科技日報記者?陳瑜
“進隧道了，手機沒信號了，一會兒再聯(lián)系?！?/p>
對于乘坐過列車的人們來說，這是以往常見的一幕。
而如今你會發(fā)現(xiàn)，這樣的場景正變得越來越少。
“不掉線”的信號從何而來？沿著隧道敷設的漏泄同軸電纜（以下簡稱“漏纜”）功不可沒。
漏纜技術此前僅被少數(shù)發(fā)達國家掌握。經(jīng)過十幾年努力，中國民營企業(yè)500強之一的中天科技集團有限公司（以下簡稱“中天科技”）打破國外壟斷，相關產(chǎn)品上榜工信部“第四批制造業(yè)單項冠軍產(chǎn)品”名單。
日前，在接受科技日報記者采訪時，中天科技董事長薛濟萍自豪地說：“我們已建成國內(nèi)漏纜品種最全、規(guī)模最大的研發(fā)和生產(chǎn)基地，可與美、德等國著名企業(yè)比肩?！?/p>
在地面上建隧道
漏纜之所以被用于隧道、橋梁等場合，是因為其不僅能傳輸手機信號，還可以像天線一樣，將接收到的信號傳回通信基站。
本世紀初，我國高鐵和城市地鐵建設步伐加快，對漏纜的需求也越來越大。當時國外品牌技術相對成熟，市場占有率極高。面對這一狀況，薛濟萍果斷拍板：自主研發(fā)高水準的漏纜產(chǎn)品，服務國家軌道交通建設！
從2006年組建研發(fā)團隊開始技術攻關，到生產(chǎn)出第一根漏纜，中天科技旗下中天射頻電纜有限公司（以下簡稱“中天射頻”）僅用了一年左右時間。然而，產(chǎn)品銷路并不順暢。
“當時，我們滿腦子想的都是如何打開市場、如何贏得用戶信賴?！敝刑焐漕l總經(jīng)理徐宗銘回憶道，“其實聚焦起來就是一個問題——產(chǎn)品性能?！?/p>
測試，尤其是模擬實際應用場景進行測試，是驗證產(chǎn)品性能不可或缺的一環(huán)。
“按照以往慣用的做法，對漏泄電纜傳輸和輻射特性的評估是在自由空間環(huán)境下進行的?！敝刑焐漕l總工程師趙瑞靜介紹，“所謂自由空間，指分別環(huán)繞漏纜和測試天線形成的直徑兩米的圓柱體內(nèi)不能有任何金屬物質(zhì)，否則會影響測試精度。而漏纜常用于隧道等密閉空間，隧道壁對信號的反射作用較大，自由空間環(huán)境無法完全模擬漏纜工作的環(huán)境。”
怎么辦？在廠內(nèi)直接開挖隧道顯然不現(xiàn)實。那么，能不能在地面上建一條模擬隧道呢？
方案甫出，有人持不同意見：“這可不是一筆小投入，有必要嗎？”
此時，薛濟萍再次下定決心——不但要建，而且要建全。
研發(fā)團隊分頭行動，開展了大量工程調(diào)研，結(jié)合專家意見，最終確定建設圓形及矩形兩種結(jié)構(gòu)的模擬隧道，用于模擬地鐵隧道和站廳等多種典型場景的信號覆蓋效果。
“模擬隧道不僅配置了先進測試設備和自動化測試系統(tǒng)，還注重盡量還原實景細節(jié)。”徐宗銘告訴記者，“包括地面墻壁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等，我們都做了專業(yè)設計?！?/p>
依托模擬隧道，團隊先后完成了多種施工情景下的漏纜信號輻射特性研究與性能驗證。比如，在兩種隧道結(jié)構(gòu)中，測試兩根或多根漏纜在不同安裝間距下的電磁性能；設置接收天線與漏纜的不同距離，研究信號強弱之間的關聯(lián)性……
近乎嚴苛的測試環(huán)境，為產(chǎn)品打開市場奠定了基礎。2008年，中天漏纜成功中標南京地鐵一號線南延段項目，國外品牌壟斷市場的局面從此開始改變。
用“雙節(jié)棍”解難題
隨著時間的推移，中天科技逐漸躋身漏纜行業(yè)第一方陣，并在橋隧占比達60%以上的京張高鐵一展身手，助力打造出全球首條實現(xiàn)5G全覆蓋的“智慧高鐵”。
但在為滬蘇通長江公鐵大橋設計通信方案時，新的難題出現(xiàn)了。
“這是世界上最長的公鐵兩用斜拉橋，全長11072米?！敝刑炜萍伎偛醚︸Y告訴記者，“因為江面寬，中國鐵塔股份有限公司南通市分公司放棄了在岸邊建鐵塔發(fā)射信號的方式，改用漏纜作為通信設施，并提出2G、3G、4G、5G信號必須全覆蓋?！?/p>
“以前，2G到4G的載波頻段覆蓋范圍為700兆赫茲到2700兆赫茲。5G商用后，這一范圍被擴至3600兆赫茲?！毙熳阢懻f，要把這么寬的頻段做進一根漏纜里，且要滿足高鐵列車強信號屏蔽下的覆蓋要求，絕非易事。
在中天射頻的生產(chǎn)車間內(nèi)，徐宗銘指著漏纜中銅帶上許多細致的槽孔對記者說：“這就是我們的專利技術，也是實現(xiàn)2G到5G信號兼容的關鍵?！?/p>
“不同頻率的電磁波波長不同。頻率低的波長長，可以比作‘花生’；頻率高的波長短，好比‘小米’?！壁w瑞靜解釋，因為頻率差距大，如何開槽面臨不小的挑戰(zhàn)。
槽開太大，“小米”一下子全漏出來，高頻信號來不及傳到線纜后端，會導致末端5G信號很差；槽開太小，“花生”漏不出來，也就是低頻信號無法釋放，又會導致2G信號很差。
研發(fā)團隊再三研究對比各種技術路線，反復開展試驗論證。
終于有一天，他們從雙節(jié)棍原理中獲得靈感——一根棍子很難兼顧擊中遠、近兩種距離的目標，使用雙節(jié)棍后，兩段疊加可擊中遠距目標；折疊起來又可命中近距目標。
受此啟發(fā)，研發(fā)人員改變原有連續(xù)開槽思路，創(chuàng)造性開發(fā)出裂變槽專利技術。他們將單槽孔裂變?yōu)槎鄠€小縫隙單元，對低頻來說，多個小縫隙單元相連增加了縫隙總長，可以泄漏低頻信號，提升“花生”的泄漏能力；對高頻來說，單縫隙長度較短，“小米”也能均勻地泄漏出來。
如今，這項“冠軍產(chǎn)品”已被廣泛用于國內(nèi)高鐵、地鐵線路與跨江大橋等各類工程的通信系統(tǒng)覆蓋。
“今年兩會期間，習近平總書記強調(diào)，‘加強科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合’‘激發(fā)各類經(jīng)營主體的內(nèi)生動力和創(chuàng)新活力’。這讓我們深受鼓舞、倍添動力?！毖︸Y向記者表示，未來，中天科技將以“強主線、補短板”鏈式創(chuàng)新、“特色化、高端化”差異創(chuàng)新、“抓機遇、布新篇”向上創(chuàng)新三大創(chuàng)新舉措，努力構(gòu)建面向全球化的技術體系和產(chǎn)業(yè)體系。
