[发明专利]同轴电涌放电器/功率抽取器组件

说明书

与此有关的申请

此申请是在1996年7月25日申请的、编号为08/687,229的申请的部分继续申请。

本发明涉及保护传送RF信号和AC功率的同轴传输线和从同轴传输线中抽取AC功率的设备。

于1985年10月1日授权的Kawanami的美国专利4,544,984(Kawanami′984)公开了一种用于同轴传输线的气体放电管电涌放电器。根据Kawanami′984的专利，传统的气体放电管虽然能用作电话线的电涌放电器，但不能用于高频同轴传输线，因为，(1)气体放电管的电容量相当大，(2)所需放电管的连接的性质会使同轴传输线的阻抗有很大的变化，从而在传输线中造成反射。根据Kawanami′984的专利，以前是没有能用在高频同轴传输线的电涌放电器(第1栏第57行至第2栏第4行)的。

Kawanami′984的专利公开了一种电涌放电器，该电涌放电器在一与信号传输垂直的方向上把一气体放电管连接在同轴传输线的内外导体之间。通过减少内导体的有效横截面面积而使由于在同轴传输线中使用气体放电管而引起的、不希望有的电容的增加得到补偿，减少横截面的办法是在气体放电管与内导体接触处去掉一部分中心导体以形成气体放电管置于其上的平面。

在1985年4月2日授权的Kawanami的美国专利4,509,090(Kawanami′090)也说明了为什么传统的气体放电管不能成功地在同轴传输线中用作电涌放电器，同时公开了与在Kawanami′984专利中所公开的相同类型的结构，即，在一垂直于信号传输方向的方向上把气体放电管连接在同轴传输线的内外导体之间的装置。在图7中，Kawanami′090专利提供了有关在中心导体接触气体放电管处减少中心导体的有效横截面面积的作用的信息，表明1或2mm量级的小尺寸的改变对电压驻波比(VSWR)有显著的影响。

在1986年12月30日授权的Mickelson的美国专利4,633,359也公开了一同轴传输线的电涌放电器，在该电涌放电器中，气体放电管在一垂直于信号传输方向的方向上连接在传输线的内外导体之间。Mickelson的装置的优点被认为在于制造方便而成本低。同Kawanami′090和′984专利一样，Mickelson使用的是在气体放电管接触中心导体处被弄平的中心导体。此平面除用作气体管的管座之外，还可调整中心导体的电感，以补偿气体管的分布电容。并在邻近平面处设置槽以使电涌放电器的阻抗与传输线的阻抗匹配。众所周知，当使用匹配的阻抗时，功率的传递可达到最大。

Cook的GB2,083,945A的专利一种同轴传输线气体放电管电涌放电器，该放电器包括一中心电极7、一圆柱形外电极1和绝缘端3和5。中心导体可以是如图2所示成“弯曲状”。在DE3,212,684A1的专利中示出了一类似的同轴传输线电涌放电器。

于1995年8月10日公布的PCT申请WO95/21481揭示了一种适用于本发明同轴电涌放电器/功率提取器组合件的同轴电涌放电器。所公布的PCT申请以在1994年2月7日申请的编号为08/192,343的美国申请和在1994年12月8日申请的编号为08/351,667的美国申请、现在为5,566,056号的美国专利为基础，它们是本申请的母申请。该两个母申请的申请日在此不要求保护，所公布的PCT申请是本申请所保护的主题的已有技术。

同轴传输线传送诸如频率范围在5MHZ至1GHZ的电缆电视、电视电话、数据信号和类似信号。向在用户界面装置中的线路提供AC功率的一个途径是使用包括一同轴电缆和一双扭线的混合电缆，其中同轴电缆传送RF信号，双扭线传送AC功率。这种电缆有时被称作“双重连接”电缆。为安全起见，同轴电缆和双扭线都必须用电涌放电器保护，意即需要两个电涌放电器。此外，这类“双重连接”的同轴电缆安装的代价很大。在目前，用户界面装置只能允许“双重连接”电缆的方法。

因此，本发明的目的是提供一种同轴电涌放电器和功率抽取器组合的设备，用来对能够传送RF信号和AC功率的同轴传输线提供过电压保护，而且能从该同轴传输线中抽取AC功率。因此本发明设计成与传送RF信号的同时还向安装在例如建筑侧的用户界面装置中的线路提供AC功率的同轴传输线一起工作。

本发明的目的是由如下的技术方案实现的。提供一种同轴电涌放电器和功率抽取器组合的设备，用来对传送RF信号和AC功率的同轴传输线提供过电压保护，并从同轴传输线中抽取AC功率，该设备包括：

(a)一包括具有输入端和输出端的气体放电管的同轴电涌放电器，气体放电管的输入端与同轴传输线的中心导体相连，气体放电管包括：