专利名称：防雷电路及防雷器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种移动通信系统的全面防雷的塔顶放大器，尤其涉及 其相应的防雷电路，以及相应的防雷器。
背景技术：
图1揭示了应用塔顶放大器的移动通信基站天馈系统的原理框图，处于
塔下的基站Node B通过两条射频电缆馈送至处于塔顶的塔顶放大器TMA，中 间通过馈电器00KBT将直流电源、控制信号以及射频信号等进行合路，塔顶 放大器TMA将上行的信号进行放大，并放大天线接收过来的信号。天线系统 RET可采用电'下倾角控制系统，以纯电子地或机电地移动馈入发射单元的'信号 相位为手段以达致天线波束下倾调整的目的，塔顶放大器TMA及天线系统RET 均可由远程控制单元RCU控制。
塔顶放大器TMA是上述移动通信基站天馈系统中的重要设备，由图1和 图2可知，塔顶放大器TMA常包括如下外部端口 提供用于连接天线系统RET 的天线端口，图2中标为ANT1和ANT2;提供用于连接基站(途中可能经馈电 器00KBT)的基站端口，标为NODE Bl和Node B2;以及用于连接远程控制单 元RCU的控制端口 ，标为TO RCU。
由于塔顶放大器工作环境是室外塔顶，所以在进行设计过程中必须考虑 防雷功能。过去的塔顶放大器内部有防雷电路，该防雷电路实用于传统的塔 顶放大器，因此其防雷功能仅及于天线端口和基站端口，但是，随着AISG标 准的推出，塔顶放大器的防雷又有了新的要求，并且由于新增了上述用于连 4妻远程控制单元的控制端口 ，因此，必须重新全面"i殳计其防雷方案。
实用新型内容
本实用新型的第一 目的在于提供一种防雷电路，使其适于符合AISG标准 要求的塔顶放大器的防雷应用，以保护整套移动通信系统。
为解决本实用新型的技术问题，本实用新型采用如下技术方案实现
本实用新型的防雷电路，适用于塔顶放大器的控制端口的至少两条电流 通路进行防雷，在这种防雷电路中，除地线外，其余电流通路均设有防雷元 电路，各防雷元电路之间通过至少一个独立放电管串联:接地。
所述防雷元电路包括级联的第一放电管和第二放电管，对输入的电流逐 级对地进行放电后输出；以及退耦件，在第一放电管和第二放电管之间消除 电路网络之间的寄生耦合。
所述第一放电管和第二放电管级联并均接地，第二放电管与所述保护件 串联，形成在第一放电管和退耦件之间馈入电流的输入端，以及在奖耦件和 第二放电管之间馈出的输出端。
同理，所述第一放电管可为气体放电管，第二放电管可为限压放电管， 所述退耦件则可为金属^f莫电阻。
为适应ASIG标准中塔顶放大器的控制端口的四芯结构，这种防雷电路包 括3个所述的防雷元电路，分别对应塔顶放大器的控制端口的直流电源通路、 RS485 A通路和RS485 B通路设置。
具体地，所述独立放电管相应也包括3个，分别置于RS485 A通路和 RS485 B通路之间、直流电源通路和地线通路之间以及地线通路与接地零电平 之间。
与现有技术相比较，本实用新型的第一目的的防雷电路通过两级放电增 强了防雷电路的性能；此外，有利于适应于移动通信系统的特点，降低插入 损耗和完善驻波比。
本实用新型的第二目的在于应用上述第一目的所述的防雷电路，提供一 种相应的防雷器，以实现防雷器与塔顶放大器之间的灵活结合，方便维护。
为实现本目的，本实用新型采用如下技术方案
本实用新型的防雷器，安装于塔顶放大器的控制端口进行防雷，包括 如本实用新型第一目的所述的防雷电路、电路板、盒体、第一匹配端口 和第二匹配端口 ，
所述防雷电路布置在电路板上，电路板则内置于盒体之内； 所述第一匹配端口与塔顶放大器的控制端口以子母件方式配合，且将防
雷电路的输出端与该控制端口的对应电流通路电性连接；
所述第二匹配端口与塔顶放大器的控制端口相同，且将防雷电路的输入
端与该第二匹配端口的对应电流通路电性连接；
.所述第一匹配端口及第二匹配端口均设置在盒体上。
较佳地，所述盒体底部呈锥形，有利于防水；并于底部设置若干散热孔， 有利于增强其电气性能。
本实用新型的第二目的相对于传统技术而言，将防雷电路进行封装形成 防雷器以独立部件的形式与塔顶放大器相分离，在需要时进行拆卸或安装， 在保障原有电气效果的前提下，使产品模块化特性得到加强，增强了防雷电 路的可移植性和可配置性，方1更维护。
与现有技术相比，本实用新型第三目的的技术方案集成了第一目的所述 的防雷电路，使符合ASIG标准的塔顶放大器的防雷功能得以完善，对于不同 的端口，采用不同的防雷方式，满足差模和共模防雷等级的要求，实现了真 正意义上的防雷功能。
附闺说明
图1是符合ASIG标准的应用塔顶放大器的移动通信基站天馈系统的原理
框图2是塔顶放大器的对外接口分布的原理框图3是本实用新型用于塔顶放大器的基站端口上的防雷电路的电路图； 图4是本实用新型用于塔顶放大器的控制端口上的防雷电路的电路图。
具体实施方式
请参阅图2，示出的全面防雷的塔顶放大器具有2个用电缆连接至天馈 系统的天线端口、 2个用电缆连接至基站的基站端口以及1个用电缆连接至 远程控制单元的控制端口。本实施例中控制端口采用4芯电缆(参阅图4), 分别为直流电源通路DC、对地通路GND、 RS485 A通路和RS485 B通路。 .塔顶放大器包括相应的双工器、电源单元、放大单元、监举单元等形成的上 行链路和下行链路，均属公知技术领域，本实用新型在于提供相应的防雷功 能，因此，将塔顶放大器内的各电功能单元均统称为内核电路，不行详述。
适应于塔顶放大器的不同端口，防雷技术方案应有所不同，因此，下面 将对应其天线端口、基站端口和控制端口进行不同的介绍。
对于天线端口，利用传统的技术手段，直接将其接地，即可达到防雷的 目的。
对于基站端口的防雷请参阅图3,图3中揭示了本实用新型的第一种防雷 电路， 一种适用于基站端口的防雷电路，所述防雷电路22包括级联的气体放 电管UV1和限压二极管UV2，分别作为第一放电管和第二力文电管用，用于逐 级放电，两者之间为接地点；金属模电阻R1，作为退耦件用，于气体放电管 UV1和限压二极管UV2之间消除电路网络之间的寄生耦合；两个并联的快速 恢复二极管VI和V2，作为保护件，接入金属模电阻Rl与限压二极管UV2 之间，用于快速整: ￡并续流至原信号路径，两个快速恢复二极管VI和V2在
其各自并联支路上呈现极性相反设置，即V1的正极与V2的阴极同向。
此处的防雷电路22采用分立的常规过压保护器的级联来控制残余电压， 使残佘电压不致损坏电子元器件。通路的直流阻抗小于1Q, 2. 176MHz的低 频信号的衰减小于0. 5dB。
雷电从防雷电路的输入端IN处进入之后，先经过气体放电管UV1进行一 第一级j汶电，所用的气体放电管UV1残余电压为150V，由于此残余电压会对 下层元器件造成致命性损坏，所以在第一级放电后的残余电压流经第二级放 电管时，釆用了P艮压二极管UV2进一步降低残余电压后再经输出端0UT输出。 由于两个器件UV1和UV2的开关时间的问题，在两级之间加入金属模电阻R1 做退耦件，并且考虑到低频信号的插损和驻波等问题，在限压二极管UV2前 面接入所述的保护件，即本实施例所和的并联的两个快速恢复二极管VI和 V2,以降低其插入损耗和完善驻波比。
在塔顶放大器中，防雷电路的输入端IN直接电性连接于基站端口相对应 的接线中，而输出端OUT则直接连接于内核电路的相应的接线中，以此达到 保护塔顶放大器内核电路元器件的目的。
请再参阅图4,本实用新型的第二种防雷电路，对应于塔顶放大器的控 制端口设置，因本实施例中涉及4条芯线，以此为例，除了地线GND直接接 地之外，其余3条芯线即DC、 RS485 A和RS485 B均并联一个防雷元电路。 所述防雷元电路以上述第一种防雷电路为基础，简省了其中的保护件部分而 成，因此对于其具体结构不行赘述。
为了形成综合防雷效果，除了各个防雷元电路实现共模防雷的效果外， 各个防雷元电路的输入端处，均一体串联接地，中间接至少一个独立放电管 以实现差模放电，最佳的设置方案是在RS485 A的防雷子电路和RS485 B的 防雷子电^备之间，以及直流电源DC的防雷子电路和接地线GND的防雷子电路 之间，以及接^线GND的防雷子电路与接地参考零电平之间分别接入独立;k
电管，总共3个。
同理，图4关于防雷电路的接入端以其各自的防雷子电路为基准，参考 上述基站端口的防雷电路的接入方式，确定其输入端和输出端。
请再参阅图2，上述两种防雷电路分别接入相应的基站端口和控制端口， 整个塔顶放大器便具有了全面防雷的功能。
需要指出的是，本实用新型的两种防雷电路并不局限于其所采用的电路 元件，而退耦件并不局限于金属模电阻、保护件并不局限于快速恢复二极管、 放电管并不局限于气体放电管和限压二极管等，相关的可替代元件，基于公 知和篇幅的简洁性，不能穷举，因此本实用新型以非纯功能性限定的方式完 善相关技术方案，本领域内普通技术人员通过阅读本实用新型所揭示的内容， 不需经创造性劳动便可联想到其它替代元件，因此，相关的对本实用新型的 简单替换仍应视为不超出本实用新型的所示示的^用新型精神。
本实用新型的防雷电路可以分别独立封装在相应的盒体中，该盒体配置 有第一匹配端口和第二匹配端口，两个端口之间通过上述第一种或第二种防 雷电路电性连接。第一匹配端口呈与基站端口 (或控制端口)以子母件的方 式相配合的结构，可直接采用原来接基站端口 (或控制端口)的射频电缆接 头，而第二匹配端口则呈与基站端口 (或控制端口)完全相同的结构，这样， 第一匹配端口与第二匹配端口间实现了基站端口 (或控制端口)的接口扩展 功能。而在盒体内，第一匹配端口和第二匹配端口之间，则电性连接所述的 两种防雷电路之一，防雷电路通过电路板在盒体内实现固定连接，为保持原 有功能，防雷电路的输入端与第二匹配端口相应的电流通路电性连接，也即 对接相应的插针或插孔；输出端则与第 一 匹配端口相应的电流通路电性连接， 也即对接相应的插孔或插针。如此，雷电电流通过第二匹配端口的进入塔顶 放大器之前，将被放电瓦解，保证移动通信系统的正常信号通信。
该防雷'器可进行相应的防水及散热设计， 一种方式是将盒体底部ii计为
锥形，这样水滴因为重力作用会自然下坠，不易进入盒体内，而在锥形面上 设计若干个散热孔，则可进一步完成散热功能。
综上所述，本实用新型通过改进了塔顶放大器的传统的防雷电路，进而
完善ASIG标准的要求，并进一步提供了与塔顶放大器相互独立的防雷器，4吏 塔顶放大器的防雷功能更为强大，也促使其产品进一步模块化，在实现全面 防雷的同时提供了可选择性，较为实用。
权利要求1、一种防雷电路，用于塔顶放大器的控制端口的至少两条电流通路进行防雷，其特征在于除地线外，其余电流通路均设有防雷元电路，各防雷元电路之间通过至少一个独立放电管串联接地。
2、 根据权利要求l所述的防雷电路，其特征在于所述防雷元电路包括 级联的第一放电管和第二放电管，对输入的电流逐级对地进行放电后输出； 以及退耦件，在第一放电管和第二放电管之间消除电路网络之间的寄生耦合。
3、 根据权利要求2所述的防雷电路，其特征在于所述第一放电管和第 二放电管级联并均接地，第二放电管与所述保护件串联，形成在第一放电管 和退耦件之间馈入电^充的输入端，以及在退耦件和第二放电管之间馈出的输 出端。
4、 根据权利要求2或3所述的防雷电路，其特征在于所述第一放电管 为气体放电管，第二》文电管为限压;^电管。
5、 根据权利要求4所述的防雷电路，其特征在于所述退耦件为金属模 电阻。
6、 根据权利要求1至3中任意一项所述的防雷电路，其特征在于包括 3个所述的防雷元电路，分别对应塔顶放大器的控制端口的直流电源通路、 RS485 A通路和RS485 B通路设置。
7、 根据权利要求6所述的防雷电路，-其特征在于所述独立放电管包括 3个，分别置于RS485 A通路和RS485 B通路之间、直流电源通路和地线通路之间以及地线通路与接;^电平之间。
8、 一种防雷器，安装于塔顶放大器的控制端口进行防雷，其特征在于其 包括如权利要求2至7中任意一项所述的防雷电路、电路板、盒体、第一匹 配端口和第二匹配端口 ，所述防雷电路布置在电路板上，电路板则内置于盒体之内； 所述第一匹配端口与塔顶放大器的控制端口以子母件方式配合，且将防雷电路的输出端与该控制端口的对应电流通路电性连接；所述第二匹配端口与塔顶放大器的控制端口相同，且将防雷电路的输入端与该第二匹配端口的对应电i克通路电性连接；所述第 一 匹配端口及第二匹配端口均il置在盒体上。
9、 根据权利要求8所述的防雷器，其特征在于所述盒体底部呈锥形， 并具有若千散热孔。
专利摘要本实用新型公开一种防雷电路，用于塔顶放大器的控制端口的至少两条电流通路进行防雷，除地线外，其余电流通路均设有防雷元电路，各防雷元电路之间通过至少一个独立放电管串联接地。所述防雷元电路包括级联的第一放电管和第二放电管，对输入的电流逐级对地进行放电后输出；以及退耦件，在第一放电管和第二放电管之间消除电路网络之间的寄生耦合。通过改进塔顶放大器的传统的防雷电路，进而完善ASIG标准的要求，并进一步提供了与塔顶放大器相互独立的防雷器，使塔顶放大器的防雷功能更为强大，也促使其产品进一步模块化，在实现全面防雷的同时提供了可选择性，较为实用。
文档编号H02H9/04GK201061138SQ200720054100
公开日2008年5月14日 申请日期2007年7月13日 优先权日2007年7月13日
发明者鹏 周, 孙丙兴, 沁 陶 申请人:京信通信系统(中国)有限公司