轨道电路MATLAB仿真及应用+源码(6)
3.1.2 一次参数仿真结果
（1）有效电路R：
图3.1 有效电阻R仿真结果
（2）钢轨总电感值：
图3.2 钢轨总电感仿真结果
（3）感抗：
图3.3 感抗仿真结果
（4）道碴电阻：
图3.4 道碴电阻仿真结果（基数低）
图3.5 道碴电阻仿真结果（基数高）
（5）道碴电容：
图3.6 道碴电容仿真结果（基数低）
图3.7 道碴电容仿真结果（基数高）
根据对轨道电路的MATLAB参数仿真。1000米轨道上的有效电阻R随着信号频率的增大而增大。当信号频率由低到高逐渐增长时，开始阶段由于内电感的减小速度较大而使钢轨总电感迅速减小；随着信号频率的不断增大，内电感的减小速率变小，钢轨总电感的减小趋势变小并最终趋于外电感值。钢轨的感抗随着信号频率的增大而增大。轨道电路的道碴电阻是随信号频率的增长而减小的。在相同频段内，道碴电阻基数高的(如图3.5)，道碴电阻值随频率增长所减小的量值和比率都大;相反，道碴电阻基数低的(如图3.4)，其值随频率增长所减小的量值和比率都小。在信号频率由低向高增长的过程中，轨道电路的道碴电容是随之减小的，减小的速率由大变小。在400Hz以上的频段，道碴电容的变化较小。在相同频段内，道碴电容基数低的(如图3.6)，其道碴电容量所减小的量值和速率都较大:反之，道碴电容基数高的(如图3.7)，其道碴电容量所减小的量值及速率都较小。这表明，在低频信号下，轨道电路的道碴电容值受道碴电阻变化的影响较为剧烈。
道碴电阻越小，两根钢轨之间的电导越大，漏泄电流也越大，轨道电路消耗电能也越大；而且道碴电阻变化范围越大，轨道电路工作越不稳定。因此，要提高轨道电路的工作质量，应该尽可能地提高最小道碴电阻。
3.2 轨道电路二次参数
3.2.1 二次参数理论
钢轨线路是具有均匀分布参数的电气线路，对钢轨线路任意一点的电压和电流，都可以看作对向传播的两减幅谐波的叠加结果，这两种波沿着它们在钢轨线路上的传播路径而衰减并在相位上滞后。轨道电路二次参数——波阻抗和传输常数说明了波沿着钢轨阻抗线路的传播过程[6]。
轨道电路二次参数包括波阻抗和传播常数。其中波阻抗为： ；传播常数为： 上式中 （称为衰减常数） （称为相位常数）。一般情况下，传输常数为复数，其实部β称为衰耗常数，反映了每公里钢轨线路电压电流衰耗的程度；虚部α称为相移常数，反映了每公里钢轨线路的电压、电流幅角或相位的变化程度。从上面的表达式来看， 和 既是轨道电路的一次参数（R、L、G、C）的函数，也是信号频率的函数。
3.2.2 二次参数仿真结果
（1）波阻抗模的值
图3.8 波阻抗模的值仿真结果（基数低）
图3.9 波阻抗模的值仿真结果（基数高）
（2） 传播常数模的值（基数低01和基数高02）
图3.10 传播常数模的值仿真结果（基数低）
图3.11 传播常数模的值仿真结果（基数高）
轨道电路的波阻抗随信号频率的增长而增大，而且在相同频段内，道碴电阻基数高的，波阻抗随信号频率增长的量值要大一些;道碴电阻基数低的，波阻抗随信号频率增长的量值要小一些。在低频信号下，波阻抗值受道碴电阻变化的影响较小。轨道电路的传播常数模随信号频率的增长而增大，而且在相同频段内，道碴电阻基数低的(如图3.10)，传播常数随信号频率增长的量值较大;道碴电阻基数高的(如图3.11)，传播常数随信号频率增长的量值较小。在低频信号下，传播常数模值随道碴电阻变化的影响相对较小。信号频率由25Hz增至3000Hz时，轨道电路的传播常数模值大约要增大8一9倍。