專利名稱：寬頻饋電電涌保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)，特別涉及到饋線系統(tǒng)的電涌保護(hù)技術(shù)。
背景技術(shù)：
通訊設(shè)備的饋線系統(tǒng)一般都暴露在室外，很容易遭受雷擊和感應(yīng) 雷電波。從饋線系統(tǒng)引入的雷擊瞬時(shí)過電壓，對(duì)衛(wèi)星地面站、微波站、 電視衛(wèi)星接收站、移動(dòng)通信基站等通信設(shè)備傷害極大，在雷擊時(shí)產(chǎn)生 的大面積強(qiáng)電磁脈沖輻射，在饋線上產(chǎn)生的瞬時(shí)電涌過電壓，引入到 室內(nèi)的收發(fā)設(shè)備上，會(huì)造成設(shè)備的損壞、數(shù)據(jù)的丟失甚至人員的損失。 隨著現(xiàn)代通訊的發(fā)展，人們?cè)絹碓街匾曂ㄓ嵪到y(tǒng)的防護(hù)，國際電信聯(lián) 盟和我國都制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定電信設(shè)備必須設(shè)計(jì)有防雷擊、電 涌、電力線感應(yīng)和電力線碰觸的措施，才能入網(wǎng)使用。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題提供一種工作頻帶比較寬，保護(hù) 精度比較高，又具有饋直流功能的饋線電涌保護(hù)器。
本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是寬頻饋電電涌 保護(hù)器，包括射頻浪涌端接頭、射頻保護(hù)端接頭、產(chǎn)品殼體，在產(chǎn)品 殼體內(nèi)設(shè)置有微波腔體和雷電腔體，微波腔體內(nèi)設(shè)置微波電路板，雷
電腔體內(nèi)設(shè)置雷電電路板，微波腔體和雷電腔體之間由腔體隔墻隔離。
進(jìn)一步的，微波電路板上設(shè)置有阻抗不等的微帶線。 本實(shí)用新型具體電路結(jié)構(gòu)包括
依次串聯(lián)的射頻浪涌端接頭、阻抗值不同的微帶線、高頻電容、 和射頻保護(hù)端接頭；與第一組微帶線連接的第一微波電感，第一微波
電感的另一端接R點(diǎn)，R點(diǎn)通過第一穿芯電容接地，R點(diǎn)還通過氣放管 接地；連接R點(diǎn)和S點(diǎn)的第一退耦電感；連接T點(diǎn)和S點(diǎn)的第二退耦電 感；通過S點(diǎn)接地的壓敏電阻器或大功率TVS管；與第二組微帶線連接
的第二微波電感，第二微波電感的另一端接T點(diǎn)，T點(diǎn)通過第二穿芯
電容接地，T點(diǎn)還通過小功率TVS管接地。其中，氣放管、第一退耦 電感、壓敏電阻器或大功率TVS管、第二退耦電感和小功率TVS管29 構(gòu)成雷電電路，設(shè)置在雷電電路板上。
射頻浪涌端接頭、射頻保護(hù)端接頭、第一微帶線、第二微帶線、 高頻電容、第三微帶線、第四微帶線、第一微波電感、第二微波電感、 第一穿芯電容和第二穿芯電容構(gòu)成微波電路，設(shè)置在微波電路板上， 第一穿芯電容和第二穿芯電容穿過隔墻接地。
本實(shí)用新型的有益效果是
1、 產(chǎn)品殼體兩端設(shè)計(jì)了兩個(gè)同軸微帶轉(zhuǎn)接頭，分別用于射頻的 浪涌端和保護(hù)端。兩個(gè)同軸微帶轉(zhuǎn)接頭按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，可以是N、 TNC、 BNC、 L16、 SMA、 DIN7/16等各種射頻連接器。其浪涌端接 頭設(shè)計(jì)成穿墻式安裝?？s減了安裝空間，拆卸和維修只需一個(gè)扳手， 給安裝和維護(hù)帶來了便利。
2、 微波電路板上的微帶印制板、高頻電容、微波電感、穿芯電 容和分布參數(shù)構(gòu)成了一個(gè)帶通濾波器，根據(jù)有用信號(hào)的頻率來選擇不 同的高頻電容、微波電感、穿芯電容值，以實(shí)現(xiàn)有用信號(hào)在帶通濾波 器中低損耗傳輸，而雷電信號(hào)和無用的電磁波信號(hào)等在帶通濾波器的 頻帶之外，衰減極大。因此通過本實(shí)用新型能將來自饋線的雷電信號(hào) 和無用的電磁波信號(hào)濾掉，低損耗地將有用信號(hào)傳輸?shù)皆O(shè)備。從而保 證了有用信號(hào)的有效傳輸。
3、 將微波電路板和雷電電路板分裝于不同的腔體中，避免了雷 電支路對(duì)微波支路的影響，有利于信號(hào)傳輸頻帶的拓寬。使本實(shí)用新 型的工作頻帶覆蓋了目前大多數(shù)通訊頻段。給制造、安裝、使用、維 護(hù)提供了便利。
4、 微波電路板上的微帶印制板設(shè)計(jì)了第一、二、三、四不同阻 抗的微帶線，其阻抗變化可以是高阻抗到低阻抗，也可以是低阻抗到 高阻抗，它們變化的目的就是為了補(bǔ)償微波傳輸?shù)牟痪鶆蛐?，提高?輸特性，拓展信號(hào)傳輸?shù)念l率帶寬。5、 在第一微波電感和第二微波電感穿過腔體隔—±嗇時(shí)采用穿芯電 容，實(shí)現(xiàn)了直流對(duì)地開路，射頻對(duì)地短路的功能，提高了信號(hào)傳輸性能。
6、 雷電電路板上的第一級(jí)氣放管、第一退耦電感、第二級(jí)壓敏
電阻器或大功率TVS管、第二退耦電感、第三級(jí)小功率TVS管組成 了雷電的三級(jí)防護(hù)。有效地提高保護(hù)器的保護(hù)精度。通過選擇防護(hù)器 件的不同啟動(dòng)電壓，可以實(shí)現(xiàn)不同的饋直流功能。
圖l是本實(shí)用新型實(shí)例l的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型的微波電路板結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實(shí)用新型的雷電電路板結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖中標(biāo)注如下射頻浪涌端接頭l、射頻保護(hù)端接頭2、產(chǎn)品殼體
3、微波腔體4、雷電腔體5、微波電路板6、雷電電路板7、腔體隔墻8、 外殼9、蓋板IO、微帶印制板ll、浪涌端接頭內(nèi)導(dǎo)體12、第一微帶線 13、第二微帶線14、高頻電容15、第三微帶線16、第四微帶線17、保 護(hù)端接頭內(nèi)導(dǎo)體18、第一微波電感19、第二微波電感20、第一穿芯電 容21、第二穿芯電容22、螺釘23、雷電印制板24、氣放管25、第一退 耦電感26、壓敏電阻器或大功率TVS管27、第二退耦電感28、小功 率TVS管29。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的新型寬頻饋電電 涌保護(hù)器作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例l
本實(shí)施例中的新型寬頻饋電電涌保護(hù)器結(jié)構(gòu)如圖l所示，由射頻 浪涌端接頭l、射頻保護(hù)端接頭2、產(chǎn)品殼體3、正面微波腔體4、反面 雷電腔體5、微波電路板6、雷電電路板7、正反面腔體隔墻8、外殼9組 成。產(chǎn)品殼體與兩個(gè)同軸微帶轉(zhuǎn)接頭外殼采用一體化設(shè)計(jì)，也可以采
用分體設(shè)計(jì)如實(shí)例2。產(chǎn)品殼體3設(shè)計(jì)成正反兩個(gè)腔體，正面腔體是
微波腔體4用來裝微波電路板6;反面是雷電腔體5用來裝雷電電路 板7。
微波電路板結(jié)構(gòu)如圖3所示，由微帶印制板ll、高頻電容15、第 一微波電感19、第二微波電感20、第一穿芯電容21、第二穿芯電容22 組成。微波電路板6裝在微波腔體4中，實(shí)現(xiàn)浪涌端接頭內(nèi)導(dǎo)體12與 微帶印制板的第一微帶線13、第二微帶線14、高頻電容15、第三微帶 線16、第四微帶線17、保護(hù)端接頭內(nèi)導(dǎo)體18依次串聯(lián)。微波電路板 上的第一微波電感19 一端接微帶印制板ll的第二微帶線14，另一端 穿過外殼的正反面腔體隔墻8后與雷電印制板24上的第一級(jí)氣放管 25—端連接，電感穿過外殼的正反面腔體隔墻8時(shí)采用第一穿芯電容 21來實(shí)現(xiàn)直流對(duì)地開路，射頻對(duì)地短路。
微波電路板6上的第二微波電感20 —端接微帶印制板的第三微 帶線16，另一端穿過外殼的正反面腔體隔墻8后與雷電印制板24上 的第三級(jí)TVS管29 —端連接，微波電感穿過外殼的正反面腔體隔墻 8時(shí)同樣采用穿芯電容來實(shí)現(xiàn)直流對(duì)地開路，射頻對(duì)地短路。兩穿芯 電容都采用圓形結(jié)構(gòu)，都以微波電感作為內(nèi)電極，外電極都接以產(chǎn)品 殼體作為地。
本實(shí)用新型的考慮到微波由同軸接頭到微波腔體、微帶印制板之 間的傳輸會(huì)帶來微波傳輸?shù)牟痪鶆蛐?。所以將同軸接頭設(shè)計(jì)成同軸微 帶轉(zhuǎn)接頭，同時(shí)在微帶印制板ll上設(shè)計(jì)了不同的微帶線，如第一微帶 線13、第二微帶線14、第三微帶線16、第四微帶線17。本實(shí)用新型將 第一微帶線13和第二微帶線14稱為第一組微帶線，將第三微帶線16、 第四微帶線17稱為第二組微帶線。阻抗變化可以是高阻抗到低阻抗， 也可以是低阻抗到高阻抗，它們變化的目的就是為了補(bǔ)償微波傳輸?shù)?不均勻性，提高傳輸特性，拓展信號(hào)傳輸?shù)念l率帶寬。
為了保證微波傳輸?shù)男阅芎痛罄纂娏鞯挠行狗?，本?shí)用新型的 微帶印制板采用是雙面微波印制板，正面是微波印制線，反面是大面 積地與殼體地連接。
雷電電路板結(jié)構(gòu)如圖4所示，由雷電印制板24、氣放管25、兩退 耦電感26、 28、壓敏電阻器或大功率TVS管27、小功率TVS管29組成。 雷電電路板7裝在雷電腔體5中，雷電支路的第一級(jí)氣放管25—端與微 波板穿過來的第一微波電感19和第一退耦電感26相接，另一端接外殼 地。雷電支路的第二級(jí)壓敏電阻器或大功率TVS管27—端與第一退耦 電感26另一端和第二退耦電感28—端相接，另一端接外殼地。雷電 支路的第三級(jí)小功率TVS管29—端與第二退耦電感28另一端和微波 板穿的第二微波電感20相接，另一端接殼體地。本設(shè)計(jì)中的第二級(jí)大 功率TVS管27是相對(duì)于第三級(jí)小功率TVS管29而言。為了實(shí)現(xiàn)能量的 合理分配，第二級(jí)承受的能量要大于第三級(jí)承受的能量。根據(jù)不同產(chǎn) 品的技術(shù)要求，其匹配是不同的。
本實(shí)用新型的電路原理如圖5所示，由于直流、有用信號(hào)和雷電 的頻率不同，再根據(jù)各微波器件對(duì)不同的頻率呈不同的阻抗，來分離 不同頻率信號(hào)的傳輸路徑。
具體的，本實(shí)施例包括依次串聯(lián)的射頻浪涌端接頭l、微帶線13、 14、高頻電容15、微帶線16、 17和射頻保護(hù)端接頭2;
與微帶線13或14連接的第一微波電感19，第一微波電感19的另一 端接R點(diǎn)，R點(diǎn)通過第一穿芯電容21接地，R點(diǎn)還通過氣放管25接地；
連接R點(diǎn)和S點(diǎn)的第一退耦電感26;
連接T點(diǎn)和S點(diǎn)的第二退耦電感28;
通過S點(diǎn)接地的壓敏電阻器或大功率TVS管27;
與微帶線16或17連接的第二微波電感20，第二微波電感20的另一 端接T點(diǎn)，T點(diǎn)通過第二穿芯電容22接地，T點(diǎn)還通過小功率TVS管29 接地。
其中，氣放管25、第一退耦電感26、壓敏電阻器或大功率TVS管 27、第二退耦電感28和小功率TVS管29構(gòu)成雷電電路，設(shè)置在雷電電 路板7上。
微波電路由微帶印制板11上的第一微帶線B、第二微帶線14、高 頻電容15、第三微帶線16、第四微帶線17、第一微波電感19、第二微
波電感20、第一穿芯電容21、第二穿芯電容22和分布參數(shù)等構(gòu)成了一個(gè)帶通濾波器。根據(jù)有用信號(hào)的頻率的不同，選擇不同的高頻電容、 微波電感、穿芯電容值，來實(shí)現(xiàn)有用信號(hào)在帶通濾波器中低損耗傳輸。 而雷電信號(hào)主要分布在幾十千赫以下的頻率與有用信號(hào)的頻率幾百 千赫以上相差很遠(yuǎn)，當(dāng)高頻電容對(duì)有用信號(hào)呈低阻抗時(shí)，對(duì)雷電信號(hào) 勢(shì)必呈高阻抗。所以可以用帶通濾波器將來自饋線的雷電信號(hào)和有用 信號(hào)截然分離開來，將有用信號(hào)信號(hào)設(shè)計(jì)在帶通濾波器通帶內(nèi)，呈現(xiàn) 極低的衰減，將雷電信號(hào)設(shè)計(jì)帶通濾波器阻帶中，呈現(xiàn)極高的衰減， 保證了有用信號(hào)的有效傳輸?shù)皆O(shè)備。
雷電電路由第一級(jí)氣放管25、第一退耦電感26、第二級(jí)壓敏電阻 器或大功率TVS管27、第二退耦電感28、第三級(jí)小功率TVS管29組 成了雷電的三級(jí)防護(hù)。當(dāng)雷電自饋線流經(jīng)浪涌端接頭l，由內(nèi)導(dǎo)體12 加到三級(jí)雷電防護(hù)電路上時(shí)，在能量較低情況下，由第三級(jí)小功率 TVS管29先啟動(dòng)保護(hù)；當(dāng)再有大點(diǎn)能量時(shí)第二退耦電感28上壓降升 高，加上第三級(jí)小功率TVS管29上的壓降大于第二級(jí)壓敏電阻器或大 功率TVS管27的啟動(dòng)電壓值時(shí)，第二級(jí)壓敏電阻器或大功率TVS管27 的啟動(dòng)保護(hù)；當(dāng)再有高能量來時(shí)第一退耦電感26上壓降升高，當(dāng)這個(gè) 電壓加上第二級(jí)壓敏電阻器或大功率TVS管27的壓降大于第一級(jí)氣 放管25的啟動(dòng)電壓值時(shí)，第一級(jí)氣放管啟動(dòng)，大能量通過第一級(jí)氣放 管25泄放到地。從而大大地提高了保護(hù)器的通流耐受能力。不管是大 雷電能量，還是小雷電能量，其第三級(jí)小功率TVS管29都會(huì)啟動(dòng)， 第三級(jí)小功率TVS管29的殘壓很低，這樣就大大地提高了保護(hù)器的 保護(hù)精度。
直流電路由浪涌端接頭內(nèi)導(dǎo)體12、微帶印制板的第一微帶線13、 第二微帶線14、第一微波電感19、第一退耦電感26、第二退耦電感28、 第二微波電感20、第三微帶線16、第四微帶線17和保護(hù)端接頭內(nèi)導(dǎo) 體18組成。由于高頻電容15的功能是通高頻阻低頻，所以對(duì)直流是 開路。直流由浪涌端接頭內(nèi)導(dǎo)體12，流經(jīng)微帶印制板的第一微帶線13、 第二微帶線14時(shí)，只有通過第一微波電感19。由于第一穿芯電容21、
第二穿芯電容22、第一級(jí)氣放管25、第二級(jí)壓敏電阻器或大功率TVS 管27、第三級(jí)小功率TVS管29對(duì)直流都是開路。所以自第一微波電 感19來的直流，又只有通過第一退耦電感26、第二退耦電感28、第 二微波電感20、第三微帶線16、第四微帶線17和保護(hù)端接頭內(nèi)導(dǎo)體 18流到設(shè)備，直流可以反相傳輸。本電路可以通過選擇防護(hù)器件的 不同啟動(dòng)電壓，來實(shí)現(xiàn)不同的饋直流功能。 實(shí)施例2
本實(shí)施例中的的新型寬頻饋電電涌保護(hù)器結(jié)構(gòu)如圖2所示，由射 頻浪涌端接頭l、射頻保護(hù)端接頭2、產(chǎn)品殼體3、正面微波腔體4、反 面雷電腔體5、微波電路板6、雷電電路板7、正反面腔體隔墻8、蓋板 10組成。產(chǎn)品殼體與兩個(gè)同軸微帶轉(zhuǎn)接頭采用分體設(shè)計(jì)。兩個(gè)同軸 微帶轉(zhuǎn)接頭l、 2與產(chǎn)品殼體3的連接A、 B可以采用過盈配合壓接 或螺紋連接。兩個(gè)同軸微帶轉(zhuǎn)接頭l、 2按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，可以是N、 TNC、 BNC、 L16、 SMA、 DIN7/16等各種射頻連接器。產(chǎn)品殼體3的 外形可以圓形或方形。產(chǎn)品殼體3的內(nèi)腔設(shè)計(jì)成正反兩個(gè)腔體，正面 腔體是微波腔體4用來裝微波電路板6;反面是雷電腔體5用來裝雷電 電路板7。
權(quán)利要求1、寬頻饋電電涌保護(hù)器，包括射頻浪涌端接頭(1)、射頻保護(hù)端接頭(2)、產(chǎn)品殼體(3)，其特征在于，在產(chǎn)品殼體(3)內(nèi)設(shè)置有微波腔體(4)和雷電腔體(5)，微波腔體(4)內(nèi)設(shè)置微波電路板(6)，雷電腔體(5)內(nèi)設(shè)置雷電電路板(7)，微波腔體(4)和雷電腔體(5)之間由腔體隔墻(8)隔離。
2、 如權(quán)利要求l所述的寬頻饋電電涌保護(hù)器，其特征在于，所述 微波電路板(6)上設(shè)置有阻抗不等的微帶線。
3、 如權(quán)利要求l所述的寬頻饋電電涌保護(hù)器，其特征在于，具體 電路結(jié)構(gòu)包括依次串聯(lián)的射頻浪涌端接頭(1)、微帶線(13、 14)、高頻電容 (15)、微帶線(16、 17)和射頻保護(hù)端接頭(2);與微帶線(13)或(14)連接的第一微波電感(19)，第一微波 電感(19)的另一端接R點(diǎn)，R點(diǎn)通過第一穿芯電容(21)接地，R 點(diǎn)還通過氣放管(25)接地；連接R點(diǎn)和S點(diǎn)的第一退耦電感(26);連接T點(diǎn)和S點(diǎn)的第二退耦電感(28);通過S點(diǎn)接地的壓敏電阻器或大功率TVS管(27);與微帶線(16)或(17)連接的第二微波電感(20)，第二微波 電感(20)的另一端接T點(diǎn)，T點(diǎn)通過第二穿芯電容(22)接地，T點(diǎn) 還通過小功率TVS管(29)接地。其中，氣放管(25)、第一退耦電感(26)、壓敏電阻器或大功率 TVS管(27)、第二退耦電感(28)和小功率TVS管29構(gòu)成雷電電路， 設(shè)置在雷電電路板(7)上。
4、 如權(quán)利要求l所述的寬頻饋電電涌保護(hù)器，其特征在于，射頻 浪涌端接頭(1)、射頻保護(hù)端接頭(2)、第一微帶線(13)、第二微 帶線(14)、高頻電容(15)、第三微帶線(16)、第四微帶線(17)、第 一微波電感(19)、第二微波電感(20)、第一穿芯電容(21)和第二 穿芯電容(22)構(gòu)成微波電路，設(shè)置在微波電路板(6)上，第一穿 芯電容(21)和第二穿芯電容(22)穿過隔墻接地。
專利摘要寬頻饋電電涌保護(hù)器，涉及電子技術(shù)，特別涉及到饋線系統(tǒng)的電涌保護(hù)技術(shù)。本實(shí)用新型包括射頻浪涌端接頭(1)、射頻保護(hù)端接頭(2)、產(chǎn)品殼體(3)，其特征在于，在產(chǎn)品殼體(3)內(nèi)設(shè)置有微波腔體(4)和雷電腔體(5)，微波腔體(4)內(nèi)設(shè)置微波電路板(6)，雷電腔體(5)內(nèi)設(shè)置雷電電路板(7)，微波腔體(4)和雷電腔體(5)之間由腔體隔墻(8)隔離。本實(shí)用新型的有益效果是，提高傳輸特性，拓展信號(hào)傳輸?shù)念l率帶寬。
文檔編號(hào)H02H9/04GK201210616SQ20082006375
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者陳紅衛(wèi) 申請(qǐng)人:四川銘士電子科技有限責(zé)任公司