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题名矿井巷道无线传输超表面反射测试分析
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作者
李昀
罗伟
尹波
李小亮
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机构
煤矿灾害防控全国重点实验室
中煤科工集团重庆研究院有限公司
重庆邮电大学光电工程学院
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2025年第2期41-47,56,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFB4703603)
煤矿灾害防控全国重点实验室2022年开放基金项目(2022SKLKF12)。
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文摘
高频无线电磁波在弯曲巷道、巷道拐角处传输损耗大,造成信号盲区。针对该问题,提出采用超表面反射技术进行无线信号覆盖补盲。改进超表面阵列单元传统的十字结构,通过嵌入多级嵌套的矩形振子和改变内部十字尺寸,获得了330°相移范围和良好的线性相移曲线,并基于改进的十字结构设计制作了超表面反射装置。选择5.8 GHz超高频频段,针对清水溪巷道起坡段弯曲巷道和主辅段岔口,仿真并现场测试了超表面反射装置的信号增强效果。结果表明,在入射距离与接收距离固定、发射天线结构不同的情况下,无论是在起坡段弯曲巷道还是主辅段岔口位置,安装超表面反射装置后无线信号的信噪比、参考信号接收功率均得到不同程度的增强,采用线极化喇叭状定向天线时信号增强效果最优,实测参考信号接收功率增益最大值为13 dB。分析指出矿井巷道中应用超表面无源反射技术存在入射波角度难对准、波束难集中、入射距离短等问题,结合测试结果推断矿井巷道岔口处适合固定安装超表面反射装置用于点对点传输补盲。
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关键词
矿井无线传输
巷道信号覆盖补盲
无线信号增强
超表面反射
超表面阵列设计
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Keywords
mine wireless transmission
roadway signal coverage enhancement and blind spot mitigation
wireless signal enhancement
metasurface reflection
metasurface array design
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分类号
TD655
[矿业工程—矿山机电]
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