Giới thiệu
Truyền thông không dây rất quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm khai thác mỏ, đào hầm và an toàn công cộng. Tuy nhiên, những môi trường này có những thách thức riêng có thể ảnh hưởng đến tín hiệu liên lạc, gây rò rỉ hệ thống ăng-ten. Một giải pháp thường được sử dụng trong những trường hợp này là sử dụng bộ cấp liệu bị rò rỉ. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu sâu về hệ thống cấp liệu bị rò rỉ là gì, các vấn đề mà chúng giải quyết và cách chúng hoạt động.
Hệ thống trung chuyển bị rò rỉ là gì?
Hệ thống cấp nguồn bị rò rỉ đề cập đến hệ thống cáp có đặc điểm là cáp đồng trục có dây dẫn bên ngoài bị tước một phần và sau đó có các khe hở được tạo ra để cho phép tín hiệu phát ra. Cáp được đặt dọc theo đường hầm hoặc hành lang và các ăng-ten kết nối được kết nối với cáp theo các khoảng cố định dọc theo chiều dài của cáp. Ăng-ten được thiết kế để phát tín hiệu đến theo hình cung 360 độ đến các ăng-ten khác trên cùng một cáp đồng trục. Kết quả là các đường hầm hoặc hành lang được che phủ để tạo thành các đường liên lạc liên tục.
Vấn đề với ăng-ten thông thường trong đường hầm
Trong hệ thống không dây thông thường sử dụng ăng-ten, tín hiệu truyền qua không gian trống. Tuy nhiên, môi trường đường hầm có rất nhiều vật cản dẫn đến tổn thất năng lượng theo khoảng cách. Trở ngại trong đường hầm càng lớn thì tổn thất càng đáng kể. Tác động của nhiễu có thể bị suy yếu hơn nữa do sự phản xạ, xuyên qua các bức tường đường hầm, chặn tín hiệu và chuyển hướng tín hiệu. Điều này dẫn đến phạm vi phủ sóng kém và khả năng hạn chế, việc liên lạc trở nên khó khăn và điều này có thể nguy hiểm trong các môi trường như khai thác mỏ hoặc an toàn.
Bộ nạp bị rò rỉ giải quyết vấn đề như thế nào
Hệ thống cấp nguồn bị rò rỉ sử dụng cáp bức xạ liên tục bao phủ một khu vực rộng lớn, cung cấp vùng phủ sóng liên lạc ngay cả khi có vật cản. Dây dẫn trung tâm của cáp đồng trục (ống cấp nguồn) được loại bỏ lớp cách điện, để lộ dây dẫn che chắn bên ngoài, sau đó một mảng các rãnh dọc đồng nhất được cắt vào dây dẫn che chắn bên ngoài. Khi tín hiệu đi qua bộ cấp dữ liệu, chúng sẽ tỏa ra ngoài qua các khe bên ngoài. Sau đó, các tín hiệu bức xạ có thể được nhận bởi ăng-ten được kết nối với bộ cấp nguồn. Nguyên tắc này rất quan trọng ở những khu vực mà phạm vi phủ sóng thông thường không thể tiếp cận được.
Các loại hệ thống cấp liệu bị rò rỉ
Hai loại hệ thống cấp điện rò rỉ thường được sử dụng hiện nay là cấp liệu rò rỉ tương tự và kỹ thuật số.
Bộ cấp nguồn rò rỉ tương tự
Hệ thống cấp nguồn rò rỉ tương tự sử dụng điều chế biên độ. Cáp hoạt động như một ăng-ten tuyến tính, nhận tín hiệu từ máy phát rồi tỏa đều qua cáp theo hình vòng cung 360 độ. Mỗi phần của cáp hoạt động như một phần tử bức xạ riêng biệt, tín hiệu sẽ bị suy giảm theo khoảng cách di chuyển. Sự suy giảm này được hỗ trợ bởi tín hiệu chống lại những thay đổi về pha và tần số do đặc điểm của đường hầm.
Bộ nạp rò rỉ kỹ thuật số
Bộ cấp nguồn rò rỉ kỹ thuật số hoạt động tương tự như bộ cấp nguồn rò rỉ analog. Tuy nhiên, tín hiệu được truyền là tín hiệu số, có nghĩa là nó có chuỗi 1 và 0. Bộ cấp dữ liệu rò rỉ kỹ thuật số giải quyết một số vấn đề cố hữu trong các hệ thống tương tự, truyền tín hiệu kỹ thuật số được sửa lỗi cũng có thể được sử dụng để truyền dữ liệu.
Lợi ích của bộ nạp bị rò rỉ
Nguồn cấp dữ liệu bị rò rỉ là một cách hiệu quả để giải quyết các vấn đề liên lạc trong đường hầm và vật cản. Nó có rất nhiều lợi ích, bao gồm:
Tiết kiệm chi phí
Hệ thống cấp nguồn rò rỉ có hiệu quả về mặt chi phí so với các công nghệ, chẳng hạn như hệ thống ăng-ten phân tán (DAS). Điều này là do họ yêu cầu ít cơ sở hạ tầng hơn. Hệ thống chỉ yêu cầu lắp đặt cáp trong khu vực cần phủ sóng, không giống như DAS yêu cầu nhiều ăng-ten và cơ sở hạ tầng liên quan.
Đa dụng
Bộ cấp liệu bị rò rỉ có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Điều này là do khả năng mang nhiều tín hiệu cùng một lúc. Ngoài ra, chúng có thể được sử dụng cho thoại, dữ liệu, Wi-Fi và các kênh liên lạc khác, khiến chúng trở nên linh hoạt.
Cải thiện sự an toàn
Máy cấp liệu bị rò rỉ giúp cải thiện sự an toàn trong môi trường nguy hiểm. Trong khai thác mỏ, nơi mạng lưới ngầm dễ bị sập và các thảm họa khác, việc liên lạc liên tục thông qua các nguồn cấp điện bị rò rỉ giúp cải thiện độ an toàn. Nó đảm bảo rằng các hoạt động cứu hộ có thể được phối hợp hiệu quả hơn, giảm thời gian phản hồi và tạo điều kiện cho việc cứu hộ nhanh hơn.
Phần kết luận
Bộ cấp nguồn bị rò rỉ rất quan trọng trong việc cung cấp vùng phủ sóng không dây trong các môi trường như khai thác mỏ, đường hầm hoặc bất kỳ khu vực nào mà tín hiệu liên lạc không dây bị chặn. Hệ thống hoạt động bằng cách phát tín hiệu từ cáp, do đó loại bỏ sự thất thoát năng lượng do truyền tín hiệu qua vật cản. Chúng tiết kiệm chi phí và linh hoạt để truyền nhiều tín hiệu cùng một lúc. Việc sử dụng các nguồn cấp dữ liệu bị rò rỉ là rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và giúp liên lạc có thể thực hiện được trong môi trường ngầm hoặc kín nguy hiểm.
Tài liệu tham khảo
1. Tang, B., Cheng, L., & Wu, X. (2014). Một mô hình ăng-ten trung chuyển bị rò rỉ mới dành cho thông tin liên lạc của mỏ dưới lòng đất. Tiến bộ trong nghiên cứu điện từ M, 35, 57-64.
2. Pau, G., Rossi, L., & Calvo, D. (2017). Tuyến trung chuyển bị rò rỉ dành cho thông tin liên lạc đường sắt trong đường hầm: một phân tích so sánh. Tạp chí Internet vạn vật của IEEE, 4(5), 1544-1552.
3. Ali, G., El-Sallabi, HM, & El-Sherif, HM (2016). Tổng quan về hệ thống liên lạc trung chuyển bị rò rỉ: Ứng dụng, lợi ích về sức khỏe và an toàn. Tạp chí Kỹ thuật Alexandria, 55(3), 2667-2673.
4. Yang, C., & Bell, M. (2018). Suy nghĩ lại về truyền thông ngầm: thách thức và cơ hội cho các hệ thống cấp điện rò rỉ thế hệ tiếp theo. Tạp chí Truyền thông IEEE, 56(5), 72-79.