申请/专利权人：煤炭科学技术研究院有限公司

申请日：2023-01-03

公开（公告）日：2024-02-06

公开（公告）号：CN116054980B

主分类号：H04B17/318

分类号：H04B17/318;E21F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.06#授权;2023.05.19#实质审查的生效;2023.05.02#公开

摘要：本申请提出了一种井下射频电磁能量限值的确定方法，包括：基于射频火花试验获取第一能量射频限值，其中，第一能量射频限值表示电磁能量在爆炸性环境中的限值；基于井下电磁环境对人体的影响计算第二能量射频限值，其中，第二能量射频限值表示人体在井下的暴露限值；基于井下射频设备占用带宽范围计算第三能量射频限值，其中，第三能量射频限值表示使主工作频率外信道正常工作的限值；根据第一能量射频限值、第二能量射频限值、第三能量射频限值确定井下射频电磁能量限值。采用上述方案的本发明能够综合考虑各方面的因素得出更准确的井下射频能量限值要求。

主权项：1.一种井下射频电磁能量限值的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：基于射频火花试验获取第一能量射频限值，其中，所述第一能量射频限值表示电磁能量在爆炸性环境中的限值；基于井下电磁环境对人体的影响计算第二能量射频限值，其中，所述第二能量射频限值表示人体在井下的电磁辐射暴露限值；基于井下射频设备占用带宽范围计算第三能量射频限值，其中，所述第三能量射频限值表示使主工作频率外信道正常工作的限值；根据所述第一能量射频限值、所述第二能量射频限值、所述第三能量射频限值确定井下射频电磁能量限值；所述基于射频火花试验获取第一能量射频限值，包括：使用射频源按照设定的频率和功率发出射频信号；使用功放装置对所述射频信号进行放大，得到放大信号；将所述放大信号经过环形器的第一端口进入与所述环形器第二端口连接的GTEM射频火花试验小室；使用功率计测量所述试验小室反射的功率，之后根据测量得到的反射功率和所述射频信号的功率计算得到进入所述GTEM射频火花试验小室的射频信号功率，其中，所述功率计与所述环形器的第三端口连接；不断调整所述射频信号的频率和功率，直至所述GTEM射频火花试验小室发生爆炸，将此时进入所述GTEM射频火花试验小室的射频信号功率作为临界功率，将所述临界功率作为所述第一能量射频限值；所述基于井下电磁环境对人体的影响计算第二能量射频限值，包括：获取人体曝露在多个频率的电场、磁场、电磁场中时需要满足的曝露要求；根据所述曝露要求、巷道电磁波反射系数、巷道电磁波传输的附加损耗结合人体与射频设备的实际间距计算得到所述第二能量射频限值；所述基于井下射频设备占用带宽范围计算第三能量射频限值，包括：根据邻道功率比ACLR及杂散限值SE、基于通信保障标准进行计算得到所述第三能量射频限值；所述GTEM射频火花试验小室由50Ω同轴电缆和射频火花腔在试验小室空间内结合生成，所述GTEM射频火花试验小室以所述同轴电缆的芯线作为内导体芯板，以所述同轴电缆的外皮作为外壳，所述GTEM射频火花试验小室内部的特性阻抗为50Ω，所述内导体芯板的末端连接至宽带的匹配负载板上，所述GTEM射频火花试验小室腔体的末端安放吸波材料，所述射频火花腔在所述GTEM射频火花试验小室内部，所述射频火花腔涵盖内导体芯板和下底板的一部分；所述射频火花试验所需的易燃混合气体通过所述射频火花腔下端的进气孔输入，并通过防爆电磁阀、阻火器与气源隔开，所述射频火花腔内的射频放电试验包括：调节分别与内导体芯板和下底板相连的可调放电尖端的间距，调节天线接口的平行极板与所述可调放电尖端的距离；其中，所述巷道电磁波传输的附加损耗为：A＝ad+aroughnessd+atiltdα为巷道空间传输附加损耗系数，可取值1dB10m；aroughness为巷道粗糙度造成的附加损耗系数，取值为：h1为巷道侧壁均方根粗糙度，h2为顶底板均方根粗糙度，a为巷道高度，b为巷道宽度，d为人体与射频设备的间距；αtilt为巷道倾斜角造成的附加损耗系统，取值为θ为巷道倾斜角；λ为无线信号波长。

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