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不带馈电的射频防雷器设计

发布时间: 2022-12-15  点击次数: 137次

      以下电路是不带馈电的天馈防雷器的电路原理图(图c的电路也可以用于馈电电路),由于天馈线上传输的射频信号频率很高,图中的某些元件不是集总参数元件,而是利用结构件的分布参数实现的,例如馈线芯线上的串接电容。图中电路主要画出了天馈同轴线芯线和屏蔽层之间的电路,天馈防雷器的接地线通常直接从连接馈线屏蔽层的金属外壳上引出,因此不必设计共模的防护电路,这里的图中也略去这个接地线(下同)。

 

保护工作原理

 

      图a和b电路利用了传输线理论中l/4短路线原理。图中芯线和外皮间的电感相当于在馈线上接入了一段终端短路的分支线,这段分支线在馈线传输的射频频率上相当于一段l/4短路线,因此这段分支线在馈线的接入点上对射频频率相当于开路,不影响射频信号的正常传输。而在直流及低频段,这段线的作用是将同轴线芯线和屏蔽层短路,雷击时馈线芯线和屏蔽层间的过电压/过电流将被有效的抑制。电感可以利用微带线实现,也可以选用集中参数的电感来实现。对于串联电容前端的电感,由于它是雷电流的泄放通路,因此其通流容量应能够满足端口的设计指标。当采用微带线实现时,微带线应具有足够的PCB线宽;当采用集中参数电感时,应保证电感在设计指标的冲击电流下不损坏并保持参数不发生变化。图中馈线芯线上串联的电容,可以限制低频的过电流通过芯线传入设备内部,同时并不影响射频信号的正常传输。这种防雷器在某个特定射频频段才能构成l/4的短路线,因此这种防雷器应用的频段较窄。

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      图c和d电路中,同轴线的芯线和外皮间的防护电路采用了空气放电管,放电管的极间电容很小,一般在1~5pF左右,对0~2GHz范围内的射频信号传输影响较小。空气放电管过压导通的时间比较缓慢,击穿后仍具有一定残压,因此差模防护的能力比图a和b电路差。这种防雷器的优点是:从0~2GHz范围内都可使用,且可以应用到带馈电的馈线上(图c电路)。

保护工作原理

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