阅读说明：本技术 可实现室内安防的耦合型泄漏同轴电缆 (The coupled mode leakage coaxial cable of indoor security can be achieved ) 是由 袁明辉 张全盛 段铜川 王文勇 韩臣 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种可实现室内安防的耦合型泄漏同轴电缆,具有若干根并排等间距的泄漏同轴电缆,所述泄漏同轴电缆上沿轴向等间距开设多个槽口,相邻两根泄漏同轴电缆的槽口方向排列成一定夹角,使相邻两根泄漏同轴电缆辐射信号相互耦合,使得前瓣最大而后瓣最小。本发明解决了适用于不同应用场景需求的耦合型泄漏同轴电缆的辐射特性问题,提出了若干种漏缆开槽结构,使得漏缆近场辐射的前瓣满足探测角度要求,且后瓣远小于前瓣,保证泄漏电缆埋入墙体后,隔壁房间挨着墙走动时不会发生误触发。(The present invention relates to a kind of coupled mode leakage coaxial cables of achievable indoor security, with several equidistant leakage coaxial cables side by side, multiple notches are equidistantly opened up on the leakage coaxial cable along axial direction, the notch direction arrangement of adjacent two leakage coaxial cables forms an angle, so that adjacent two leakage coaxial cable radiation signals is intercoupled so that preceding valve is maximum and back lobe is minimum.The present invention solves the problems, such as the radiation characteristic of the coupled mode leakage coaxial cable suitable for different application scene demand, propose several leakage cable notching construction, so that the preceding valve of leakage cable near-field thermal radiation meets detection angle requirement, and back lobe is much smaller than preceding valve, after guaranteeing leaky cable embedment wall, next room, which is next to the wall, will not occur false triggering when walking about.)

可实现室内安防的耦合型泄漏同轴电缆

技术领域

本发明涉及一种信号传输同轴电缆，具体涉及一种可实现室内安防的耦合型泄漏同轴电缆。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，人们开始追求家庭生活现代化、居住环境舒适化、安全化等。为此智能家居也随之而生。安全防范技术是物联网和智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内家庭监控、家庭防盗报警等领域都有广泛的应用。然而当前智能家居安防产品，特别是防盗报警产品存在两个主要问题导致误报率和漏报率较高：一是相邻房间或者隔壁容易误触发；二是无法区分动物和人(导致极易被宠物或者老鼠等触发报警)。

现有耦合型泄漏电缆如图2所示，电缆护套1内的外部导体2上开的槽孔5的间距远小于工作波长。由于槽孔5远小于波长，因此电磁场通过小孔衍射，对外辐射微弱电磁场，作用距离较短(一到两米)。当人靠近漏缆时，由于人体是导体，将和辐射的电磁波相互作用，在漏缆中产生较强回波。通过探测这个回波信号，就可以得知入侵者的位置并报警。耦合型泄漏电缆的相邻槽口辐射电磁波相互耦合，如图3所示，当人体靠近时能在最接近的全部漏缆中的同一位置同时产生较强回波。而小动物身高较低，只能在底层的若干根(比如1-2根)漏缆中产生较强回波。通过这个原理就可以区分入侵的人和小动物，避免小动物(宠物和老鼠等)造成误报。

本项目通过设计耦合型泄漏同轴电缆的辐射模式，致力于解决这两个问题并适用于不同的应用场景。

缆沿着同轴电缆的外部导体周期性或非周期性配置一定形状的槽孔，沿着同轴电缆轴向的每一个槽孔都是一个电磁辐射源，电信号在该电缆中传输的同时，能把电磁能量的一小部分按要求从槽孔以电磁波的形式沿线辐射到周围的外部空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有漏缆存在的不足，而提供一种可实现室内安防的耦合型泄漏同轴电缆，通过对耦合型漏缆开槽优化设计，以适用于不同的应用场景。包括漏缆近场辐射的前瓣满足探测角度要求(180度或者更大)，且后瓣远小于前瓣，保证泄漏电缆埋入墙体后，隔壁房间挨着墙走动时不会发生误触发，减小误报率；同时通过多根耦合型漏缆同时探测的原理，区分入侵的人和小动物，减小误报率。

本发明解决上述技术问题采用如下技术方案：

一种可实现室内安防的耦合型泄漏同轴电缆，具有若干根并排等间距的泄漏同轴电缆，所述泄漏同轴电缆上沿轴向等间距开设多个槽口，相邻两根泄漏同轴电缆的槽口方向排列成一定夹角，使相邻两根泄漏同轴电缆辐射信号相互耦合，使得前瓣最大而后瓣最小。

进一步，相邻的所述泄漏同轴电缆之间的间距为30-50cm，保证相邻两根所述泄漏同轴电缆之间相临近的槽口泄露信号相互耦合。

进一步，相邻的所述泄漏同轴电缆上的相临近的槽口之间的距离为L＝20cm，远小于信号波长。

进一步，相邻的所述泄漏同轴电缆上的相临近的槽口之间排列成45度夹角。

进一步，所述泄漏同轴电缆采用低频信号源，且槽口大小远小于信号波长，辐射微弱，使电磁波有效作用距离只在漏缆附近1-2米范围内。

进一步，若干根并排等间距的泄漏同轴电缆上可采用不同形状、大小和横竖排列方式的槽口，以适用于不同的应用场景。

进一步，所述槽口采用F型、E型、H型、T型和椭圆型槽口中的一种。

进一步，所述的耦合型泄漏同轴电缆可以区分人和动物，底层的若干根耦合型泄漏同轴电缆中对身高较低的小动物产生强回波，当有小动物所经过层的若干根耦合型泄漏同轴电缆附近时，不会触发报警，即耦合型漏缆可以区分人和小动物。

附图说明

图1是多根漏缆相互耦合的示意图；

附图标记：L.槽口间距，d.漏缆间距；

图2是现有泄漏同轴电缆的结构示意图；

附图标记：1.电缆护套，2.外部导体，3.绝缘介质，4.内导体，5.槽孔

图3是现有耦合型泄漏电缆的辐射过程示意图；

附图标记：d.槽孔间距；

图4是人和动物触发漏缆的示意图；

附图标记：L1.人到墙体的间距，L2.动物到墙体的间距；

图5是本发明的具有E型、H型、T型和椭圆型槽口的泄漏电缆及辐射特性方向示意图；

其中：5.1为E型槽口横向布置，5.2为H型槽口横向布置，5.3为H型槽口竖向布置，5.4为T型槽口竖向布置，5.5为椭圆型槽口横向布置；

图6是本发明的具有E型、F型槽口的泄漏电缆及辐射特性方向示意图；

其中：6.1为E型槽口竖向布置，6.2为F型槽口竖向布置；

图7是本发明的具有F型、T型槽口的泄漏电缆及辐射特性方向示意图；

其中：7.1为F型横向布置，7.2为T型横向布置，L.槽孔变化周期长度；d.槽口的偏离量。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1，图4-7所示，一种可实现室内安防的耦合型泄漏同轴电缆，沿着若干根(比如2根或者4根)，也可以根据应用需求采用更多根并排等间距排列，间距一般采用30到50cm，也可以根据应用需求采用其他值(比如d＝30cm，保证相邻两根电缆之间相临近的槽口泄露信号相互耦合)排列的泄漏电缆的轴向上，相距若干距离(比如L＝20cm)等间距开设槽口，相邻两根漏缆的槽口方向排列成一定夹角(比如45°)，使相邻两根漏缆辐射信号相互耦合，使得前瓣很大而后瓣很小。

采用低频信号源(比如30MHz)，槽口大小远小于信号波长，辐射微弱，电磁波有效作用距离只在漏缆附近一两米范围内。泄漏电缆上开设的槽口间距(比如L＝20mm)远小于信号波长。

泄漏电缆在槽口形状、大小和横竖排列方式的不同，以适用于不同的应用场景。

当有小动物(比如宠物和老鼠等)经过漏缆附近时，不会触发报警，即耦合型漏缆可以区分人和小动物。

图4是将四根漏缆按一定间距(如30cm)并排放置于墙体内，对应的四个槽口的信号相互耦合，在墙体周围1-2m范围内建立耦合电磁场，小动物靠近时，由于小动物身高较低，只能在底层的若干根(比如1-2根)漏缆中产生较强回波，当人靠近时，会引起所有漏缆产生强回波，从而引起警报。

图5中的5.1-5.5至图6中的6.1，6.2分别是设计以横竖两种放置方向的F型、E型、H型、T型和椭圆型五种槽口的漏缆，

图7中的7.1，7.2分别是设计以横向两种放置方向的F型和T型槽口的漏缆。

当槽口宽度大于内导体圆周长的1/3时，后瓣的大小和前瓣相当，当槽口宽度小于内导体圆周长的1/4时，前瓣的辐射范围达不到180度，为使辐射方向图的后瓣远小于前瓣，槽口宽度应介于内导体圆周长的1/4-1/3之间。在室内安防时，设计出不同的漏缆开槽结构以适应于不同的应用场景。

图5所示的辐射特性方向图，特点是后瓣相对较大，但前瓣满足180度的探测要求且辐射范围较大，这种开槽结构适应于较厚的墙体。

图6所示的辐射特性方向图，特点是后瓣远小于前瓣，但是前瓣的探测要求达不到180度且辐射范围较小。这种开槽结构适应于较薄的墙体，后瓣足够小时，人在墙体较薄的隔壁房间挨着墙体走动可以避免误报警。

图7所示的辐射特性方向图，特点是前瓣满足270度的探测要求且辐射范围大，这种结构的开槽适应于90度墙角外侧的探测(探测角度可以接近270度)。

本发明具备的一个实例如下:

(1)以E形开槽方式为例，从辐射方向图6中的6.1上可以看出，后瓣远小于前瓣，保证泄漏电缆埋入墙体后，人在隔壁房间挨着墙体走动时与漏缆辐射的电磁波相互作用，避免发生误报警。

(2)由于室内建筑的特点，电磁波的传播会受到反射、折射、散射和多径效应等的影响。漏缆用于入侵检测时，采用几十MHz频率的低频信号，加上辐射很微弱，电磁波有效作用距离只在漏缆附近一两米范围内；并且漏缆沿线开设多个槽口，这本身也是一个多径信号。但检测时，通过源信号(一定的调制脉冲串)与接收信号的幅度自相关和相位自相关，进行解扩自相关，可以区分出各个槽口接收到的信号，从而很好的避免多径效应带来的影响。

(3)漏缆外导体上的槽***错排列，从槽口泄漏出来的电磁波相互作用，电磁能量以前半圆较大后半圆较小的方式扩散在电缆周围，从辐射方向图上来看:前瓣很大而后瓣很小，从而达到室内安防效果。

(4)如图4，耦合型漏缆多根并排铺设时，两根漏缆相隔一定距离(如30cm)，当有小动物靠近时，由于小动物身高较低，只能在底层的若干根(比如1-2根)漏缆中产生较强回波，当人靠近时，会引起所有漏缆产生强回波，从而引起警报。