加装金属屏蔽板抑制车载BTM天线受扰研究

针对目前车载BTM天线受到电磁干扰的问题,从电磁屏蔽的方法入手,在车载BTM天线处加装金属屏蔽板,降低对车载BTM设备产生的干扰。研究表明,在车载BTM天线位置处加装金属屏蔽板后,可达到10 dB左右的干扰抑制效果,与此同时,对BTM天线正常通信功能基本不产生影响。

车载BTM天线电磁干扰耦合规律研究

在地面应答器与车载BTM天线进行信号传输的过程中,车载设备很容易受到电磁干扰,其中以瞬态脉冲干扰最为频繁也最为严重,开展车载BTM天线的电磁干扰耦合规律研究,掌握其干扰耦合特性,对于保障列车信号正常传输具有重要意义。本文首先从应答器系统的工作原理与传输特性出发,对车载BTM天线进行仿真建模分析;针对典型脉冲干扰信号进行时域、频域以及能量分布分析;基于建立的车载BTM天线模型,仿真计算了车载BTM天线端口耦合电流在不同类型、不同极化角度、不同入射角度干扰信号影响下的大小。研究表明,在水平极化脉冲信号干扰下,其对车载BTM天线造成的电磁干扰影响远大于垂直极化,且当其入射方向与车载BTM天线主瓣方向一致时,对车载BTM天线的影响最大。

牵引系统引发BTM天线受扰的预测模型研究

车载BTM(Balise Transmission Module)天线是列车应答器系统的核心部件,处于车底复杂电磁环境中,易受到电磁干扰影响列车正常运行。近期出现的车载应答器受扰问题多是由于牵引系统引发的干扰信号耦合到BTM天线中导致的,针对牵引系统引发BTM天线受扰问题,开展列车车载BTM天线受扰的干扰预测模型研究。首先,通过分析城轨列车牵引系统干扰源产生机理及完整的干扰传递路径,搭建车载BTM天线受扰的全链路电磁干扰预测仿真模型;其次,将仿真获取的干扰电压传递函数与现场测得的变流器整流侧共模电流在频域进行叠加,得到车载BTM天线干扰预测电压;最后,将仿真结果与测试结果进行对比,验证干扰预测模型的准确性。研究表明,通过仿真获取的干扰预测电压与现车实测结果在2~6 MHz内具有一致性,覆盖车载BTM天线工作频段,可对车载BTM天线的受扰情况进行有效预测。研究成果为进一步探究干扰控制方法,提高列车运行的安全性奠定了基础。

金属对中低速磁浮BTM天线谐振频率影响

应答器传输系统(BaliseTransmissionModule,BTM)用于实现车-地之间的信息交互,与列车的安全运行息息相关。利用三维电磁仿真软件对磁悬浮BTM车载天线进行精细化建模,并对天线周围的金属物质对其谐振频率产生的偏移影响进行仿真分析,最后根据磁悬浮的BTM车载天线的S11参数的实际测试结果,验证仿真模型与仿真结果的有效性。相关研究为现场设备的维护和系统的后续优化研发提供参考。