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。

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。

动车组BTM天线灵敏度测量装置

BTM天线是动车组列控车载设备接收应答器信息的核心设备,其感应灵敏度直接影响行车安全。针对目前检修维护时存在测量精度低、安全性差、劳动效率不高等问题,研发了一款以STM32F407单片机为主控芯片的BTM天线灵敏度测量装置,将激光测距传感器测量的距离数据通过远距离无线电LORA进行传输,并开发了适用于Android、Windows等平台的上位机软件,能够满足作业人员在不同场景下获取数据的需要。该装置实现了BTM天线灵敏度的远程高精度测量,可以有效保障作业安全,提高作业效率。

某地铁车辆辅助逆变器与信号BTM天线电磁干扰分析及改进

针对地铁列车BTM天线受车辆电气设备的电磁干扰,影响车地无线定位信号的传输效率和质量,进而影响列车正常运行的问题,文章从干扰频率、干扰源和干扰路径等方面进行了分析,从消除干扰路径、增强BTM天线抗干扰能力、消除干扰源等方面提出了改进措施,并对改进措施进行了现场测试和分析。结果表明,在辅助逆变器箱体内的DC 1 500 V负线和箱体间增加0.5μF电容,并将接地电阻移至接地回流线靠近BTM天线处能够有效降低车辆的电磁干扰对BTM天线的影响,保证列车正常运行。上述问题的解决可为后续地铁线路的车载BTM天线电磁干扰提供有效的解决思路,并为后续同类设计方案提供参考。

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。

冗余BTM天线最小安装距离研究

针对加载冗余车载设备时列车底部安装空间有限的问题,分别对冷备、热备冗余天线与应答器传输模块BTM天线间的最小安装距离进行研究。利用FEKO软件建立单个BTM天线、安装冷备冗余BTM天线、安装热备冗余BTM天线3种模型。研究冷备、热备冗余天线在不同安装距离条件时BTM天线的有效作用范围,找出冗余天线对BTM天线有效作用范围产生影响的临界点,即冷备、热备冗余BTM天线的最小安装距离。研究结果表明,冷备冗余天线的最小安装距离为1.12m,热备冗余天线的最小安装距离为3m。冗余BTM天线最小安装距离研究压缩了冗余车载设备在列车底部的占用空间,提高了其在机车上安装的灵活性。

新型BTM天线吊架设计与应用

介绍了新型BTM天线吊架的设计原则及功能。通过与安装在转向架上的天线吊架进行对比,得出安装在车体底架隔墙上的新型BTM天线吊架的优点,并通过相关有限元仿真计算分析及模拟冲击振动试验来验证天线吊架的静强度和耐疲劳性能,以确保天线吊架设计的安全性与可靠性,进而达到提高BTM天线接收性能、保证高速动车组运行安全的目的。

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。

CR300BF动车组应答器信息丢失问题探究

针对装备200C型ATP车载设备的CR300BF复兴号动车组,在运营过程中多次发生应答器信息丢失导致制动停车的问题,首先,根据BTM主机数据确定应答器作用范围异常,通过4步现场排查方法查找故障点,初步确定故障原因为天线周围存在的金属框架产生谐振干扰;然后使用电磁仿真软件进行建模,模拟金属框架对BTM天线的电磁干扰影响;最后,提出对车底金属框架进行绝缘处理的整治方案。经绝缘处理后应答器作用范围恢复正常,均在600 mm以上,未再发生应答器信息丢失现象。

城际新造动车组应答器信息丢失问题分析

针对装备CTCS2-200C型列控车载C2+ATO设备的新造动车组,因应答器信息丢失而导致故障的情况进行了统计分析,展开了一系列关于BTM主机、BTM天线功能及安装环境的排查试验,最终确认了故障原因,同时提出了整改建议.