[实用新型]宽带补偿四分之一波长线射频防雷器

说明书

技术领域

本实用新型涉及四分之一波长线射频防雷器。

背景技术

射频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、混频器和接收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。随着现代通讯事业发展，人们对通信设备的保护越来越重视，国际电信联盟和我国已陆续制定了相应的标准，要求电信设备必须设计有防雷击、电涌、电力线感应和电力线碰触的措施，只有通过了相关标准才能进网使用。

四分之一波长线射频防雷器是一种传统防雷器。多年来，它以结构简单，承受功率高，防雷效果好，性能可靠，免维护的特点，广泛大量用于各种射频收发射系统中。近年来，随着通信科技和市场的迅速发展，射频系统已不是过去的点频或窄带系统了，代之的是多频段和宽频带系统。这样，传统四分之一波长线射频防雷器的弱点就凸现出来。

四分之一波长线射频防雷器利用四分之一波长变换器原理，在工作频率，将分支线末端的短路，变换到节点处的开路。巧妙地利用工作频率与雷电频谱的差异，将雷电能量经分支线泄放到地，保护了后级设备。

四分之一波长概念是对点频fo而言。在该频率，传输线电长度为90度。当频率偏离fo时，四分之一波长线电长度不等于90度，则变换器特性急剧变化。图1是一例fo＝4.1GHz的四分之一波长线射频防雷器的特性曲线图，参变量为四分之一波长线阻抗Z。该阻抗越高，相应的工作带宽越宽。按电压驻波比为1.10计算带宽，Z＝50欧姆时，相对带宽Δf＝12.1％；Z＝100欧姆，Δf＝24.0％；Z＝150欧姆，Δf＝35.5％。显然，要用它来做多频段(例如2.4GHz和5.8GHz双频段)和宽频带系统的防雷器是不可能的。

发明内容

本实用新型的目的在于针对传统的四分之一波长线射频防雷器只能适用于点频或窄带的问题，提供一种可应用于多频段和宽频带系统的宽带补偿四分之一波长线射频防雷器。

本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型包括外导体，在所述外导体内设有输入端50欧姆同轴线、输入端介质支撑、输入端补偿同轴线、四分之一波长分支线、输出端补偿同轴线、输出端介质支撑和输出端50欧姆同轴线，所述输入端50欧姆同轴线经输入端介质支撑与输入端补偿同轴线相连，输入端补偿同轴线的另一端分别与四分之一波长分支线和输出端补偿同轴线连接，四分之一波长分支线的另一端与外导体短接，输出端补偿同轴线的另一端经输出端介质支撑与输出端50欧姆同轴线相连。

作为进一步改进，所述输入端补偿同轴线和输出端补偿同轴线采用多节传输线段串接组成，以结构复杂程度的提高，换取工作带宽进一步加宽。

本实用新型的技术效果在于：本实用新型在传统四分之一波长线防雷器的基础上增加了宽带补偿段，利用四分之一波长变换器的原理，将四分之一波长分支线处的系统阻抗大大降低，等效于将四分之一波长分支线的阻抗大大提高，从而使工作带宽变宽；同时，三只变换器的组合，构成一个三元件网络，在带内形成三个零点，也大大展宽了频带。因此，本实用新型除具有传统四分之一波长线防雷器结构简单、防雷效果好等优点外，还有工作带宽宽的特点，只要设计合理，工作带宽可达一个倍频程以上。

附图说明

图1是传统四分之一波长线防雷器的性能图。

图2是本实用新型实施例一的结构示意图。

图3是实施例一的电路原理图。

图4是图2所示实施例一的一个实例电路的性能图。

图5是本实用新型实施例二的电路原理图。

具体实施方式

参见图2和图3，实施例一的电路是互易的，为了方便叙述，人为增加了方向，电路类型为同轴线电路，实施例一的防雷器包括外导体2，在外导体2内设有输入端50欧姆同轴线1、输入端介质支撑3、输入端补偿同轴线4、四分之一波长分支线5、输出端补偿同轴线6、输出端介质支撑7和输出端50欧姆同轴线8，输入端50欧姆同轴线1经输入端介质支撑3与输入端补偿同轴线4相连，输入端补偿同轴线4的另一端分别与四分之一波长分支线5和输出端补偿同轴线6连接，四分之一波长分支线5的另一端与外导体2短接，输出端补偿同轴线6的另一端经输出端介质支撑7与输出端50欧姆同轴线8相连。