一種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的微波信號(hào)電涌保護(hù)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的微波信號(hào)電涌保護(hù)器，這種微波信號(hào)電涌保護(hù)器的設(shè)計(jì)，內(nèi)部沒(méi)有防雷元器件，利用傳輸線分布參數(shù)的原理，其性能穩(wěn)定、可靠。在沒(méi)有雷電過(guò)電壓時(shí)，不影響信號(hào)的正常傳輸，當(dāng)有雷電過(guò)電壓時(shí)，能夠?qū)纂娺^(guò)電壓的能量釋放，同時(shí)保證微波通訊設(shè)備的正常運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】-種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的微波信號(hào)電涌保護(hù)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種微波信號(hào)電涌保護(hù)器，特別涉及一種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的 微波信號(hào)電涌保護(hù)器，屬于微波通信【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 由電磁波譜可見(jiàn)，微波指波長(zhǎng)為lm到0. 1mm的無(wú)線電波，它所對(duì)應(yīng)的頻率范圍是 300MHz?3000GHz。這種超短波具有直線性，不易受干擾，能量損耗小，信號(hào)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而 被廣泛應(yīng)用于電視、廣播、雷達(dá)、衛(wèi)星通訊、導(dǎo)航等領(lǐng)域。微波通訊具有建設(shè)速度快，投資少 的特點(diǎn)，并且建設(shè)工期較短，天線可以安裝在建筑物的樓頂，維修方便。微波通訊具有抗災(zāi) 害能力強(qiáng)，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 隨著我國(guó)通訊行業(yè)的高速發(fā)展，要求通訊手段向大容量、寬頻帶、高效率、多媒體、 智能化、高可靠性方向迅速邁進(jìn)。通訊設(shè)備集成度越來(lái)越高，這些設(shè)備耐受雷電過(guò)電壓的 能力越來(lái)越弱。在發(fā)生雷擊時(shí)，由于雷電放電引起的雷電過(guò)電壓可能會(huì)造成電氣設(shè)備的損 壞?，F(xiàn)如今，微波通訊設(shè)備耐受過(guò)電壓過(guò)電流的能力是有限的，當(dāng)作用其上的過(guò)電壓值超過(guò) 微波通訊設(shè)備的耐受電壓時(shí)，設(shè)備的絕緣遭到破壞，造成微波通訊設(shè)備的損壞。在實(shí)際情況 下，一般采用在微波通訊設(shè)備的信號(hào)輸入、輸出端安裝微波信號(hào)電涌保護(hù)器，其主要目的是 起到泄放雷電流，限制過(guò)電壓的作用，從而起到對(duì)設(shè)備的保護(hù)作用。但是，微波通訊設(shè)備端 口安裝電涌保護(hù)器后，可能會(huì)造成對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?，影響微波信?hào)的傳輸質(zhì)量。其主要原 因是：目前微波信號(hào)電涌保護(hù)的內(nèi)部所用元器件大多數(shù)是氣體放電管，氣體放電管存在著 分布電容，安裝到線路上后，引起微波信號(hào)的反射，影響微波信號(hào)的正常傳輸。當(dāng)微波通訊 線路上有雷電過(guò)電壓時(shí)，氣體放電器在雷電過(guò)電壓的作用下動(dòng)作，其動(dòng)作后兩端殘壓較高， 另外由于氣體放電管的響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，對(duì)雷電過(guò)電壓的抑制是不利的因素。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的微波信號(hào)電 涌保護(hù)器，避免由于雷電過(guò)電壓影響微波通訊信號(hào)的正常傳輸或造成微波通訊設(shè)備損壞， 造成巨大的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失；同時(shí)，在沒(méi)有雷電過(guò)電壓時(shí)，不影響信號(hào)的正常傳輸，當(dāng) 有雷電過(guò)電壓時(shí)，能夠?qū)纂娺^(guò)電壓的能量釋放，同時(shí)保證微波通訊設(shè)備的正常運(yùn)行。
[0005] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明提供一種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的微波信號(hào)電涌保護(hù)器，該電涌保護(hù)器 為分體結(jié)構(gòu)，包括第一標(biāo)準(zhǔn)接口端子、第二標(biāo)準(zhǔn)接口端子、短接端子、三端信號(hào)端子；
[0007] 所述第一、第二標(biāo)準(zhǔn)接口端子分別通過(guò)壓線卡接入微波信號(hào)傳輸線纜，用于避免 微波信號(hào)傳輸過(guò)程中的衰減；
[0008] 所述三端信號(hào)端子的中間端與短接端子連接，輸入端與第一標(biāo)準(zhǔn)接口端子連接， 輸出端與第二標(biāo)準(zhǔn)接口端子連接；所述三端信號(hào)端子用于保護(hù)微波信號(hào)不受外界干擾；
[0009] 所述短接端子用于短接微波信號(hào)傳輸線纜，當(dāng)雷電流出現(xiàn)時(shí)，將雷電流泄放入 地；
[0010] 所述第一標(biāo)準(zhǔn)接口端子、第二標(biāo)準(zhǔn)接口端子、三端信號(hào)端子、短接端子的結(jié)構(gòu)一 致，均包括從內(nèi)向外設(shè)置的內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、外導(dǎo)體，其中，四個(gè)端子的外導(dǎo)體之間、內(nèi)導(dǎo)體 之間為電連接；
[0011] 所述內(nèi)導(dǎo)體為與微波信號(hào)傳輸線纜相同規(guī)格的傳輸線，其中，短接端子的內(nèi)導(dǎo)體 與三端信號(hào)端子的中間端部?jī)?nèi)導(dǎo)體長(zhǎng)度一致，均為微波信號(hào)波長(zhǎng)的1/8或3/8 ;
[0012] 所述絕緣層包括由內(nèi)向外設(shè)置的第一絕緣層、第二絕緣層；所述第一絕緣層為耐 高熱絕緣介質(zhì)層，所述第二絕緣層為耐高壓絕緣介質(zhì)層；
[0013] 所述外導(dǎo)體為銅或鋼材質(zhì)，作為信號(hào)參考地。
[0014] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述壓線卡與所述標(biāo)準(zhǔn)接口端子的外導(dǎo)體為一 體,且材質(zhì)相同。
[0015] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述第一標(biāo)準(zhǔn)接口端子、第二標(biāo)準(zhǔn)接口端子、短接 端子、三端信號(hào)端子之間采用螺紋連接方式。
[0016] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述第一絕緣層由高耐熱性能絕緣材料制成，其 中均勻分散有納米無(wú)機(jī)物，用以提高絕緣材料抗高頻脈沖尖峰電壓等特性。所述納米無(wú)機(jī) 物包括 Ti02、Al203 和 ZnO。
[0017] 本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：
[0018] (1)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中，內(nèi)部沒(méi)有防雷元器件，利用傳輸線分布參數(shù)的原理，其 性能穩(wěn)定、可靠，防止了因雷擊過(guò)電壓造成微波通訊設(shè)備的損壞，保證了微波通訊信號(hào)的正 常傳輸；
[0019] (2)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝分便，可以通過(guò)改變短路傳輸線的長(zhǎng) 度，安裝在不同頻率的微波信號(hào)傳輸線路中；還可以通過(guò)三通信號(hào)端子的輸入端和輸出端， 測(cè)試其幅頻特性曲線，直接測(cè)出其中心頻率及頻帶帶寬。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理的等效電路圖。
[0021] 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3是三端信號(hào)端子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖4是短接端子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖5是標(biāo)準(zhǔn)接口端子的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參 考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026] 本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式"一"、 "一個(gè)"、"所述"和"該"也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中使用 的措辭"包括"是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或 添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們 稱元件被"連接"或"耦接"到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以 存在中間元件。此外，這里使用的"連接"或"耦接"可以包括無(wú)線連接或耦接。這里使用 的措辭"和/或"包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。
[0027] 本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)（包括 技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。 還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文 中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。
[0028] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：
[0029] 本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理的等效電路圖，如圖1所示。均勻傳輸線的分布參數(shù)是沿線均 勻分布的，不隨空間位置而變。它的分布參數(shù)有四個(gè)：分布電阻、分布電導(dǎo)、分布電感和分布 電容。建立了分布參數(shù)后，將均勻傳輸線分為許多個(gè)微分單兀dz串聯(lián)的組合，其中，z表不 傳輸線的長(zhǎng)度。等效網(wǎng)絡(luò)支路的電阻Rldz與電感Lldz串聯(lián)于電流支路，電流支路的輸入 端電流為i (z)，終端電流為i (z)+di (z)，電導(dǎo)Gldz與電容Cldz并聯(lián)于電流支路與電壓支 路之間，電壓支路的輸入端電壓為v (z)，終端電壓為v (z) +dv (z)，且電流與電壓支路的長(zhǎng) 度為從z到z+dz。其中，傳輸線的始端接角頻率為ω的信號(hào)源，終端接負(fù)載。坐標(biāo)原點(diǎn)選 在起始端，距起始端處的電壓和電流分別為u (ζ)和i (ζ)，經(jīng)過(guò)dz段后的電壓和電流分別為 u (z) +du (z)和 i (z) +di (z)。
[0030] 傳輸線終端短路時(shí)的輸入阻抗沿線的變化規(guī)律為：在

【權(quán)利要求】
1. 一種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的微波信號(hào)電涌保護(hù)器，其特征在于，該電涌保護(hù)器 為分體結(jié)構(gòu)，包括第一標(biāo)準(zhǔn)接口端子、第二標(biāo)準(zhǔn)接口端子、短接端子、三端信號(hào)端子； 所述第一、第二標(biāo)準(zhǔn)接口端子分別通過(guò)壓線卡接入微波信號(hào)傳輸線纜，用于避免微波 信號(hào)傳輸過(guò)程中的衰減； 所述三端信號(hào)端子的中間端與短接端子連接，輸入端與第一標(biāo)準(zhǔn)接口端子連接，輸出 端與第二標(biāo)準(zhǔn)接口端子連接；所述三端信號(hào)端子用于保護(hù)微波信號(hào)不受外界干擾； 所述短接端子用于短接微波信號(hào)傳輸線纜，當(dāng)雷電流出現(xiàn)時(shí)，將雷電流泄放入地； 所述第一標(biāo)準(zhǔn)接口端子、第二標(biāo)準(zhǔn)接口端子、三端信號(hào)端子、短接端子的結(jié)構(gòu)一致，均 包括從內(nèi)向外設(shè)置的內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、外導(dǎo)體，其中，四個(gè)端子的外導(dǎo)體之間、內(nèi)導(dǎo)體之間為 電連接； 所述內(nèi)導(dǎo)體為與微波信號(hào)傳輸線纜相同規(guī)格的傳輸線，其中，短接端子的內(nèi)導(dǎo)體與三 端信號(hào)端子的中間端部?jī)?nèi)導(dǎo)體長(zhǎng)度一致，均為微波信號(hào)波長(zhǎng)的1/8或3/8 ; 所述絕緣層包括由內(nèi)向外設(shè)置的第一絕緣層、第二絕緣層；所述第一絕緣層為耐高熱 絕緣介質(zhì)層，所述第二絕緣層為耐高壓絕緣介質(zhì)層； 所述外導(dǎo)體為銅或鋼材質(zhì)，作為信號(hào)參考地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的微波信號(hào)電涌保護(hù)器，其特 征在于，所述壓線卡與所述標(biāo)準(zhǔn)接口端子的外導(dǎo)體為一體，且材質(zhì)相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的微波信號(hào)電涌保護(hù)器，其特 征在于，所述第一標(biāo)準(zhǔn)接口端子、第二標(biāo)準(zhǔn)接口端子、短接端子、三端信號(hào)端子之間采用螺 紋連接方式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的微波信號(hào)電涌保護(hù)器，其特 征在于，所述第一絕緣層由高耐熱性能絕緣材料制成，其中均勻分散有納米無(wú)機(jī)物，用以提 高絕緣材料抗高頻脈沖尖峰電壓等特性。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的微波信號(hào)電涌保護(hù)器，其特 征在于，所述納米無(wú)機(jī)物包括Ti02、A1 203和ZnO。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用傳輸線輸入阻抗設(shè)計(jì)的微波信號(hào)電涌保護(hù)器，其特 征在于，通過(guò)所述三端信號(hào)端子的輸入端、輸出端能夠直接測(cè)量出微波信號(hào)電涌保護(hù)器的 中心頻率及頻帶帶寬。
【文檔編號(hào)】H02H9/04GK104092203SQ201410294470
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】李祥超, 周中山, 陳璞陽(yáng), 陳則煌 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)