专利名称：组合信号防雷器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于射频微波系统的组合信号防雷器。
背景技术：
射频混合信号和电源组合防雷器是用于射频微波系统(如通讯系统)的过压保护 电路，能使系统中对电压敏感的贵重设备，如低噪声放大器、混频器、接收机和直流电机等 免遭雷击或电涌的损害。 射频微波天馈系统因工作需要多安装在室外地理位置较高处，很容易遭受雷击或 感应雷电浪涌电压，只要这些瞬间过电压、过电流进入系统，接收设备立即会被烧毁，造成 设备甚至人员损失。现有防雷器的保护功能单一，不能同时满足两种信号和电源的保护，如 需保护则需要安装两种以上的防雷器或需要更改系统将通信传输与电源传输分开。
发明内容为了解决现有防雷器存在的上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、安全 性能好、宽带射频的组合信号防雷器，它除了具有防雷功能外，还具有直流馈电、信号传输、 信号与电源合成或分离功能。 本实用新型解决上述技术问题的一种技术方案是一种组合信号防雷器，包括外
壳及安装在外壳上的第一同轴接头和第二同轴接头，第一同轴接头与第一微带线相接，第
二微带线与第二同轴接头相接，第一耦合电容连接在第一微带线和第二微带线之间；第一
电感的一端与第一微带线相接，第一电感的另一端分别与第一旁路电容、气体放电管、去耦
元件、第二耦合电容相联；第一旁路电容、气体放电管的另一端接地；第二电感的一端与第
二微带线相接，第二电感的另一端分别与第二旁路电容、去耦元件、第二耦合电容及两个正
反并接的二极管的一端相接，正反并接的二极管的另一端经TVS管接地。 上述的组合信号防雷器中，所述TVS管为单只TVS管或多只TVS管串并联组合而成。 上述的组合信号防雷器中，所述第一微带线、第二微带线可以使用同轴线或其它 形式的传输线替代。 本实用新型解决上述技术问题的另一种技术方案是一种组合信号防雷器，包括 外壳及安装在外壳上的第一同轴接头、第二同轴接头和第三同轴接头，所述第一耦合电容 连接于第一同轴接头和第二同轴接头之间；第一电感的一端与第一同轴接头及第一耦合电 容相接，第一电感的另一端分别与第一旁路电容、气体放电管、去耦元件及第二耦合电容相 接；去耦元件的另一端分别与第二旁路电容、第二电感、第二耦合电容及正反并接二极管的 一端相接，正反并接二极管的另一端经TVS管接地，第二电感的另一端与第三同轴接头、第 三旁路电容相接。 上述的组合信号防雷器中，所述TVS管为单只TVS管或多只TVS管串并联组合而 成。[0010] 上述的组合信号防雷器中，所述第一耦合电容与第一同轴接头和第二同轴接头之
间的传输线可以使用微带线或其它形式的传输线替代。 本实用新型的技术效果在于1、利用微带或同轴电路构成宽带射频防雷电路，电路对射频微波传输影响极小；2、用不同器件构成二级或三级防雷电路，达到良好防雷效果。3、直流馈电电路对微波传输无影响，通过选用合适器件，可馈送一定直流功率。4、利用合理的结构满足不同信号和电流需要。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型实施例一的结构示意图。[0014] 图2是本实用新型实施例一的电路原理图。[0015] 图3是本实用新型实施例二的结构示意图。[0016] 图4是本实用新型实施例二的电路原理图。[0017] 图5是本实用新型实施例二简化后的电原理图,
具体实施方式参见图l，外壳2的两端分别装入同轴接头1和同轴接头4，外壳2可以使用安装板3固定。 参见图2，图2为本实用新型实施例一的电原理图。下面结合图2说明本实用新型实施例的结构及工作过程。本实用新型主要由射频工作电路、雷电通路、直流馈电电路、中频信号通路组成。 射频工作电路本实施例中的射频工作电路主要由同轴接头1 、同轴接头4、微带线5、微带线7、耦合电容6组成，防雷器接在射频系统中，要求其对射频微波传输的影响尽量小。射频信号经同轴接头4输入，同轴接头1输出。耦合电容6、微带线5、微带线7、电感8、电感15构成微带线高通滤波器。高通滤波器将雷电频谱置于阻带中，呈现极高衰减，而对微波信号呈现极低衰减，保证信号传输不受影响。旁路电容17对射频短路，使电感15有效接地。 雷电通路本实施例中的雷电通路主要由同轴接头1、电感8、气体放电管11、去耦元件9、两个正反并接的二极管13、二极管14及TVS管16组成。雷击高电压经同轴接头1进入电路，因其频谱在高通滤波器阻带内，滤波器将雷电能量短路反射掉。电感8对雷电短路，使其经电感8直接到达气体放电管11，气体放电管11在雷电高压作用下放电，将雷电能量经雷电地线泄放掉。少量泄漏的雷电能量经去耦元件9到达TVS管16，TVS管16的反应时间极快，在纳秒量级时间内将泄漏的雷电脉冲电流旁路到地。通过二级防雷保护，防雷器输出信号中的雷电能量极低，不会对被保护设备造成危害。 直流馈电电路本实施例中的直流馈电电路主要由同轴接头1、电感8、微带线5、去耦元件9、电感15、微带线7、同轴接头4组成，直流电流由同轴接头4引入，经电感15、去耦元件9、电感8送到同轴接头1端。二极管13、二极管14正反向并接后与TVS管16串接，TVS管16和气体放电管11的工作电压均高于直流馈电电压。若有异常电压(包括感应雷击电压)出现，它们会呈现低阻抗，将异常电压引入地，防止击毁设备。[0023] 中频信号通路本实施例中的中频信号通路主要由同轴接头1、电感8、微带线5、耦合电容12、电感15、微带线7、同轴接头4组成，中频信号经同轴接头4输入，同轴接头1输出。因为中频信号的频率极低，电容6和电容10对其形成高阻。信号将通过耦合电容12，因耦合电容12的容量相比电容6和电容10大，对信号形成低通电路，而去耦元件9又因感值过大，对信号形成高阻。这样信号只能通过电感15、耦合电容12和电感8到达同轴接头l端口输出。 参见图3，外壳19的两端分别装入同轴接头18和20，馈电端口的同轴接头21在外壳19的一个面装配。 参见图4，图4为本实用新型实施例二的电原理图。下面结合图4说明本实用新型实施例二的结构及工作过程。本实施例二主要由射频工作电路、雷电通路、直流馈电电路和中频信号通路组成。 射频工作电路本实施例中的射频工作电路主要由同轴接头18、同轴接头20、耦合电容22组成，耦合电容22与同轴接头18、同轴接头20的传输线使用微带线，也可以使用其它形式的传输线替代，防雷器接在射频系统中，要求其对射频微波传输的影响尽量小。射频信号经同轴接头20输入，从同轴接头18输出。耦合电容22和电感23构成同轴线高通滤波器。高通滤波器将雷电频谱置于阻带中，呈现极高衰减，而对微波信号呈现极低衰减，保证信号传输不受影响。旁路电容24对射频短路，使电感23有效接地。[0027] 雷电通路本实施例中的雷电通路主要由同轴接头18、电感23、气体放电管25、去耦元件26、两个正反并接的二极管28、二极管29及TVS管32组成。雷击高电压经同轴接头18进入电路，因其频谱在高通滤波器阻带内，滤波器将雷电能量短路反射掉。电感23对雷电短路，使其经电感23直接到达气体放电管25，气体放电管25在雷电高压作用下放电，将雷电能量经雷电地线泄放掉。少量泄漏的雷电能量经去耦元件26后经二极管28、 二极管29到达TVS管32，TVS管32的反应时间极快，在纳秒量级时间内将泄漏的雷电脉冲电流旁路到地。通过二级防雷保护，防雷器输出信号中的雷电能量极低，不会对被保护设备造成危害。 直流馈电电路本实施例中的直流馈电电路主要由同轴接头18、电感23、去耦元件26、电感31 、同轴接头21组成，直流电流由同轴接头21引入，经电感31 、去耦元件26、电感23送到同轴接头18端。气体放电管25和TVS管32的工作电压均高于直流馈电电压。若有异常电压(包括感应雷击电压)出现，它们会呈现低阻抗，将异常电压引入地，防止击毁设备。 中频信号通路本实施例中的中频信号通路主要由同轴接头18、电感23、耦合电
容27、电感31、同轴接头21组成。因为中频信号的频率极低，旁路电容30和33对其形成
高阻。信号将通过电感31再到耦合电容27，因耦合电容27的容量相比电容33和30大，对
信号形成低通电路，而去耦元件26又因感值过大，对信号形成高阻。这样信号只能通过电
感31、耦合电容27和电感23到达同轴接头18端口输出。 下面结合图5说明本实用新型实施例二无中频信号电路的工作过程 由于直流、雷电和信号、微波的频率不同，电路中各元件在各频率呈现的阻抗也不
同，根据它们在上述四种频率阻抗的相对大小，做合理简化，得出相应的等效电路，以此说
明电路工作过程。
5[0032] 射频工作电路防雷器接在射频系统中，要求其对射频微波传输的影响尽量小。射 频信号经同轴接头20输入，从同轴接头18输出。电容22和电感23构成同轴线高通滤波 器。高通滤波器将雷电频谱置于阻带中，呈现极高衰减，而对微波信号呈现极低衰减，保证 信号传输不受影响。旁路电容24对射频短路，使电感23有效接地。 雷电通路雷击高电压经同轴接头18进入电路，因其频谱在高通滤波器阻带内， 滤波器将雷电能量短路反射掉。电感23对雷电短路，使其经电感23直接到达气体放电管 25，气体放电管25在雷电高压作用下放电，将雷电能量经雷电地线泄放掉。少量泄漏的雷 电能量经去耦器件26后到达TVS管32， TVS管32管的反应时间极快，在纳秒量级时间内将 泄漏的雷电脉冲电流旁路到地。通过二级防雷保护，防雷器输出信号中的雷电能量极低，不 会对被保护设备造成危害。 直流馈电电路直流电流由同轴接头21引入，经去耦元件26，电感23送到同轴接 头18端。气体放电管25和TVS管32的工作电压均高于直流馈电电压。若有异常电压(包 括感应雷击电压)出现，它们会呈现低阻抗，将异常电压引入地，防止击毁设备。 上述实施例中的TVS管为单只TVS管或多只TVS管串并联组合而成。
权利要求一种组合信号防雷器，其特征在于包括外壳及安装在外壳上的第一同轴接头和第二同轴接头，第一同轴接头与第一微带线相接，第二微带线与第二同轴接头相接，第一耦合电容连接在第一微带线和第二微带线之间；第一电感的一端与第一微带线相接，第一电感的另一端分别与第一旁路电容、气体放电管、去耦元件、第二耦合电容相联；第一旁路电容、气体放电管的另一端接地；第二电感的一端与第二微带线相接，第二电感的另一端分别与第二旁路电容、去耦元件、第二耦合电容及两个正反并接的二极管的一端相接，正反并接的二极管的另一端经TVS管接地。
2. 根据权利要求1所述的组合信号防雷器，其特征在于所述TVS管为单只TVS管或 多只TVS管串并联组合而成。
3. 根据权利要求1或2所述的组合信号防雷器，其特征在于所述第一微带线、第二微 带线使用同轴线。
4. 一种组合信号防雷器，其特征在于包括外壳及安装在外壳上的第一同轴接头、第 二同轴接头和第三同轴接头，所述第一耦合电容连接于第一同轴接头和第二同轴接头之 间；第一电感的一端与第一同轴接头及第一耦合电容相接，第一电感的另一端分别与第一 旁路电容、气体放电管、去耦元件及第二耦合电容相接；去耦元件的另一端分别与第二旁路 电容、第二电感、第二耦合电容及正反并接二极管的一端相接，正反并接二极管的另一端经 TVS管接地，第二电感的另一端与第三同轴接头、第三旁路电容相接。
5. 根据权利要求4所述的组合信号防雷器，其特征在于所述TVS管为单只TVS管或 多只TVS管串并联组合而成。
6. 根据权利要求4或5所述的组合信号防雷器，其特征在于所述第一耦合电容与第 一同轴接头和第二同轴接头之间的传输线使用微带线。
专利摘要本实用新型公开了一种组合信号防雷器。它包括外壳，及安装在外壳上的第一同轴接头和第二同轴接头，第一同轴接头与第一微带线相接，第二微带线与第二同轴接头相接，第一耦合电容连接在第一微带线和第二微带线之间；第一电感的一端与第一微带线相接，第一电感的另一端分别与第一旁路电容、气体放电管、去耦元件、第二耦合电容相联；第一旁路电容、气体放电管的另一端接地；第二电感的一端与第二微带线相接，第二电感的另一端分别与第二旁路电容、去耦元件、第二耦合电容及两个正反并接的二极管的一端相接，正反并接的二极管的另一端经TVS管接地。本实用新型同时传送微波信号、低频信号，馈送直流电压，并承受较低大雷电流冲击。
文档编号H01P5/00GK201490570SQ20092013551
公开日2010年5月26日 申请日期2009年3月11日 优先权日2009年3月11日
发明者侯世淳, 薛永刚 申请人:深圳市海鹏信电子股份有限公司