一种利用传输线输入阻抗设计的微波信号电涌保护器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用传输线输入阻抗设计的微波信号电涌保护器，这种微波信号电涌保护器的设计，内部没有防雷元器件，利用传输线分布参数的原理，其性能稳定、可靠。在没有雷电过电压时，不影响信号的正常传输，当有雷电过电压时，能够对雷电过电压的能量释放，同时保证微波通讯设备的正常运行。
【专利说明】-种利用传输线输入阻抗设计的微波信号电涌保护器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种微波信号电涌保护器，特别涉及一种利用传输线输入阻抗设计的 微波信号电涌保护器，属于微波通信【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 由电磁波谱可见，微波指波长为lm到0. 1mm的无线电波，它所对应的频率范围是 300MHz?3000GHz。这种超短波具有直线性，不易受干扰，能量损耗小，信号稳定等优点而 被广泛应用于电视、广播、雷达、卫星通讯、导航等领域。微波通讯具有建设速度快，投资少 的特点，并且建设工期较短，天线可以安装在建筑物的楼顶，维修方便。微波通讯具有抗灾 害能力强，安全可靠等优点。
[0003] 随着我国通讯行业的高速发展，要求通讯手段向大容量、宽频带、高效率、多媒体、 智能化、高可靠性方向迅速迈进。通讯设备集成度越来越高，这些设备耐受雷电过电压的 能力越来越弱。在发生雷击时，由于雷电放电引起的雷电过电压可能会造成电气设备的损 坏。现如今，微波通讯设备耐受过电压过电流的能力是有限的，当作用其上的过电压值超过 微波通讯设备的耐受电压时，设备的绝缘遭到破坏，造成微波通讯设备的损坏。在实际情况 下，一般采用在微波通讯设备的信号输入、输出端安装微波信号电涌保护器，其主要目的是 起到泄放雷电流，限制过电压的作用，从而起到对设备的保护作用。但是，微波通讯设备端 口安装电涌保护器后，可能会造成对信号传输的影响，影响微波信号的传输质量。其主要原 因是：目前微波信号电涌保护的内部所用元器件大多数是气体放电管，气体放电管存在着 分布电容，安装到线路上后，引起微波信号的反射，影响微波信号的正常传输。当微波通讯 线路上有雷电过电压时，气体放电器在雷电过电压的作用下动作，其动作后两端残压较高， 另外由于气体放电管的响应时间长的特点，对雷电过电压的抑制是不利的因素。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种利用传输线输入阻抗设计的微波信号电 涌保护器，避免由于雷电过电压影响微波通讯信号的正常传输或造成微波通讯设备损坏， 造成巨大的直接或间接经济损失；同时，在没有雷电过电压时，不影响信号的正常传输，当 有雷电过电压时，能够对雷电过电压的能量释放，同时保证微波通讯设备的正常运行。
[0005] 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0006] 本发明提供一种利用传输线输入阻抗设计的微波信号电涌保护器，该电涌保护器 为分体结构，包括第一标准接口端子、第二标准接口端子、短接端子、三端信号端子；
[0007] 所述第一、第二标准接口端子分别通过压线卡接入微波信号传输线缆，用于避免 微波信号传输过程中的衰减；
[0008] 所述三端信号端子的中间端与短接端子连接，输入端与第一标准接口端子连接， 输出端与第二标准接口端子连接；所述三端信号端子用于保护微波信号不受外界干扰；
[0009] 所述短接端子用于短接微波信号传输线缆，当雷电流出现时，将雷电流泄放入 地；
[0010] 所述第一标准接口端子、第二标准接口端子、三端信号端子、短接端子的结构一 致，均包括从内向外设置的内导体、绝缘层、外导体，其中，四个端子的外导体之间、内导体 之间为电连接；
[0011] 所述内导体为与微波信号传输线缆相同规格的传输线，其中，短接端子的内导体 与三端信号端子的中间端部内导体长度一致，均为微波信号波长的1/8或3/8 ;
[0012] 所述绝缘层包括由内向外设置的第一绝缘层、第二绝缘层；所述第一绝缘层为耐 高热绝缘介质层，所述第二绝缘层为耐高压绝缘介质层；
[0013] 所述外导体为铜或钢材质，作为信号参考地。
[0014] 作为本发明的进一步优化方案，所述压线卡与所述标准接口端子的外导体为一 体,且材质相同。
[0015] 作为本发明的进一步优化方案，所述第一标准接口端子、第二标准接口端子、短接 端子、三端信号端子之间采用螺纹连接方式。
[0016] 作为本发明的进一步优化方案，所述第一绝缘层由高耐热性能绝缘材料制成，其 中均匀分散有纳米无机物，用以提高绝缘材料抗高频脉冲尖峰电压等特性。所述纳米无机 物包括 Ti02、Al203 和 ZnO。
[0017] 本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0018] (1)本发明的设计方案中，内部没有防雷元器件，利用传输线分布参数的原理，其 性能稳定、可靠，防止了因雷击过电压造成微波通讯设备的损坏，保证了微波通讯信号的正 常传输；
[0019] (2)本发明的设计方案，电路结构简单，安装分便，可以通过改变短路传输线的长 度，安装在不同频率的微波信号传输线路中；还可以通过三通信号端子的输入端和输出端， 测试其幅频特性曲线，直接测出其中心频率及频带带宽。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是本发明的设计原理的等效电路图。
[0021] 图2是本发明的结构示意图。
[0022] 图3是三端信号端子的结构示意图。
[0023] 图4是短接端子的结构示意图。
[0024] 图5是标准接口端子的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0026] 本【技术领域】技术人员可以理解的是，除非特意声明，这里使用的单数形式"一"、 "一个"、"所述"和"该"也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用 的措辞"包括"是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或 添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们 称元件被"连接"或"耦接"到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以 存在中间元件。此外，这里使用的"连接"或"耦接"可以包括无线连接或耦接。这里使用 的措辞"和/或"包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0027] 本【技术领域】技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括 技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。 还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文 中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0028] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
[0029] 本发明的设计原理的等效电路图，如图1所示。均匀传输线的分布参数是沿线均 匀分布的，不随空间位置而变。它的分布参数有四个：分布电阻、分布电导、分布电感和分布 电容。建立了分布参数后，将均勻传输线分为许多个微分单兀dz串联的组合，其中，z表不 传输线的长度。等效网络支路的电阻Rldz与电感Lldz串联于电流支路，电流支路的输入 端电流为i (z)，终端电流为i (z)+di (z)，电导Gldz与电容Cldz并联于电流支路与电压支 路之间，电压支路的输入端电压为v (z)，终端电压为v (z) +dv (z)，且电流与电压支路的长 度为从z到z+dz。其中，传输线的始端接角频率为ω的信号源，终端接负载。坐标原点选 在起始端，距起始端处的电压和电流分别为u (ζ)和i (ζ)，经过dz段后的电压和电流分别为 u (z) +du (z)和 i (z) +di (z)。
[0030] 传输线终端短路时的输入阻抗沿线的变化规律为：在
【权利要求】
1. 一种利用传输线输入阻抗设计的微波信号电涌保护器，其特征在于，该电涌保护器 为分体结构，包括第一标准接口端子、第二标准接口端子、短接端子、三端信号端子； 所述第一、第二标准接口端子分别通过压线卡接入微波信号传输线缆，用于避免微波 信号传输过程中的衰减； 所述三端信号端子的中间端与短接端子连接，输入端与第一标准接口端子连接，输出 端与第二标准接口端子连接；所述三端信号端子用于保护微波信号不受外界干扰； 所述短接端子用于短接微波信号传输线缆，当雷电流出现时，将雷电流泄放入地； 所述第一标准接口端子、第二标准接口端子、三端信号端子、短接端子的结构一致，均 包括从内向外设置的内导体、绝缘层、外导体，其中，四个端子的外导体之间、内导体之间为 电连接； 所述内导体为与微波信号传输线缆相同规格的传输线，其中，短接端子的内导体与三 端信号端子的中间端部内导体长度一致，均为微波信号波长的1/8或3/8 ; 所述绝缘层包括由内向外设置的第一绝缘层、第二绝缘层；所述第一绝缘层为耐高热 绝缘介质层，所述第二绝缘层为耐高压绝缘介质层； 所述外导体为铜或钢材质，作为信号参考地。
2. 根据权利要求1所述的一种利用传输线输入阻抗设计的微波信号电涌保护器，其特 征在于，所述压线卡与所述标准接口端子的外导体为一体，且材质相同。
3. 根据权利要求1所述的一种利用传输线输入阻抗设计的微波信号电涌保护器，其特 征在于，所述第一标准接口端子、第二标准接口端子、短接端子、三端信号端子之间采用螺 纹连接方式。
4. 根据权利要求1所述的一种利用传输线输入阻抗设计的微波信号电涌保护器，其特 征在于，所述第一绝缘层由高耐热性能绝缘材料制成，其中均匀分散有纳米无机物，用以提 高绝缘材料抗高频脉冲尖峰电压等特性。
5. 根据权利要求4所述的一种利用传输线输入阻抗设计的微波信号电涌保护器，其特 征在于，所述纳米无机物包括Ti02、A1 203和ZnO。
6. 根据权利要求1所述的一种利用传输线输入阻抗设计的微波信号电涌保护器，其特 征在于，通过所述三端信号端子的输入端、输出端能够直接测量出微波信号电涌保护器的 中心频率及频带带宽。
【文档编号】H02H9/04GK104092203SQ201410294470
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】李祥超, 周中山, 陈璞阳, 陈则煌 申请人:南京信息工程大学