无线信号在泄漏通信电缆中传输原理是什么（汇总4篇）

无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。

无线通信原理

1，首先要把要传输的信号，调制到载波上。由于一般信号频率较低，不易发射，而载波频率较高，容易发射。所以第一步工作就是调制。

调制的方法有三种： （1）调幅，把信号加到载波上，使载波的振幅跟随信号改变

（2）调频，把信号加到载波上，使载波的频率跟随信号改变

（3）调相，把信号加到载波上，使载波的相位角跟随信号改变。

调制方法，有模拟信号调制和数字信号调制两种。

2，以调制的信号，视发射的远近，还要加以放大。接着送到开放电路发射出去。形成无线电波。

3，接收。在异地利用电谐振，把空中的已调制的电磁波接收到来［往往很微弱］，加以放大，然后检出信号波，［或再放大］，再执行还原。

无线电通信原理，无论具体执行时，千变万化，其原理比遵循上述三点。

无线通信应用

（1）4G

第四代移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术，外语缩写：4G。该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式（严格意义上来讲，LTE只是3.9G，尽管被宣传为4G无线标准，但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标准IMT-Advanced，因此在严格意义上其还未达到4G的标准。只有升级版的LTE Advanced才满足国际电信联盟对4G的要求）。4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载，比目前的家用宽带ADSL（4兆）快25倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。

图7 4G迅速火爆

（2）ZigBee技术

ZigBee技术主要用于无线个域网（WPAN），是基于IEE802.15.4无线标准研制开发的，是一种介于RFID和蓝牙技术之间的技术提案，主要应用在短距离并且数据传输速率不高的各种电子设备之间。ZigBee协议比蓝牙、高速率个域网或802.11x无线局域网更简单使用，可以认为是蓝牙的同族兄弟。

（3）WLAN与WiFi/WAPI

WLAN（无线局域网）是一种借助无线技术取代以往有线布线方式构成局域网的新手段，可提供传统有线局域网的所有功能，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它是通用无线接入的一个子集，支持较高传输速率（2Mb/s～54Mb/s，甚至更高），利用射频无线电或红外线，借助直接序列扩频（DSSS）或跳频扩频（FHSS）、GMSK、OFDM等技术，甚至将来的超宽带传输技术UWBT，实现固定、半移动及移动的网络终端对Internet网络进行较远距离的高速连接访问。目前，原则上WLAN的速率尚较低，主要适用于手机、掌上电脑等小巧移动终端。1997年6月，IEEE推出了802.11标准，开创了WLAN先河，WLAN领域现在主要有IEEE802.11x系列与HiperLAN/x系列两种标准。

WiFi俗称无线宽带，全称Wireless Fideliry。无线局域网又常被称作WiFi网络，这一名称来源于全球最大的无线局域网技术推广与产品认证组织——WiFi联盟（WiFi Alliance）。作为一种无线联网技术，WiFi早已得到了业界的关注。WiFi终端涉及手机、PC（笔记本电脑）、平板电视、数码相机、投影机等众多产品。目前，WiFi网络已应用于家庭、企业以及公众热点区域，其中在家庭中的应用是较贴近人们生活的一种应用方式。由于WiFi网络能够很好地实现家庭范围内的网络覆盖，适合充当家庭中的主导网络，家里的其他具备WiFi功能的设备，如电视机、影碟机、数字音响、数码相框、照相机等，都可以通过WiFi网络这个传输媒介，与后台的媒体服务器、电脑等建立通信连接，实现整个家庭的数字化与无线化，使人们的生活变得更加方便与丰富。目前，除了用户自行购置WiFi设备建立无线家庭网络外，运营商也在大力推进家庭网络覆盖。比如，中国电信的“我的E家”，将WiFi功能加入到家庭网关中，与有线宽带业务绑定。今后WiFi的应用领域还将不断扩展，在现有的家庭网、企业网和公众网的基础上向自动控制网络等众多新领域发展。

WAPI是WLAN AuthenTIcaTIon and Privacy Infrastructure的缩写。WAPI作为我国首个在计算机网络通信领域的自主创新安全技术标准，能有效阻止无线局域网不符合安全条件的设备进入网络，也能避免用户的终端设备访问不符合安全条件的网络，实现了“合法用户访问合法网络”。WAPI安全的无线网络本身所蕴含的“可运营、可管理”等优势，已被以中国移动、中国电信为代表的极具专业能力的运营商积极挖掘并推广、应用，运营市场对WAPI的应用进一步促进了其他行业市场和消费者关注并支持WAPI。目前市场上已有50多款来自全球主要手机制造商的智能手机支持WAPI，包括诺基亚、三星、索爱、酷派。而中国三大电信运营商也都已开始或完成第一批WAPI热点的招标和竞标工作，以中国移动为例，到目前为止已实际部署了大概10万个WAPI热点。这意味着WAPI的生态系统已基本建成，WAPI商业化的大门已经打开。

（4）短距离无线通信（蓝牙、RFID、IrDA）

蓝牙（Bluetooth）技术，实际上是一种短距离无线电技术。利用蓝牙技术，能够有效地简化掌上电脑、笔试本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与因特网之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，进而为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段，其数据速率为1Mbps，采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙技术为免费使用，全球通用规范，在现今社会中的应用范围相当广泛。

RFID是Radio Frequency IdenTIficaTIon的缩写，即射频识别，俗称电子标签。射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。目前RFID产品的工作频率有低频（125kHz～134kHz）、高频（13.56MHz）和超高频（860MHz～960MHz），不同频段的RFID产品有不同的特性。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、防伪等众多领域，例如WalMart、Tesco、美国国防部和麦德龙超市都在它们的供应链上应用RFID技术。在将来，超高频的产品会得到大量的应用。

IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，也许是第一个实现无线个人局域网（PAN）的技术。目前其软硬件技术都很成熟，在小型移动设备，如PDA、手机上广泛使用。事实上，当今每一个出厂的PDA及许多手机、笔记本电脑、打印机等产品都支持IrDA。IrDA的主要优点是无需申请频率的使用权，因而红外通信成本低廉。它还具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用的特点;且由于数据传输率较高，适于传输大容量的文件和多媒体数据。此外，红外线发射角度较小，传输安全性高。IrDA的不足在于它是一种视距传输，2个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其他物体阻隔，因而该技术只能用于2台（非多台）设备之间的连接（而蓝牙就没有此限制，且不受墙壁的阻隔）。IrDA目前的研究方向是如何解决视距传输问题及提高数据传输率。

（5）WiMAX

WiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作系统，可以替代现有的有线和DSL连接方式，来提供最后一英里的无线宽带接入，其技术标准为IEEE 802.16，其目标是促进IEEE 802.16的应用。相比其他无线通信系统，WiMAX的主要优势体现在具有较高的频谱利用率和传输速率上，因而它的主要应用是宽带上网和移动数据业务。

（6）超宽带无线接入技术UWB

UWB（Ultra Wideband）是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10米左右的范围内实现数百Mb/s至数Gb/s的数据传输速率。UWB具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势，主要应用于室内通信、高速无线LAN、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。

对于UWB技术，应该看到，它以其独特的速率以及特殊的范围，也将在无线通信领域占据一席之地。由于其高速、窄覆盖的特点，它很适合组建家庭的高速信息网络。它对蓝牙技术具有一定的冲击，但对当前的移动技术、WLAN等技术的威胁不大，反而可以成为其良好的补充。

（7）EnOcean

EnOcean无线通信标准被采纳为国际标准“ISO/IEC 14543-3-10”，这也是世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。EnOcean能量采集模块能够采集周围环境产生的能量，从光、热、电波、振 动、人体动作等获得微弱电力。这些能量经过处理以后，用来供给EnOcean超低功耗的无线通讯模块，实现真正的无数据线，无电源线，无电池的通讯系统。 EnOcean无线标准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz，902MHz，928MHz和315MHz频段，传输距离在室外是300 米，室内为30米。

信号屏蔽器的基本介绍

市面上常见的手机信号屏蔽器，其作用频率为：869~894MHz；825~960MHz；1805~1880MHz及1900~1990MHz等。作用频段为CDMA800、GSM900、DCS1800、PCS1900。可控制直径40米左右的范围，使用DC-DC变换器输入电压，5V输出电压。开启信号屏蔽仪后手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接。手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。指定范围内的移动电话收发信号功能失效，无法拨出和拨入，从而达到强制性禁用的目的。

移动通讯原理

手机的工作原理如下：在一定的频率范围内，手机和基站通过无线电波联接起来，以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输。

手机信号屏蔽器（屏蔽仪）原理

根据通讯原理，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接。手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。

信号屏蔽器基本功能

1、缓起动功能屏蔽器在通电后，工作电源在4秒内从零上升到稳定。

2、屏蔽功能起动完成后，35秒内使作用范围内的手机被屏蔽。

信号屏蔽器应用范围

各类考场、会议室、加油站、油库、教堂、医院、法庭、军事重地、图书馆、影剧院等场所。

无线信号在泄漏通信电缆中传输原理是什么?

无线通信用于自由空间，能够实现移动中的通信，其根本原因是自由空间对无线电波来将是良好的传输媒介。而在封闭空间（地下室、隧道等），由于空间各个面相距很近，巷道壁、地下室的墙壁、地面、天花板对电磁波有强列的吸收、衰减作用，因此在封闭空间中电磁波不能像在自由空间那样传播。

也由于空间相对封闭使外界的电磁波无法进入，内部的电磁波也不能传播出去，进而造成通信盲区。

为了在封闭空间实现移动通信，可采用泄漏电缆通信技术。泄漏电缆通信就是在封闭空间利用泄漏电缆人为制造一个传播媒介，使无线电波在电缆中传播并不断泄漏到电缆附近的空间。这个媒介与自由空间又有区别，无线电信号只在泄漏电缆附近的一个有限范围内能够被接收机接收。通信时双工电台要求占用两个信道，这就要求泄漏电缆能够传输双向信号。泄漏电缆中间的中继器、分支器必须能够满足双向通信的要求。可以说地面能够实现的无线通信，利用泄漏电缆也能够在封闭空间中实现。泄漏通信系统是一个宽带传输系统，可以传输数据、图像，能够进行遥控、遥测等信息的传输。该系统功能扩展方便，终端安放简单，并且可将地面信号引入地下，完成地上地下的联合组网。形成各种空间不间断通信，而且该系统可以完成其他信息传输的功能，可以达到宽带多功能的信息传输，其潜力是巨大的。

泄漏通信主要由非屏蔽的高频电缆——泄漏电缆、基台（或转发设备）、中继器、功率分配器等组成。泄漏电缆是一种专门用于泄漏通信的高频电缆，电缆外导体不是全屏蔽的，开有泄漏槽或疏编织，因此在泄漏电缆内部传输的一部分信号就通过泄漏槽或稀疏编织的孔泄漏到电缆附近外部空间，提供给移动的接收机，达到将无线电信号送入封闭空间的目的；同样，外部移动信号也可以通过泄漏槽或稀松编织的孔穿过电缆外层导体进入泄漏电缆内部，加上必要的设备，可以与基台组成泄漏通信系统，以满足沿泄漏电缆在一定范围内的移动通信。

由于泄漏电缆外层不是全屏蔽的，实际应用中它沿布设线路不断对外辐射电磁波。泄漏电缆在甚高频和超高频段通常耦合损耗来描述电缆的辐射特性。一般将耦合损耗定义为同轴波模的功率与放在离开泄漏电缆一定位置上的偶极子天线的接收功率之比值。在隧道应用的场合，耦合损耗的大小与接收天线和泄漏电缆之间距离的变化关系不大。

基台是沟通封闭空间和外界的信号枢纽，它对外与移动和固定电话以及其他设备无线连接，以基台为中心组成控制指挥的通信中心。基台的天线用于泄漏通信系统与地面无线通信的信息交换。基台的任务是对泄漏通信系统内部的通信进行管理，完成移动电台之间的通信。连接用的泄漏电缆主要用于基台和副台之间的信息传递，还担负由基台给中继器供电的任务。在多基台系统中多个基站互联形成多种中心的通信系统，它们协同工作，各自又形成小中心覆盖局部区域。基台由接收机、发射机、双工器、天线接口、数据接口、视频接口、供电系统和相应的软件系统组成。由于泄漏电缆内部的信号在电缆内传输时有损耗，必须用放大器将信号放大，才能将信号传送到远处，中继器就用于将电缆内的信号放大以弥补电缆的损失，由双向放大器和信号电源分离电路组成。功率分配器是泄漏电缆的分支，功率分配器由信号分配和电源分支电路组成。副台可以是车载台或是手机，可固定安放做固定台使用。副台之间的通信通过基台进行转接。

泄漏通信系统功能扩展很容易，因为这是一个无线系统，各种副台设备都不需要直接接在泄漏电缆上，只要在系统软件中设好副台的编号，将副台的电源接好，天线安装完毕就可以通信，而且可以随时改变位置，只要有泄漏电缆存在就可以与基台通信。泄漏通信系统在各种矿井中应用时，可以将产量信息、矿井内的瓦斯含量、供水供电信息、道岔的启闭、红绿灯的控制、各种设备的运行状态等信息很方便地传送到控制中心，并转送到各有关部门。

在一些重要的位置安装摄像机或摄像头，通过发射机把信号经过泄漏电缆送到控制中心，完成实时监控。加上控制电路和控制设备后，控制中心还可以对摄像的范围、方向、距离进行调整。

对隧道内的红绿灯的控制信号也可以通过泄漏电缆传送。在红绿灯的控制电路上接副台和译码、控制、检测电路就可以完成对红绿灯的控制、状态检测等功能。同时检测道岔的启闭状态并送控制中心，使控制中心随时了解设备的运行状态。

同样，对其他信息的传送也能够使用上述方法。这个系统最大的特点就是灵活方便，在泄漏电缆上不需要开口子，副台设备安放也很随意，只要泄漏电缆通到那里，就可以把通信扩展到那里。

近年来，随着电子技术、计算机技术的发展，无线通信技术蓬勃发展，出现了各种标准的无线数据传输标准，它们各有其优缺点和不同的应用场合，本文将目前应用的、无线通信种类进行了分析对比，方便大家参考了解。

一、无线通信（数据）传输方式及技术原理

无线通信是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。无线通信技术自身有很多优点，成本较低，无线通信技术不必建立物理线路，更不用大量的人力去铺设电缆，而且无线通信技术不受工业环境的限制，对抗环境的变化能力较强，故障诊断也较为容易，相对于传统的有线通信的设置与维修，无线网络的维修可以通过远程诊断完成，更加便捷;扩展性强，当网络需要扩展时，无线通信不需要扩展布线;灵活性强，无线网络不受环境地形等限制，而且在使用环境发生变化时，无线网络只需要做很少的调整，就能适应新环境的要求。

常见的无线通信（数据）传输方式及技术分为两种：“近距离无线通信技术”和“远距离无线传输技术”。

1. 近距离无线通信技术

短（近）距离无线通信技术是指通信双方通过无线电波传输数据，并且传输距离在较近的范围内，其应用范围非常广泛。近年来，应用较为广泛及具有较好发展前景的短距离无线通信标准有：Zig-Bee、蓝牙（Bluetooth）、无线宽带（Wi-Fi）、超宽带（UWB）和近场通信（NFC）。

（1） Zig-Bee

Zig-Bee是基于IEEE802.15.4标准而建立的一种短距离、低功耗的无线通信技术。Zig-Bee来源于蜜蜂群的通信方式，由于蜜蜂（Bee）是靠飞翔和‘嗡嗡’（Zig）地抖动翅膀的来与同伴确定食物源的方向、位置和距离等信息，从而构成了蜂群的通信网络。其特点是距离近，其通常传输距离是10-100m;低功耗，在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个终端工作6-24个月，甚至更长;其成本，Zig-Bee免协议费，芯片价格便宜;低速率，通Zig-Bee常工作在20-250kbps的较低速率;短时延，Zig-Bee的响应速度较快等。主要适用于家庭和楼宇控制、工业现场自动化控制、农业信息收集与控制、公共场所信息检测与控制、智能型标签等领域，可以嵌入各种设备。

（2） 蓝牙（Bluetooth）

能够在10米的半径范围内实现点对点或一点对多点的无线数据和声音传输，其数据传输带宽可达1Mbps通讯介质为频率在2.402GHz到2.480GHz之间的电磁波。蓝牙技术可以广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备，如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等，实现各类设备之间随时随地进行通信。

蓝牙技术被广泛应用于无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等领域，蓝牙目前存在的主要问题是芯片大小和价格较高;抗干扰能力较弱。

（3） 无线宽带（Wi-Fi）

它是一种基于802.11协议的无线局域网接入技术。（Wi-Fi）技术突出的优势在于它有较广的局域网覆盖范围，其覆盖半径可达100米左右，相比于蓝牙技术，（Wi-Fi）覆盖范围较广;传输速度非常快，其传输速度可以达到11mbps（802.11b）或者54mbps（802.11.a），适合高速数据传输的业务;无须布线，可以不受布线条件的限制，非常适合移动办公用户的需要。在一些人员密集的地方，比如火车站、汽车站、商场、机场、图书馆、校园等地方设置‘热点’，可以通过高速线路将因特网接入上述场所。用户只需要将支持无线网络的终端设备该区域内，即可高速接入因特网;健康安全，具有WiFi功能的产品发射功率不超过100毫瓦，实际发射功率约60-70毫瓦，与手机、手持式对讲机等通讯设备相比，WiFi产品的辐射更小。

（4） 超宽带（UWB）

UWB是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，其传输距离通常在10M以内，使用1GHz以上带宽，通信速度可以达到几百兆bit/s以上，UWB的工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz，最小工作频宽为500MHz。

其主要特点是：传输速率高;发射功率低，功耗小;保密性强;UWB通信采用调时序列，能够抗多径衰落;UWB所需要的射频和微波器件很少，可以减小系统的复杂性。由于系UWB统占用的带宽很高，UWB系统可能会干扰现有其他无线通信系统。UWB主要应用在高分辨率“较小范围”能够穿透墙壁“地面等障碍物的雷达和图像系统中。

这种装置可以用来检查楼房、桥梁、道路等工程的混凝土和沥青结构中的缺陷，以及定位地下电缆及其它管线的故障位置，也可用于疾病诊断。另外，在救援、治安防范、消防及医疗、医学图像处理等领域都大有用途。

（5） NFC

NFC是一种新的近距离无线通信技术，其工作频率为13.56MHz，由13.56MHz的射频识别（RFID）技术发展而来，它与目前广为流行的非接触智能卡ISO14443所采用的频率相同，这就为所有的消费类电子产品提供了一种方便的通讯方式。NFC采用幅移键控（ASK）调制方式，其数据传输速率一般为106kbit/s和424kbit/s三种。NFC的主要优势是：距离近、带宽高、能耗低，与非接触智能卡技术兼容，其在门禁、公交、手机支付等领域有着广阔的应用价值。

NFC的应用情境基本可以分为以下五类：

A接触-通过，主要应用在会议入场、交通关卡、门禁控制和赛事门票等方面;

B接触-确认/支付，主要应用在手机钱包、移动和公交付费等方面;

C接触-连接，这种应用可以实现2个具有NFC功能的设备实现数据的点对点传输;

D接触-浏览，用户可以通过NFC手机了解和使用系统所能提供的功能和服务;

E下载-接触，通过具有NFC功能的终端设备，使用GPRS/CDMA网络接收或下载相关信息，用于门禁或支付等功能。