Оснащение производства
Промышленный контроль
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника
Корзина 
Чем тоннель отличается от здания
Оборудование в примерах — линейки КАДАММ (KADAMM). В здании зона покрытия двумерная: антенна светит вниз, и вокруг неё образуется круг. В тоннеле пространство вытянуто в линию, а стены работают как волновод: сигнал распространяется вдоль оси и почти не уходит в стороны. Это одновременно и плюс, и минус. Плюс — затухание вдоль тоннеля меньше, чем в открытом пространстве. Минус — любая кривизна, ответвление или камера съедает уровень, а поезд в тоннеле сам становится препятствием.
Вторая особенность — длина. Здание закрывается десятками антенн на этаж, тоннель — сотнями метров и километрами линии. Здесь решает не тип антенны, а способ доставки сигнала вдоль трассы и точность расчёта уровней по всей длине.
Два способа покрытия
Излучающий кабель
Коаксиальный кабель со щелевой перфорацией внешнего проводника: он одновременно передаёт сигнал и излучает его по всей длине. Поле получается равномерным, мёртвых зон нет, поезд в тоннеле не создаёт тени. Решение дороже по кабелю и требовательнее к монтажу: кабель подвешивают на определённой высоте и выдерживают расстояние до стены.
Антенны на ответвителях
Обычный фидер идёт вдоль тоннеля, а через равные промежутки к нему подключают направленные антенны через ответвители. Дешевле по материалам и проще в ремонте, но требует расчёта: между антеннами уровень провисает, а на кривых участках появляются тени. Обычно так закрывают автомобильные тоннели и короткие перегоны.
| Критерий | Излучающий кабель | Антенны на ответвителях |
|---|---|---|
| Равномерность поля | высокая | зависит от шага и расчёта |
| Кривые участки | работает без теней | нужны дополнительные точки |
| Стоимость материалов | выше | ниже |
| Монтаж | сложнее, критична высота подвеса | проще, точечный |
| Ремонтопригодность | участок кабеля целиком | замена одной антенны |
| Типичное применение | метро, длинные перегоны | автомобильные тоннели, короткие участки |
Пассивный тракт вдоль трассы
Независимо от способа излучения вдоль тоннеля идёт магистраль, и её считают так же, как коридор в здании, только на других длинах. Ключевой инструмент — ответвители с убывающим номиналом связи: в начале линии 15–20 дБ, в середине 10 дБ, ближе к концу 5–7 дБ. Так уровень в точках подключения остаётся ровным, несмотря на затухание кабеля.
Затухание в тоннеле складывается из двух частей: потери в самом кабеле (около 5–6 дБ на 100 метров на частотах 1800–2600 МГц) и потери в ответвителях (0,3–2,4 дБ каждый в зависимости от номинала). На линии в километр это десятки децибел, поэтому длинные тоннели делят на участки с собственными источниками или усилительными пунктами.
- Конец линии. Магистраль заканчивается антенной или согласованной нагрузкой: открытый конец отражает волну обратно по всей длине.
- Контрольные точки. Ответвители со связью 30–40 дБ в начале и середине участка позволяют измерять уровень без остановки движения.
- Деление на порталах. На въезде и выезде ставят делители: там сигнал уходит и в тоннель, и на прилегающий участок.
- Резерв по полосе. В тоннеле, кроме сотовой связи, часто работают технологические системы и радиосвязь служб — компоненты берут от 340 МГц.
Объединение систем и операторов
В тоннеле по одной линии обычно идут сразу несколько систем: сотовые сети нескольких операторов, технологическая радиосвязь, иногда системы диспетчеризации. Тянуть отдельный фидер под каждую невозможно, поэтому всё сводится в один тракт.
Разные диапазоны складывает частотный комбайнер с потерями 0,2–0,5 дБ, операторов одной полосы — гибридный мост, а на крупных объектах ставят POI с развязкой между системами до 110 дБ. Для тоннелей с УКВ-связью подходят комбайнеры с портом от 68–80 МГц, например КАДАММ КМ-2-10 и КАДАММ КМ-2-13: у них потери 0,25–1,0 дБ в зависимости от порта и модели.
Интермодуляция в тоннеле опаснее, чем где-либо. Влажность, конденсат, вибрация от составов и десятки соединений на километр создают идеальные условия для нелинейных контактов. Все узлы тракта берут с уровнем −160 дБн, стыки герметизируют, измерения проводят PIM-тестером, см. статью про PIM.
Климат, надёжность и безопасность
| Требование | Почему в тоннеле критично | Что смотреть в карточке |
|---|---|---|
| Влагозащита | Конденсат, промывка тоннеля, подтопления | IP65–IP67 и герметизация стыков |
| Диапазон температур | От мороза у портала до жары в глубине | −40…+65 °C |
| Вибростойкость | Составы и автотранспорт | Крепление на трубу или стену хомутами |
| Низкая интермодуляция | Много несущих и соединений | PIM3 не хуже −160 дБн |
| Ремонтопригодность | Доступ только в технологические окна | Модульность узлов, контрольные порты |
| Документы | Приёмка и эксплуатация | Паспорта, протоколы измерений |
Отдельно закладывают доступность обслуживания: в метро работы возможны только в ночное окно, поэтому узлы размещают там, где до них можно добраться без снятия напряжения с контактного рельса, а контрольные порты выводят в доступные точки.
Что заложить при проектировании
- Разбивку линии на участки с расчётом уровня в каждой точке подключения.
- Тип излучения: кабель на длинных и кривых перегонах, антенны на прямых коротких.
- Ответвители с убывающим номиналом связи и делители на порталах.
- Полосу с запасом: сотовые диапазоны, 5G и технологические системы от 340 МГц.
- Компоненты Low-PIM и герметизацию каждого стыка.
- Контрольные точки для измерений без остановки движения.
- Нагрузки на концы линий и на резервные входы узлов.
Порталы, камеры и переходные участки
Самые проблемные места тоннеля — не середина перегона, а границы. У портала сигнал снаружи и сигнал изнутри складываются, абонент переключается между внешней базовой станцией и тоннельной системой, и если уровни не согласованы, начинаются частые переключения и обрывы. Поэтому на въезде уровень тоннельной системы поднимают так, чтобы зона перехода была короткой и однозначной.
Второй случай — камеры, сбойки и технологические ниши. Волноводный эффект там пропадает, поле уходит в объём, и появляется провал. Такие точки закрывают отдельной антенной на ответвителе, а не надеждой на переотражения.
Третий — станции и развязки, где тоннель переходит в объём зала. Здесь схема меняется: вместо линии работает обычное зонирование потолочными антеннами, как в здании, а магистраль тоннеля подключается к тому же узлу. Разбор зонирования зданий — в статье о покрытии бизнес-центров и паркингов.
Как проверяют готовый тракт
Приёмка тоннельной системы отличается от здания тем, что доступ ограничен по времени, а линия длинная. Порядок обычно такой: сначала рефлектометром проверяют каждую секцию магистрали и по задержке отражения находят проблемные соединения; затем измеряют уровень в контрольных точках через ответвители со связью 30–40 дБ; после этого проходят по тоннелю сканером и снимают профиль уровня по всей длине.
Отдельно проверяют интермодуляцию: в тоннеле это обязательный пункт, потому что влажность и вибрация проявляются не сразу, а через месяцы эксплуатации. Результаты всех измерений входят в исполнительную документацию вместе со схемой тракта и номиналами узлов — без неё последующая модернизация начинается с обследования вслепую.
Оборудование для тоннельных трактов
Как считается цепочка ответвителей, показано в статье «Таппер или делитель»; общее устройство систем внутреннего покрытия — в статье о DAS и IBS.