소개
무선 통신은 광업, 터널링, 공공 안전 등 다양한 산업에서 매우 중요합니다. 그러나 이러한 환경에는 통신 신호에 영향을 주어 안테나 시스템에 누출을 일으킬 수 있는 고유한 문제가 있습니다. 이러한 설정에서 자주 사용되는 한 가지 솔루션은 누출 공급 장치를 사용하는 것입니다. 이 기사에서는 누출 공급 시스템이 무엇인지, 이것이 해결하는 문제 및 작동 방식에 대해 심층적으로 설명합니다.
리키 피더 시스템이란 무엇입니까?
누설 급전 시스템(Leaky Feeder System)은 외부 도체가 부분적으로 벗겨진 동축 케이블과 신호가 방사될 수 있도록 만들어진 슬롯의 개구부를 특징으로 하는 케이블 시스템을 말합니다. 케이블은 터널이나 복도를 따라 배치되며 상호 연결 안테나는 케이블 길이를 따라 고정된 간격으로 케이블에 연결됩니다. 안테나는 동일한 동축 케이블의 다른 안테나에 360도 호를 통해 들어오는 신호를 방사하도록 설계되었습니다. 그 결과 터널이나 복도가 덮여져 연속적인 통신선이 형성되는 효과가 있습니다.
터널의 기존 안테나 문제
안테나를 사용하는 기존 무선 시스템에서 신호는 자유 공간을 통해 이동합니다. 그러나 터널 환경에는 거리에 따른 에너지 손실로 이어지는 장애물이 많습니다. 터널에 장애물이 많을수록 손실도 커집니다. 간섭 효과는 터널 벽을 통한 반사, 신호 차단 및 신호 방향 전환에 의해 더욱 약화될 수 있습니다. 이로 인해 적용 범위가 열악해지고 기능이 제한되며 통신이 어려워지고 채굴이나 안전과 같은 환경에서 위험할 수 있습니다.
누출 피더가 문제를 해결하는 방법
Leaky Feeder 시스템은 광범위한 영역을 커버하는 연속 방사 케이블을 사용하여 장애물을 통해서도 통신 범위를 제공합니다. 동축 케이블의 중앙 도체(피더)의 절연체가 제거되어 외부 차폐 도체가 노출된 다음 균일한 세로 슬롯 배열이 외부 차폐 도체로 절단됩니다. 신호가 피더를 통과하면 외부 슬롯을 통해 바깥쪽으로 방출됩니다. 그러면 방사된 신호는 피더에 연결된 안테나를 통해 수신될 수 있습니다. 이 원칙은 기존의 적용 범위가 도달할 수 없는 영역에서 매우 중요합니다.
누출 피더 시스템의 유형
오늘날 일반적으로 사용되는 두 가지 유형의 누출 공급 시스템은 아날로그 및 디지털 누출 공급 시스템입니다.
아날로그 리키 피더
아날로그 리키 피더 시스템은 진폭 변조를 사용합니다. 케이블은 선형 안테나 역할을 하여 송신기로부터 신호를 수신한 다음 360도 호에 걸쳐 케이블을 통해 균일하게 방사합니다. 케이블의 각 섹션은 이동 거리에 따라 신호가 감쇠되는 별도의 방사 요소로 작동합니다. 이러한 감쇠는 터널의 특성으로 인한 위상 및 주파수 변화에 대처하는 신호의 도움을 받습니다.
디지털 리키 피더
디지털 누출 피더는 아날로그 누출 피더와 유사하게 작동합니다. 그러나 전송되는 신호는 디지털입니다. 즉, 일련의 1과 0이 있음을 의미합니다. 디지털 누출 피더는 아날로그 시스템에 내재된 일부 문제를 해결하여 데이터 전송에도 사용할 수 있는 오류 수정 디지털 신호를 전송합니다.
리키피더의 장점
누출 급전 장치는 터널과 장애물의 통신 문제를 해결하는 효율적인 방법입니다. 다음과 같은 많은 이점이 있습니다.
비용 효율적
누출 피더 시스템은 분산 안테나 시스템(DAS)과 같은 기술에 비해 비용 효율적입니다. 이는 인프라가 덜 필요하기 때문입니다. 여러 개의 안테나와 관련 인프라가 필요한 DAS와 달리 시스템은 커버할 영역에 케이블만 설치하면 됩니다.
다용도
누출 피더는 다양한 목적으로 사용될 수 있습니다. 이는 한 번에 여러 신호를 전달할 수 있는 능력 때문입니다. 또한 음성, 데이터, Wi-Fi 및 기타 통신 채널에 사용할 수 있어 다용도로 사용할 수 있습니다.
안전성 향상
누출 피더는 위험한 환경에서 안전성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 지하 네트워크가 함몰 및 기타 재난에 취약한 광산에서는 누출 공급 장치를 통한 지속적인 통신이 안전성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 구조 작업을 보다 효과적으로 조정하여 대응 시간을 단축하고 보다 빠른 구조를 촉진할 수 있습니다.
결론
누출 피더는 광산, 터널 또는 무선 통신 신호가 차단되는 모든 지역과 같은 환경에서 무선 범위를 제공하는 데 중요합니다. 시스템은 케이블에서 신호를 방사함으로써 작동하므로 장애물을 통해 신호를 전파할 때 발생하는 에너지 손실을 제거합니다. 한 번에 여러 신호를 전송하는 데 비용 효율적이고 다재다능합니다. 누출이 있는 피더를 사용하는 것은 위험한 지하 또는 밀폐된 환경에서 안전을 보장하고 통신을 가능하게 하는 데 중요합니다.
참고자료
1. Tang, B., Cheng, L., & Wu, X. (2014). 지하 광산 통신을 위한 새로운 누출 피더 안테나 모델입니다. 전자기학 연구의 진전 M, 35, 57-64.
2. Pau, G., Rossi, L., & Calvo, D. (2017). 터널 내 철도 통신을 위한 누출 급전 장치: 비교 분석. IEEE 사물 인터넷 저널, 4(5), 1544-1552.
3. Ali, G., El-Sallabi, HM 및 El-Sherif, HM (2016). 누출 피더 통신 시스템 개요: 응용, 건강 및 안전 이점. 알렉산드리아 공학 저널, 55(3), 2667-2673.
4. Yang, C., & Bell, M. (2018). 지하 통신 재고: 차세대 누출 급전 시스템에 대한 과제와 기회. IEEE 커뮤니케이션 매거진, 56(5), 72-79.