礦辯巷道中電磁波傳輸?shù)墓逃袚p耗

   在常見(jiàn)鎢礦礦井巷道中,其截面形狀以矩形居多,下面就以矩形直巷

道為例, JS28F160C3BD70來(lái)研究電磁波在其中傳輸特性,而其他形狀電磁波的傳播特性可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行近似推導(dǎo)。矩形巷道截面如圖4.25所示,其中曰表示礦井巷道的寬,D表示礦井巷道的高,巷道兩側(cè)壁相對(duì)介電常數(shù)為ε1,頂、低板相對(duì)介電常數(shù)為島。

    圖425 矩形巷道截而示意圖

    對(duì)于特高頻段的電磁波,其波長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鎢礦礦井巷道的截面尺寸,可將礦井巷道看作有損介質(zhì)波導(dǎo),只有當(dāng)電磁波傳輸頻率高于礦廾巷道的截止頻率時(shí),井下巷道內(nèi)的無(wú)線通信才有可能。矩形巷道可視做修正后的矩形波導(dǎo),其截止頻率可以描述為,c為光速,陰、刀為電磁波傳輸模的階數(shù)。 -般情況下,鎢礦礦井巷道的截面尺寸為兒米左右,其截lL頻率僅為幾十兆赫茲左右,i而UWB信號(hào)傳輸頻率遠(yuǎn)大于此數(shù)值,因此UWB信號(hào)可在礦井下傳播。

    自I面提到鎢礦礦井下電磁波的傳播存在折射現(xiàn)象,這是造成巷道內(nèi)信號(hào)傳播損耗的主要囚素,根據(jù)模式匹配法,系統(tǒng)地推導(dǎo)出有損介質(zhì)矩形波導(dǎo)的衰減公式,進(jìn)而得到電磁波傳輸各次模水平極化波與垂冉極化波衰減系數(shù).其中,z為電磁波的傳輸距離,兄為電磁波波長(zhǎng);中l(wèi)丁得出,鎢礦礦井下電磁波傳輸?shù)母鞔文Ｋp系數(shù)與波K的平方、傳輸距離成正比,即頻率越高電磁波傳輸衰減越小,傳輸距離越遠(yuǎn)電磁波傳輸衰減就越大;礦井巷道截面面積尺寸越大,電磁波傳輸衰減就越小;電磁波的傳輸模階數(shù)越高衰減越大�？梢缘玫�基模水平極化波與垂直極化波的衰減系數(shù).