生高速铁路或城市轨道交通系统运行过程中,如何保证在车—地间实现各类信息的实时、高速、高品质的宽带通信是一个非常重要的研究问题。由于社会经济发展对于提升列车运营速度存在着现实需求,而此时恰逢3G (3rd-generation)、3.5G等无线移动技术的迅猛发展时期,人们正在不断追求如何采用这种通信方式达到更高的传输速率。其中,基于WiFi和WiMax移动协议标准的2-6GHz频带得到了广泛地应用。以这些频带为基础的高速铁路通信系统,存在着多种无线覆盖方式,如基站台、漏泄同轴电缆等。而基于分级两跳的车—地间通信方式的矩形漏泄波导在几百米的基站距离之间,拥有很低的纵向衰减,比其他覆盖方式具有更为明显的优势。目前,矩形漏泄波导已应用于部分高速铁路无线通信系统中,但发展还不够完善。实际应用中,在高速铁路环境下,外界环境对矩形漏泄波导的传输可靠性具有一定影响,如积雪、土壤等。本文主要通过对现已应用于高速铁路上的矩形漏泄波导进行理论分析和仿真实验,研究其辐射特性、工作原理和通信方式。本文的主要研究内容和创新工作有：1.根据矩形漏泄波导的工作原理,将磁流等效原理和Love场等效原理应用于矩形漏泄波导辐射场的分析,推算出了辐射场公式,简化了计算,并以此方法作为依据和手段,设计了新的漏泄波导。2.对存在雪环境下的矩形漏泄波导的辐射特性和传输特性进行了理论分析和仿真实验,研究了外部雪环境(有耗媒质)对信号(电磁波)辐射的影响,为今后设计环境适应型漏泄波导(包括开缝形式和频段选用)提出了理论依据。3.研究出一整套适用于不同型号、不同长度以及不同环境的矩形漏泄波导辐射特性的分析方法和流程,为波导管的选择、安装设计等问题提供了重要的参考依据。