地。因此，下面將主要介紹它的適用場(chǎng)景和漏纜布放原則。

表1 廣角、普通泄漏電纜主要參數(shù)對(duì)比表

圖2 廣角泄漏電纜和傳統(tǒng)漏纜輻射角度對(duì)比（1.8 GHz）

圖3 廣角泄漏電纜和傳統(tǒng)漏纜輻射角度對(duì)比（2.3 GHz）

2.1 寫字樓、賓館、酒店場(chǎng)景

寫字樓、賓館、酒店一般為回字形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)空曠，會(huì)根據(jù)功能劃分進(jìn)行隔斷設(shè)置。隔斷一般為輕質(zhì)材料（玻璃、輕質(zhì)板材等），損耗小，對(duì)無線信號(hào)穿透影響不大。可選擇在辦公區(qū)域進(jìn)行漏纜敷設(shè)，且一般辦公區(qū)域的吊頂多為石膏頂，漏纜的敷設(shè)可在吊頂龍骨完工后、吊頂敷設(shè)前進(jìn)行。整根線纜放在吊頂龍骨上方，損害率低?？梢?，使用新型廣角漏纜覆蓋方案施工更簡(jiǎn)單，覆蓋更均勻。

圖4為實(shí)際應(yīng)用案例，即沿辦公室頂敷設(shè)2條新型廣角漏纜進(jìn)行覆蓋。

2.2 密集型購(gòu)物區(qū)

密集型購(gòu)物區(qū)一般通過玻璃、木板或者石膏板等簡(jiǎn)易材料劃分為多個(gè)小面積商鋪。該類場(chǎng)景適合采用新型廣角漏纜進(jìn)行覆蓋。

對(duì)于進(jìn)深小的商鋪，沿中間過道敷設(shè)1條漏纜進(jìn)行覆蓋，以滿足兩側(cè)的覆蓋，具體如圖5所示。

圖4 寫字樓、賓館漏纜覆蓋示例圖

圖5 密集型購(gòu)物區(qū)漏纜覆蓋示例圖

對(duì)于進(jìn)深大的沿街商鋪，可考慮在商鋪中間再增加2條漏纜敷設(shè)，敷設(shè)位置盡量考慮在消防管道上方，避免后期商鋪裝修時(shí)損壞。

2.3 商場(chǎng)超市

商場(chǎng)超市一般為空曠的大開間區(qū)域，各商戶間的隔斷均為低阻礙的輕質(zhì)板材，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在公共區(qū)域和商戶中間敷設(shè)漏纜，以滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋，如圖6所示。

圖6 商場(chǎng)超市漏纜覆蓋示例圖

2.4 住宅電梯、地下停車場(chǎng)的覆蓋

隨著高層住宅小區(qū)越來越多，高層住宅的地下停車場(chǎng)和電梯的覆蓋成為運(yùn)營(yíng)商的覆蓋重點(diǎn)。受地下停車場(chǎng)面積大、電梯層數(shù)多的影響，傳統(tǒng)DAS系統(tǒng)覆蓋造價(jià)高，住宅下停車場(chǎng)和電梯的用戶量小，業(yè)務(wù)需求低，收入無法滿足建設(shè)成本的投資回收期。因此，可考慮采用廣角漏纜進(jìn)行敷設(shè)，滿足低業(yè)務(wù)量區(qū)域的覆蓋，減少建設(shè)成本[2]。

對(duì)于電梯井覆蓋，可在電梯井道內(nèi)安裝漏纜進(jìn)行覆蓋，漏纜輻射方向正對(duì)轎廂方向，漏纜末端可采用天線或負(fù)載進(jìn)行末端封堵。地下停車場(chǎng)可在中間過道處敷設(shè)廣角漏纜進(jìn)行覆蓋[2]。

3 應(yīng)用案例

某大廈樓高9層，總覆蓋面積約11 000 m2。在該大廈7層進(jìn)行傳統(tǒng)室分和漏纜覆蓋對(duì)比測(cè)試，對(duì)比方案包括單路天饋、單路漏纜和雙路漏纜3種，主要從覆蓋效果和造價(jià)兩方面進(jìn)行比較。覆蓋方案如圖7和圖8所示。

覆蓋對(duì)比和造價(jià)對(duì)比結(jié)果，依次如表2和表3所示。

表2 傳統(tǒng)室分、漏纜覆蓋測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比表

表3 傳統(tǒng)室分、漏纜覆蓋造價(jià)對(duì)比表

從表2可看出，采用漏纜覆蓋，信號(hào)強(qiáng)度、質(zhì)量以及下載速率都要優(yōu)于傳統(tǒng)室分。

圖7 傳統(tǒng)室分覆蓋方案圖

圖8 廣角室分漏纜覆蓋圖

從表3計(jì)算得出，采用廣角漏纜方案比傳統(tǒng)室分方案降低工程總價(jià)27.8%，特別是施工費(fèi)降幅達(dá)到60%。

4 結(jié) 論

本文重點(diǎn)介紹了廣角漏纜的適用場(chǎng)景和布放原則。漏纜室內(nèi)覆蓋也有些目前仍不適合應(yīng)用的場(chǎng)景，如采用金屬材料全封閉的吊頂、全部由鋼筋混凝土澆筑的隔斷、利用隔斷多層分割的辦公場(chǎng)所、大縱深的樓宇以及不具備進(jìn)家布放漏纜的小區(qū)等。室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景多種多樣，任何一種技術(shù)手段都不可能滿足所有需求。在覆蓋技術(shù)的選擇上，要綜合考慮覆蓋效果、建設(shè)成本以及投資回收等多方面因素。