在处于地层深处的矿井巷道内,通信空间狭窄受限,依靠漏泄电缆的通信系统得到了广泛应用。利用漏泄电缆纵向导引电磁波,同时通过表面的缝隙结构向外辐射电磁波,使巷道内部有足够的无线电磁场,实现移动台之间或移动台与基站间的可逆耦合。由于漏泄电缆的一般工作频率不超过1GHz,无线通信系统数据传输速率要求越来越高,需要寻求其他传输媒介来满足通信系统的高频段工作范围。论文基于漏泄波导工作频率高、纵向衰减小以及传输速率高等优点,提出由漏泄波导代替漏泄电缆来构建矿井通信系统,主要完成了以下几方面的工作:(1)在漏泄波导缝隙结构的基础上,提出将漏泄波导应用于矿井漏泄通信系统中。根据矿井巷道内部复杂环境特点,建立了漏泄波导HFSS仿真分析模型。研究了在复杂巷道环境中漏泄波导的辐射特性,通过仿真得出在煤尘层覆盖、杂质结块堵塞和内部积水影响下,均会对漏泄波导的辐射信号造成不同程度地减小。证明了漏泄波导在矿井通信系统中的应用可行性,也为实际安装提供了建议。(2)为提高由漏泄波导构建的通信系统生存性,采用了在主通信线路上配置冗余线路的方法。给出并分析了四种不同冗余方式下的网络结构,通过仿真对比不同网络结构的生存性,将四种冗余结构的优缺点进行了对比,发现采用双竖井环形冗余结构或者全冗余备份结构时的系统生存性较高,为实际矿井通信系统的构建提供了参考数据。(3)研究了漏泄波导通信系统的信道容量。在链路预算的基础上,将漏泄波导作为有线信道进行分析的方法。使用香农信道容量和多种调制方式下的信道容量来分析通信系统的信道特性,通过漏泄波导和漏泄电缆通信系统传输距离以及信噪比与信道容量的关系进行对比,验证了漏泄波导在通信系统中的可行性,在传输距离以及提供数据传输率等方面具有优越性。论文的上述工作对开发基于漏泄波导的新型矿井无线通信系统具有实际价值。