因为火车太快，信号追不上了
正经点，火车信号较差原因是多方面的。
受到车厢的屏蔽
车体不必多说了，火车车厢由金属制造，对信号有屏蔽作用。
实际上，车窗对信号也有屏蔽作用，高速行进的列车需要维持车厢内温度，因此有一部分热量会由车窗散失，因此我们在车窗上涂一层超薄的金属涂层，金属涂层可以将车内的光线反射回去，以减少热量散失。
但金属涂层的存在却可以形成法拉第笼，使得车内信号变弱。
车速较快
另一方面就是由于车速较快。车速较快带来两个问题：一个是多普勒效应带来的频率偏移；一个是不同基站之间的频繁切换。
多普勒效应带来的频率偏差可以由下面这个公式计算：
其中 是多普勒频移， 为载波频率，v为高铁速度，c为光速， 为高铁行进方向与信号之间的夹角。
可以看到，高铁速度越快，载波频率越高，信号的多普勒频移就越大，以时速350km/h（约100m/s）的列车为例，在900MHz波段多普勒频移可以达到接近300Hz，在2GHZ波段，多普勒频移可以达到约650Hz。
基站的切换就很好理解了，每个基站的覆盖范围是有限的，列车前进必然要穿过一系列基站的覆盖区域，这就要求我们的终端在不同的基站之间迅速切换，还是以时速350km/h的列车为例，大约每隔3-6秒就要切换基站，因此会感觉信号较弱。
其他原因
比如环境偏僻不适合大量建设基站、用户数较多需求较大、多经过隧道等特殊场景等，也会影响高铁上的信号。
但总的来说，随着我们国家高铁技术和移动通信技术的进步，高铁上的网络信号正在变得越来越好，相信明天一定比今天更美好。
参考文献：
[1]饶华. 高速铁路移动网络信号覆盖与优化[D].上海交通大学,2012.
END
本文转载自中科院物理所
责编/小西途说
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