矿井巷道中导行电磁波的传输特性分析.pdf

《矿井巷道中导行电磁波的传输特性分析》这篇论文主要探讨了在矿井巷道环境下，电磁波如何传播以及其传输特性的关键因素。作者姚善化和吴先良通过表面阻抗法推导出了单线波模和双线波模的特征方程，并利用镜像法分析了巷道中任意一点的电磁场分布。 文章介绍了导行电磁波在矿井巷道中的传播模型。导行电磁波通常指的是沿着特定路径（如导线）传播的电磁能量，对于矿井环境，这种传播方式对于通信和监测系统至关重要。通过表面阻抗法，作者能够描述巷道中电磁波的传播特性，这是理解矿井通信系统性能的基础。 接着，论文提出了单线波模和双线波模的特征方程。单线波模是指电磁波沿着单一导线传播，而双线波模则涉及两个导线之间的相互作用。这些方程可以用来计算不同模式下的衰减常数，从而预测不同条件下的传输效率。 在巷道中，导线的存在显著影响着电磁波的传输特性。论文指出，低频单线波模的传输衰减会随着频率的增加而增大。此外，导线的位置也对衰减有影响：当导线靠近巷道壁时，趋肤效应增强，导致更严重的衰减；相反，如果导线悬挂在巷道中央，衰减会相对较小。 双线波模的场分布主要集中在双线之间和周围的狭窄区域。双线之间的距离对双线波模的影响大于线壁之间的距离。这表明，调整双线的距离可以优化双线波模的传播效率。 数值分析部分，作者进行了仿真实验，进一步验证了理论分析的结果。这些仿真结果为矿井通信系统的实际设计提供了实用的参考数据。 总结来说，该论文揭示了矿井巷道中导行电磁波的传输特性，特别是单线波模和双线波模的衰减特性，以及导线位置、频率和双线间距对电磁波传输的影响。这些研究成果对于提升矿井安全监测和通信系统的效能，以及开发适应复杂矿井环境的新技术具有重要意义。同时，论文引用的参考文献和采用的专业方法也为后续研究提供了扎实的基础。