專利名稱：組合信號防雷器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于射頻微波系統(tǒng)的組合信號防雷器。
背景技術：
射頻混合信號和電源組合防雷器是用于射頻微波系統(tǒng)(如通訊系統(tǒng))的過壓保護 電路，能使系統(tǒng)中對電壓敏感的貴重設備，如低噪聲放大器、混頻器、接收機和直流電機等 免遭雷擊或電涌的損害。 射頻微波天饋系統(tǒng)因工作需要多安裝在室外地理位置較高處，很容易遭受雷擊或 感應雷電浪涌電壓，只要這些瞬間過電壓、過電流進入系統(tǒng)，接收設備立即會被燒毀，造成 設備甚至人員損失?，F(xiàn)有防雷器的保護功能單一，不能同時滿足兩種信號和電源的保護，如 需保護則需要安裝兩種以上的防雷器或需要更改系統(tǒng)將通信傳輸與電源傳輸分開。

發(fā)明內容為了解決現(xiàn)有防雷器存在的上述技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、安全 性能好、寬帶射頻的組合信號防雷器，它除了具有防雷功能外，還具有直流饋電、信號傳輸、 信號與電源合成或分離功能。 本實用新型解決上述技術問題的一種技術方案是一種組合信號防雷器，包括外
殼及安裝在外殼上的第一同軸接頭和第二同軸接頭，第一同軸接頭與第一微帶線相接，第
二微帶線與第二同軸接頭相接，第一耦合電容連接在第一微帶線和第二微帶線之間；第一
電感的一端與第一微帶線相接，第一電感的另一端分別與第一旁路電容、氣體放電管、去耦
元件、第二耦合電容相聯(lián)；第一旁路電容、氣體放電管的另一端接地；第二電感的一端與第
二微帶線相接，第二電感的另一端分別與第二旁路電容、去耦元件、第二耦合電容及兩個正
反并接的二極管的一端相接，正反并接的二極管的另一端經(jīng)TVS管接地。 上述的組合信號防雷器中，所述TVS管為單只TVS管或多只TVS管串并聯(lián)組合而成。 上述的組合信號防雷器中，所述第一微帶線、第二微帶線可以使用同軸線或其它 形式的傳輸線替代。 本實用新型解決上述技術問題的另一種技術方案是一種組合信號防雷器，包括 外殼及安裝在外殼上的第一同軸接頭、第二同軸接頭和第三同軸接頭，所述第一耦合電容 連接于第一同軸接頭和第二同軸接頭之間；第一電感的一端與第一同軸接頭及第一耦合電 容相接，第一電感的另一端分別與第一旁路電容、氣體放電管、去耦元件及第二耦合電容相 接；去耦元件的另一端分別與第二旁路電容、第二電感、第二耦合電容及正反并接二極管的 一端相接，正反并接二極管的另一端經(jīng)TVS管接地，第二電感的另一端與第三同軸接頭、第 三旁路電容相接。 上述的組合信號防雷器中，所述TVS管為單只TVS管或多只TVS管串并聯(lián)組合而 成。[0010] 上述的組合信號防雷器中，所述第一耦合電容與第一同軸接頭和第二同軸接頭之
間的傳輸線可以使用微帶線或其它形式的傳輸線替代。 本實用新型的技術效果在于1、利用微帶或同軸電路構成寬帶射頻防雷電路，電路對射頻微波傳輸影響極小；2、用不同器件構成二級或三級防雷電路，達到良好防雷效果。3、直流饋電電路對微波傳輸無影響，通過選用合適器件，可饋送一定直流功率。4、利用合理的結構滿足不同信號和電流需要。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。

圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖。[0014] 圖2是本實用新型實施例一的電路原理圖。[0015] 圖3是本實用新型實施例二的結構示意圖。[0016] 圖4是本實用新型實施例二的電路原理圖。[0017] 圖5是本實用新型實施例二簡化后的電原理圖,
具體實施方式參見圖l，外殼2的兩端分別裝入同軸接頭1和同軸接頭4，外殼2可以使用安裝板3固定。 參見圖2，圖2為本實用新型實施例一的電原理圖。下面結合圖2說明本實用新型實施例的結構及工作過程。本實用新型主要由射頻工作電路、雷電通路、直流饋電電路、中頻信號通路組成。 射頻工作電路本實施例中的射頻工作電路主要由同軸接頭1 、同軸接頭4、微帶線5、微帶線7、耦合電容6組成，防雷器接在射頻系統(tǒng)中，要求其對射頻微波傳輸?shù)挠绊懕M量小。射頻信號經(jīng)同軸接頭4輸入，同軸接頭1輸出。耦合電容6、微帶線5、微帶線7、電感8、電感15構成微帶線高通濾波器。高通濾波器將雷電頻譜置于阻帶中，呈現(xiàn)極高衰減，而對微波信號呈現(xiàn)極低衰減，保證信號傳輸不受影響。旁路電容17對射頻短路，使電感15有效接地。 雷電通路本實施例中的雷電通路主要由同軸接頭1、電感8、氣體放電管11、去耦元件9、兩個正反并接的二極管13、二極管14及TVS管16組成。雷擊高電壓經(jīng)同軸接頭1進入電路，因其頻譜在高通濾波器阻帶內，濾波器將雷電能量短路反射掉。電感8對雷電短路，使其經(jīng)電感8直接到達氣體放電管11，氣體放電管11在雷電高壓作用下放電，將雷電能量經(jīng)雷電地線泄放掉。少量泄漏的雷電能量經(jīng)去耦元件9到達TVS管16，TVS管16的反應時間極快，在納秒量級時間內將泄漏的雷電脈沖電流旁路到地。通過二級防雷保護，防雷器輸出信號中的雷電能量極低，不會對被保護設備造成危害。 直流饋電電路本實施例中的直流饋電電路主要由同軸接頭1、電感8、微帶線5、去耦元件9、電感15、微帶線7、同軸接頭4組成，直流電流由同軸接頭4引入，經(jīng)電感15、去耦元件9、電感8送到同軸接頭1端。二極管13、二極管14正反向并接后與TVS管16串接，TVS管16和氣體放電管11的工作電壓均高于直流饋電電壓。若有異常電壓(包括感應雷擊電壓)出現(xiàn)，它們會呈現(xiàn)低阻抗，將異常電壓引入地，防止擊毀設備。[0023] 中頻信號通路本實施例中的中頻信號通路主要由同軸接頭1、電感8、微帶線5、耦合電容12、電感15、微帶線7、同軸接頭4組成，中頻信號經(jīng)同軸接頭4輸入，同軸接頭1輸出。因為中頻信號的頻率極低，電容6和電容10對其形成高阻。信號將通過耦合電容12，因耦合電容12的容量相比電容6和電容10大，對信號形成低通電路，而去耦元件9又因感值過大，對信號形成高阻。這樣信號只能通過電感15、耦合電容12和電感8到達同軸接頭l端口輸出。 參見圖3，外殼19的兩端分別裝入同軸接頭18和20，饋電端口的同軸接頭21在外殼19的一個面裝配。 參見圖4，圖4為本實用新型實施例二的電原理圖。下面結合圖4說明本實用新型實施例二的結構及工作過程。本實施例二主要由射頻工作電路、雷電通路、直流饋電電路和中頻信號通路組成。 射頻工作電路本實施例中的射頻工作電路主要由同軸接頭18、同軸接頭20、耦合電容22組成，耦合電容22與同軸接頭18、同軸接頭20的傳輸線使用微帶線，也可以使用其它形式的傳輸線替代，防雷器接在射頻系統(tǒng)中，要求其對射頻微波傳輸?shù)挠绊懕M量小。射頻信號經(jīng)同軸接頭20輸入，從同軸接頭18輸出。耦合電容22和電感23構成同軸線高通濾波器。高通濾波器將雷電頻譜置于阻帶中，呈現(xiàn)極高衰減，而對微波信號呈現(xiàn)極低衰減，保證信號傳輸不受影響。旁路電容24對射頻短路，使電感23有效接地。[0027] 雷電通路本實施例中的雷電通路主要由同軸接頭18、電感23、氣體放電管25、去耦元件26、兩個正反并接的二極管28、二極管29及TVS管32組成。雷擊高電壓經(jīng)同軸接頭18進入電路，因其頻譜在高通濾波器阻帶內，濾波器將雷電能量短路反射掉。電感23對雷電短路，使其經(jīng)電感23直接到達氣體放電管25，氣體放電管25在雷電高壓作用下放電，將雷電能量經(jīng)雷電地線泄放掉。少量泄漏的雷電能量經(jīng)去耦元件26后經(jīng)二極管28、 二極管29到達TVS管32，TVS管32的反應時間極快，在納秒量級時間內將泄漏的雷電脈沖電流旁路到地。通過二級防雷保護，防雷器輸出信號中的雷電能量極低，不會對被保護設備造成危害。 直流饋電電路本實施例中的直流饋電電路主要由同軸接頭18、電感23、去耦元件26、電感31 、同軸接頭21組成，直流電流由同軸接頭21引入，經(jīng)電感31 、去耦元件26、電感23送到同軸接頭18端。氣體放電管25和TVS管32的工作電壓均高于直流饋電電壓。若有異常電壓(包括感應雷擊電壓)出現(xiàn)，它們會呈現(xiàn)低阻抗，將異常電壓引入地，防止擊毀設備。 中頻信號通路本實施例中的中頻信號通路主要由同軸接頭18、電感23、耦合電
容27、電感31、同軸接頭21組成。因為中頻信號的頻率極低，旁路電容30和33對其形成
高阻。信號將通過電感31再到耦合電容27，因耦合電容27的容量相比電容33和30大，對
信號形成低通電路，而去耦元件26又因感值過大，對信號形成高阻。這樣信號只能通過電
感31、耦合電容27和電感23到達同軸接頭18端口輸出。 下面結合圖5說明本實用新型實施例二無中頻信號電路的工作過程 由于直流、雷電和信號、微波的頻率不同，電路中各元件在各頻率呈現(xiàn)的阻抗也不
同，根據(jù)它們在上述四種頻率阻抗的相對大小，做合理簡化，得出相應的等效電路，以此說
明電路工作過程。
5[0032] 射頻工作電路防雷器接在射頻系統(tǒng)中，要求其對射頻微波傳輸?shù)挠绊懕M量小。射 頻信號經(jīng)同軸接頭20輸入，從同軸接頭18輸出。電容22和電感23構成同軸線高通濾波 器。高通濾波器將雷電頻譜置于阻帶中，呈現(xiàn)極高衰減，而對微波信號呈現(xiàn)極低衰減，保證 信號傳輸不受影響。旁路電容24對射頻短路，使電感23有效接地。 雷電通路雷擊高電壓經(jīng)同軸接頭18進入電路，因其頻譜在高通濾波器阻帶內， 濾波器將雷電能量短路反射掉。電感23對雷電短路，使其經(jīng)電感23直接到達氣體放電管 25，氣體放電管25在雷電高壓作用下放電，將雷電能量經(jīng)雷電地線泄放掉。少量泄漏的雷 電能量經(jīng)去耦器件26后到達TVS管32， TVS管32管的反應時間極快，在納秒量級時間內將 泄漏的雷電脈沖電流旁路到地。通過二級防雷保護，防雷器輸出信號中的雷電能量極低，不 會對被保護設備造成危害。 直流饋電電路直流電流由同軸接頭21引入，經(jīng)去耦元件26，電感23送到同軸接 頭18端。氣體放電管25和TVS管32的工作電壓均高于直流饋電電壓。若有異常電壓(包 括感應雷擊電壓)出現(xiàn)，它們會呈現(xiàn)低阻抗，將異常電壓引入地，防止擊毀設備。 上述實施例中的TVS管為單只TVS管或多只TVS管串并聯(lián)組合而成。
權利要求一種組合信號防雷器，其特征在于包括外殼及安裝在外殼上的第一同軸接頭和第二同軸接頭，第一同軸接頭與第一微帶線相接，第二微帶線與第二同軸接頭相接，第一耦合電容連接在第一微帶線和第二微帶線之間；第一電感的一端與第一微帶線相接，第一電感的另一端分別與第一旁路電容、氣體放電管、去耦元件、第二耦合電容相聯(lián)；第一旁路電容、氣體放電管的另一端接地；第二電感的一端與第二微帶線相接，第二電感的另一端分別與第二旁路電容、去耦元件、第二耦合電容及兩個正反并接的二極管的一端相接，正反并接的二極管的另一端經(jīng)TVS管接地。
2. 根據(jù)權利要求1所述的組合信號防雷器，其特征在于所述TVS管為單只TVS管或 多只TVS管串并聯(lián)組合而成。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的組合信號防雷器，其特征在于所述第一微帶線、第二微 帶線使用同軸線。
4. 一種組合信號防雷器，其特征在于包括外殼及安裝在外殼上的第一同軸接頭、第 二同軸接頭和第三同軸接頭，所述第一耦合電容連接于第一同軸接頭和第二同軸接頭之 間；第一電感的一端與第一同軸接頭及第一耦合電容相接，第一電感的另一端分別與第一 旁路電容、氣體放電管、去耦元件及第二耦合電容相接；去耦元件的另一端分別與第二旁路 電容、第二電感、第二耦合電容及正反并接二極管的一端相接，正反并接二極管的另一端經(jīng) TVS管接地，第二電感的另一端與第三同軸接頭、第三旁路電容相接。
5. 根據(jù)權利要求4所述的組合信號防雷器，其特征在于所述TVS管為單只TVS管或 多只TVS管串并聯(lián)組合而成。
6. 根據(jù)權利要求4或5所述的組合信號防雷器，其特征在于所述第一耦合電容與第 一同軸接頭和第二同軸接頭之間的傳輸線使用微帶線。
專利摘要本實用新型公開了一種組合信號防雷器。它包括外殼，及安裝在外殼上的第一同軸接頭和第二同軸接頭，第一同軸接頭與第一微帶線相接，第二微帶線與第二同軸接頭相接，第一耦合電容連接在第一微帶線和第二微帶線之間；第一電感的一端與第一微帶線相接，第一電感的另一端分別與第一旁路電容、氣體放電管、去耦元件、第二耦合電容相聯(lián)；第一旁路電容、氣體放電管的另一端接地；第二電感的一端與第二微帶線相接，第二電感的另一端分別與第二旁路電容、去耦元件、第二耦合電容及兩個正反并接的二極管的一端相接，正反并接的二極管的另一端經(jīng)TVS管接地。本實用新型同時傳送微波信號、低頻信號，饋送直流電壓，并承受較低大雷電流沖擊。
文檔編號H01P5/00GK201490570SQ20092013551
公開日2010年5月26日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權日2009年3月11日
發(fā)明者侯世淳, 薛永剛 申請人:深圳市海鵬信電子股份有限公司