三、系统的工作性能
系统设备采用了数字信号处理技术实现信号的调制与解调，极大地提高了系统的抗电化干扰能力。
轨道信号传输采用精补偿方案，优化信号传输的网络匹配关系，从而增加了轨道电路极限长度。
第二章 轨道电路工作
第一节 电气结构
系统设备由室内设备和室外设备两大部分组成，系统电气结构图参见图2－1。
室内设备包括区间发送器、区间功放器、接收器、衰耗滤波器、电缆模拟单元和区间防雷单元、组合架、继电器、分线盘等。
室外设备包括轨道匹配单元、调谐单元、平衡线圈、补偿电容器、钢包铜引接线、轨端接续线、数字电缆、贯通地线等。
第二节 工作原理 一、移频信号
所谓移频，就是一种频率调制制式，它的载频信号的频率是随调制信号的脉冲和周期而改变的。如图2－2所示。
当调制信号输出脉冲时，载频信号的频率为f1，当调制信号输出间隔时，载频信号的频率变为f2。因此，移频信号是一种频率由f1和f2交替变换的周期波，其交替变换的速率即是调制信号的频率，习惯上称之为调制低频fc。而对于f1和f2，我们称之为上边频和下边频。从频谱上分析，f1和f2之间存在一个中心频率f0，f0与f1、f2的差即为频偏?f。
本轨道电路的移频信号载频的中心频率f0有四个，分别为：1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz。为了系统的安全性考虑，我们又将每个中心频率进行偏移处理，分别加上或减去一个很小的偏移量。该偏移量的确定，要保证偏移后的中心频率在机车信号接收的带宽内。经过处理后，每个中心频率演变为两个中心频率，共有八个中心频率，分别标称为：1700F1、1700F2、2000F1、2000F2、2300F1、2300F2、2600F1、2600F2。但对于机车信号接收来说，仍然是四个中心频率。 频偏?f为±11Hz，调制低频fc有18个，分别为：10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18.0Hz、19.1Hz、20.2Hz、21.3Hz、22.4、H25.7Hz、26.8Hz、27.9Hz、29.0Hz。
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f 2 f1 f2 图2－2 移频信号波形图
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f1
轨调道平轨轨平轨谐匹衡道调调道衡道调单配元单线匹谐谐匹配单单配线匹谐配单单元 元圈单元元单 元元圈 元 室外部分 室内部分 电缆模拟单元 电缆模拟单元 防雷变压器 防雷变压器 方向切换电路 衰耗滤波器 N+1转换电路 接收器 接收器 功放器 功放器 发送器 发送器 图2－1 系统电气结构图
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二、信号传输流程
发送器根据编码电路的接点条件产生相应的移频信号，该移频信号通过功放器进行功率放大后，经发送“N+1”转换电路、红灯转移电路、方向电路、电缆模拟单元、防雷单元、室外电缆及轨道匹配单元被送至轨道。被送到轨道送端的移频信号在有补偿电容的道床上传输到轨道受端，经轨道匹配单元、室外电缆、防雷单元、电缆模拟单元、方向电路及衰耗滤波器被送到接收器。
三、电气绝缘节工作原理
轨道电路信号在钢轨上传输，由于闭塞分区间没有机械绝缘节，为了实现电气隔离，采用电气绝缘节方式。电气绝缘节用于实现两相邻轨道电路间的电气隔离，它由调谐单元、平衡线圈及30m钢轨组成。两个调谐单元分别设于30m钢轨的两端，平衡线圈设于中点，如图2－3所示。
f1=1700Hz(2000Hz) 轨道电路 钢轨 BA L1 C1 SVA L3 BA L2 C2 f2=2300Hz(2600Hz) C3 轨道电路 15m 30m
图2－3 电气绝缘节结构图
两个相邻轨道区段G1和G2的载频f1和f2是不相同的，而调谐单元由LC电路构成，它对不同的频率呈现不同的阻抗。调谐单元BA1对于区段G1的载频f1呈现极阻抗，而对区段G2的载频f2呈现零阻抗，因此，区段G2的载频f2信号不能传到区段G1。调谐单元BA2对于区段G2的载频f2呈现极阻抗，而对区段G1的载频f1呈现零阻抗，因此，区段G1的载频f1信号不能传到区段G2。两个相邻轨道区段的信号不能越区传输，实现了电气隔离的目的。
电气绝缘节性能可以用隔离度指标去衡量。所谓隔离度，即是在某一载频情况下，电气绝缘节两端头信号幅度的比值。隔离度值越高，说明电气绝缘节性能越好，越区传输的信号就越小。
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四、轨道电路信号传输补偿
由于钢轨的阻抗呈感性，因此信号在钢轨上传输，其衰耗量是很大的。理论分析得出，如果两根钢轨间并联有均匀分布电容，这将大大改善钢轨电路的传输特性，信号的衰耗量将大大减少，这对提高轨道电路的性能是非常有好处的。但是要做到完全均匀的补偿是比较困难的，实际工程实现上是每隔一定距离并接一处电容来实现的，我们称该电容为补偿电容。
加装补偿电容器后的轨道电路，使钢轨对移频信号的传输趋于阻性，接收端能够获得较大的信号能量，保证轨道电路传输距离和接收端信号有效信干比。同时，降低了轨道电路的特性阻抗，减少了轨道电路在道碴电阻变化的动态范围，使轨道电路能够保证断轨检查性能，以及在轨道电路两端对地不平衡条件下轨道电路的分路性能。
五、轨道占用检查
由于存在30m长度的调谐区，为了轨道电路分析方便，可以把整个轨道分成两部分：主轨道和调谐区。主轨道在整个轨道的出口端，轨道信号传输方向为正向，与列车运行方向相反。调谐区在整个轨道的入口端，轨道信号传输方向为反向，与列车运行方向相同。轨道设备布局示意图见图2－4。
图2－4 轨道设备布局示意图
调谐区 主轨道 发送接收发送主轨道的占用检查原理与一般轨道电路相同。本区段的发送信号经主轨道传输到接收器的信号称之为主轨道接入信号。在调整状态下，主轨道接入信号电压高于接收器的可靠工作值，轨道继电器吸起。当在主轨道分路时，主轨道接入信号电压低于接收器的落下值，轨道继电器落下。
对于调谐区，后方相邻区段的发送信号经调谐区反向传输到接收器的信号称之为调谐区接入信号。如果调谐区的占用检查采用常规方法，直接以调谐区接入信号为判据，由于调谐区是电压发送、电压接收工作方式，那么轨道电路存在较长的提前分路距离。显然这不符合运用的要求。
当在调谐区分路时，对于主轨道也有提前分路的作用，主轨道的提前分路区与调谐区重叠。因此，可以利用主轨道提前分路特性实现调谐区占用检查。但是，通过理论计算可得出，主轨
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