信号传输基本原理
电磁波在自由空间传播时，2.4GHz/5GHz频段具备绕射和反射特性。当火车进入山洞，无线电波可通过以下途径传播：
- 隧道出入口的电磁波衍射
- 车厢金属壁的多次反射
- 轨道旁部署的通信中继设备
WiFi频段穿透特性
现代随身WiFi多采用双频技术，其中2.4GHz频段具备更强的穿透能力。对比不同频段的传播损耗：
| 频段 | 穿透损耗(dB) |
|---|---|
| 2.4GHz | 8-12 |
| 5GHz | 15-20 |
中继信号增强技术
铁路通信系统采用三级中继方案保障信号连续：
- 隧道内漏缆分布式天线
- 列车自带信号放大器
- 移动基站的快速切换
山洞结构影响分析
现代隧道施工采用弧形穹顶设计，形成波导效应。电磁波在封闭空间内的传播距离可达：
d = 3.57√(a×b) （a,b为隧道截面尺寸）
设备天线优化方案
车载WiFi设备采用MIMO技术，通过多天线实现：
- 空间分集接收
- 波束成形控制
- 自适应调制解调
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