以前坐火車的時(shí)候,我們經(jīng)常能聽到這樣的大聲喊話:“喂?喂!我過山洞呢!信號(hào)不好!” 不過,現(xiàn)在高鐵列車速度越來越快,途經(jīng)的隧道越來越多,手機(jī)4G、5G信號(hào)卻還是滿格,這是為什么呢?
我們先分析造成高鐵信號(hào)不好的主要原因:
一、 列車運(yùn)行過快會(huì)影響信號(hào)傳輸
列車高速行駛時(shí),所發(fā)射的信號(hào)是電磁波。列車內(nèi)高速移動(dòng)的手機(jī)發(fā)出的電磁波與接收到的電磁波的波長(zhǎng)不一致,可能超出車廂外信號(hào)塔的識(shí)別范圍,無法接收信號(hào)。這種現(xiàn)象是“多普勒效應(yīng)”。
二、全封閉車身結(jié)構(gòu)屏障信號(hào)
為保證高鐵行車安全,車體采用全封閉結(jié)構(gòu),部分高速鋼軌車窗采用金屬涂層,以減少熱損失,因此屏蔽了信號(hào)的傳輸。
當(dāng)列車高速運(yùn)行時(shí),手機(jī)會(huì)迅速切換不同的信號(hào)覆蓋區(qū)域,因此快速切換很容易導(dǎo)致信號(hào)丟失。根據(jù)人體運(yùn)動(dòng)的速度,切換時(shí)間就足夠了。然而,在高速鐵路列車上,根據(jù)切換算法的時(shí)間估計(jì),將在3到6秒內(nèi)進(jìn)行切換。這樣的頻率是對(duì)系統(tǒng)覆蓋范圍和性能的很大考驗(yàn)。
簡(jiǎn)單地說,坐火車時(shí)手機(jī)信號(hào)不穩(wěn)定,因?yàn)槭謾C(jī)移動(dòng)速度太快,信號(hào)追不上,當(dāng)信號(hào)到達(dá)時(shí),信號(hào)被放錯(cuò)了位置。
而如今,“漏纜”技術(shù)讓信號(hào)在涵洞里穿梭。為了讓大家在高鐵列車上“不掉線”,高鐵沿線進(jìn)行信號(hào)覆蓋時(shí),基站和鋼軌之間較佳間距是100至500米。方便信號(hào)到達(dá)旅客的手機(jī),天線的高度也有講究,不能太低,也不能太高,一般是天線高出軌面至少15米,保證天線朝向正對(duì)車窗。這也是為什么大家坐坐鐵列車的時(shí)候,總是能看到基站天線的原因。
如果在山區(qū)或丘陵地帶,鐵路沿線有大量的隧道,那么,隧道中如何保證信號(hào)覆蓋呢?這時(shí)候就要用到“泄漏電纜”了。跟普通的電纜不同,這種電纜在金屬屏蔽層的外導(dǎo)體上周期性地開有一定形狀的槽孔,所以又稱為開槽電纜,相當(dāng)于連續(xù)發(fā)射無線信號(hào)的小天線。
泄漏電纜一般鋪設(shè)于高于軌面2.1米和2.6米的洞壁上,剛好與飛馳的高鐵車窗上下沿對(duì)齊,將受控的電磁波能量沿線路均勻有效地輻射出去再接收進(jìn)來。正是由于漏纜技術(shù)的普及,使手機(jī)信號(hào)在隧道中依然保持穩(wěn)定。
目前,鐵道部加快了5G技術(shù)的研究和應(yīng)用,不斷創(chuàng)造一個(gè)溫暖、通信便捷的乘車環(huán)境,未來列車上的手機(jī)信號(hào)在5G技術(shù)的支持下會(huì)越來越好。