一種新型天線埠防雷裝置製造方法
2023-12-01 19:03:36 2
一種新型天線埠防雷裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於天線埠的防雷裝置，包括輸入級、隔離級和輸出級，三級連接在一起構成π型結構，其特徵在於，輸入級和輸出級由浪湧防護器件和電感並聯組成，隔離級由電感和電容串聯組成。所述的輸入級，包括通流能力很強的氧化鋅壓敏電阻、電感和微調電容，構成並聯諧振電路，諧振頻率等於天線的通信頻率。所述的輸出級，包括響應速度快的瞬變電壓抑制二極體、電感和微調電容，構成並聯諧振電路，諧振頻率等於天線的通信頻率。所述的隔離級，包括電感和電容，串聯構成串聯諧振電路，諧振頻率等於天線的通信頻率。利用匹配和濾波設計技術，將浪湧防護器件的等效電容合理配置到網絡中，既能得到很好的防雷效果，又不影響天線工作。
【專利說明】一種新型天線埠防雷裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型天線埠防雷裝置，特別是一種用於無線發射和接收的天線埠防雷裝置。
【背景技術】
[0002]閃電是雷暴雲中的電荷放電，是非常強的自然界電流。強大的雷電流如果擊中無線電通信天線，會直接燒毀通信設備。甚至在天線附近的閃電引起的雷電電磁脈衝也能破壞天線設備。因此非常有必要在通信天線的埠安裝一種雷電防護裝置，再與大地連接，將雷電流或雷電電磁脈衝洩放到大地，從而保護通信設備。目前的雷電防護裝置防護方法是在天線埠加裝浪湧保護器(sro)，如氣體放電管、氧化鋅壓敏電阻(mov)、瞬變電壓抑制二極體(tvs)等，對雷電產生的過電壓/過電流進行洩放。但是這些sro器件本身有電容效應，有的等效電容還比較大，比如mov、tvs的等效電容達幾百皮法以上。對於高頻通信的天線來說，這些sro器件雖然能對雷電起到防護作用，但其等效電容會產生很大的插入損耗，嚴重影響無線電通信。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對目前無線發射和接收的天線埠防雷裝置中所存在的問題和不足，設計一種既能有效洩放雷電引起的過電壓/過電流，又不影響正常通信的天線端
口防雷裝置。
[0004]利用匹配和濾波設計技術，將SPD的等效電容合理配置到天線網絡中，可以很好地減小sro等效電容的影響，同時對雷電低頻信號起到濾波作用，提高防雷效果。整個天線埠 sro防雷電網絡為π型結構，π型防雷網絡的三級分別為:輸入級的mov壓敏電阻、隔離級電感和輸出級tvs瞬變電壓抑制二極體。
[0005]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
輸入級包括MOV壓敏電阻、電感和微調電容。MOV壓敏電阻起到大電流洩放和過電壓箝位作用。MOV壓敏電阻的等效電容與電感組成並聯諧振電路，諧振頻率為天線的工作頻率，使其不影響天線正常工作。所述的電感由粗導線製作。調整微調電容起到諧振頻率微調的作用，便於精確調整輸入級的諧振頻率。
[0006]隔離級由電感起隔離作用，並與可調電容串聯構成串聯諧振電路，使其不影響天線正常工作。所述的電感由粗導線製作。調整可調電容使串聯諧振頻率等於天線的工作頻率。
[0007]輸出級包括對浪湧響應速度快的TVS瞬變電壓抑制二極體、電感和微調電容。TVS瞬變電壓抑制二極體進一步洩放殘餘的過電流/電壓。TVS瞬變電壓抑制二極體的等效電容與電感組成並聯諧振電路，諧振頻率為天線工作頻率，使其不影響天線正常工作。所述的電感由粗導線製作。調整微調電容起到諧振頻率微調作用，便於精確調整輸出級諧振頻率。
[0008]本發明與現有技術相比，其顯著優點是:1、整個雷電防護裝置由H型結構三級構成，分級防護，防護效果好。
[0009]2、利用天線的匹配和濾波設計技術，將SPD的等效電容合理配置到天線網絡中，可以很好地減小sro等效電容的影響，不影響天線的正常工作。
[0010]3、輸入級和輸出級的電感由導線實現，也具有很好的雷電流旁路功能，提高防雷效果。
[0011]4、每一級都有調整LC網絡諧振頻率的可調電容，使其諧振頻率精確等於天線的工作頻率，不影響天線正常工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的新型天線埠防雷裝置原理示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖，詳細說明本發明的實施方式。
[0014]結合圖1，I為露天天線，有可能遭受雷擊，引入雷電電流。2為氧化鋅壓敏電阻，當天線引入雷電電流時，表現為很低的電阻值，洩放雷電電流，通流能力很強。正常通信時氧化鋅壓敏電阻2有等效電容Cmw約幾百皮法，對高頻的通信信號起旁路作用，引起很大的插入損耗。為了抵消2這種不良影響，引入由粗導線製作的電感3，電感值為ZP1。調整導線的長短，使Zpi與Qw構成天線匹配濾波電路，形成並聯諧振，諧振頻率等於天線的通信頻率。4是微調電容，電容值為CP1，為中心頻率微調電容，使並聯諧振頻率精確等於天線的通信頻率。2、3、4構成整個防護裝置的輸入級，有很強的通流能力，對雷電流進行洩放，而且不影響天線的正常通信。
[0015]結合圖1，5是由粗導線製作的隔離電感，電感值為乙，起到隔離輸入級與輸出級的作用。為了克服電感5對通信信號的衰減，串聯一個可調電容6，電容值為Cs。電感5與電容6發生串聯諧振，諧振頻率等於天線通信頻率。電感5與電容6構成輸入級與輸出級之間的隔離級。
[0016]結合圖1，7為瞬變電壓抑制二極體，對經過輸入級和隔離級後的殘餘過電壓/電流進一步洩放，對通信設備做最後的保護。瞬變電壓抑制二極體7的等效電容為Ctvs，對高頻的通信信號也起旁路作用，同樣引起很大的插入損耗。為了抵消7這種不良影響，引入由粗導線製作的電感8，電感值為ZP2。調整導線的長短，使Zp2與Ctvs形成並聯諧振，諧振頻率等於天線的通信頻率。9是微調電容，電容值為Cp2,為中心頻率微調電容,通過調整可使並聯諧振頻率精確等於天線的通信頻率。10是通信設備的等效輸入電阻，電阻值為慫，與天線的等效電阻值相等。7、8、9構成整個防護裝置的輸出級，對雷電電磁脈衝做最後一級防護，而且不影響天線的正常通信。
[0017]設計時，主要是設計ZP1、ZP2、ZS和Crs等參數。設計公式如式(I)至式(4)。
【權利要求】
1.一種用於天線埠的防雷裝置，包括輸入級、隔離級和輸出級，三級連接在一起構成H型結構，其特徵在於，輸入級和輸出級由浪湧防護器件和電感並聯組成，隔離級由電感和電容串聯組成。
2.根據權利要求1，所述的輸入級，其特徵在於，包括通流能力很強的氧化鋅壓敏電阻、電感和微調電容，構成並聯諧振電路，諧振頻率等於天線的通信頻率；所述的電感由粗導線構成。
3.根據權利要求2，其特徵在於，輸入級單獨用網絡分析儀測試，同時通過調整微調電容，使輸入級的並聯諧振頻率精確等於天線的通信頻率。
4.根據權利要求1，所述的輸出級，其特徵在於，包括響應速度快的瞬變電壓抑制二極體、電感和微調電容，構成並聯諧振電路，諧振頻率等於天線的通信頻率；所述的電感由粗導線構成。
5.根據權利要求4，其特徵在於，輸出級單獨用網絡分析儀測試，同時通過調整微調電容，使輸出級的並聯諧振頻率精確等於天線的通信頻率。
6.根據權利要求1，所述的隔離級，其特徵在於，電感和電容串聯構成串聯諧振電路，諧振頻率等於天線的通信頻率；所述的電感由粗導線構成，所述的電容為可調電容。
7.根據權利要求6，其特徵在於，隔離級單獨用網絡分析儀測試，同時通過調整可調電容，使隔離級的串聯諧振頻率精確等於天線的通信頻率。
【文檔編號】H02H9/02GK103795053SQ201410064134
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月25日 優先權日:2014年2月25日
【發明者】李炎新, 高成, 蘇麗媛, 郭飛, 邱實, 江志東, 石立華, 陸峰 申請人:中國人民解放軍理工大學