热敏纸|为什么行进的火车上信号不好?| No.274( 四 )


答:因为火车太快 , 信号追不上了
正经点 , 火车信号较差原因是多方面的 。
一方面是受到受到车厢的屏蔽 。 车体不必多说了 , 火车车厢由金属制造 , 对信号有屏蔽作用 。 实际上 , 车窗对信号也有屏蔽作用 , 高速行进的列车需要维持车厢内温度 , 因此有一部分热量会由车窗散失 , 因此我们在车窗上涂一层超薄的金属涂层 , 金属涂层可以将车内的光线反射回去 , 以减少热量散失 。 但金属涂层的存在却可以形成法拉第笼 , 使得车内信号变弱 。
另一方面就是由于车速较快 。 车速较快带来两个问题:一个是多普勒效应带来的频率偏移;一个是不同基站之间的频繁切换 。
多普勒效应带来的频率偏差可以由下面这个公式计算:

其中 是多普勒频移 , 为载波频率 , v为高铁速度 , c为光速 ,为高铁行进方向与信号之间的夹角 。
可以看到 , 高铁速度越快 , 载波频率越高 , 信号的多普勒频移就越大 , 以时速350km/h(约100m/s)的列车为例 , 在900MHz波段多普勒频移可以达到接近300Hz , 在2GHZ波段 , 多普勒频移可以达到约650Hz 。

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