CN100508324C - 中频馈线电涌保护器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中频馈线电涌保护器，用于TD-SCDMA系统基站室内设备与远端子系统间的中频拉远电缆中多芯中频馈线的电涌保护。该电涌保护器包括电涌保护器壳体，至少各有2个输入端射频连接器、输出端射频连接器和微带电路板。电涌保护器壳体内横向分隔成至少2个四周封闭相互分隔的独立腔体，各腔体内均设有电涌保护微带电路板。所述微带电路板的电路主要由气体放电管G、浪涌电阻R、第一电容C1、第二电容C2、电感L和双向瞬态抑制二极管TVS组成。该电涌保护器各腔体之间对中频信号实现了极高的电磁隔离，传输性能指标达到6-150MHz频率范围内的驻波系数≤1.15，插入损耗≤0.5dB。
Description
技术领域
本发明涉及一种多芯中频馈线电涌保护器，特别涉及第三代移动通信TD-SCDMA系统中的的电涌保护器，该电涌保护器用于基站室内设备与远端子系统间的中频拉远电缆中多芯中频馈线的电涌保护。
背景技术
目前，现有的中频馈线电涌保护器采用开关型保护电路与限压型保护电路进行组合的前、后两级防护电路。该防护电路与输入端射频连接器、输出端射频连接器连接成单一单元的电涌保护器，该电涌保护器的防护电路由退耦元件和电压限制器件串接而成，能起到逐步削弱电涌的作用。前级电路采用气体放电管进行粗保护，在有电涌流入时，能泄放掉大量的能量；后级电路采用瞬态抑制二极管并配备有二极管阵列进行精密保护，使电涌保护器输出端的电压限制在使用该保护器设备的承载能力范围之内，保护电路中两级之间通过退耦元件(浪涌电阻)连接，使雷电在线缆上产生的电磁感应和静电感应电流进入基站的室内外系统，有效地泄放馈线上的雷电流，保护基站设备不遭受雷击。但是，应用这种电路构成的电涌保护器的驻波系数及插入损耗较大，影响信号传输。
《高压电器》2003年第3期公开了一篇题为《电涌综合保护装置的研究》论文，该文在对限幅型电涌保护器波特性分析的基础上，指出滤波环节对于提高设备电涌抑制能力和满足电磁兼容的重要性。与压敏电阻配合的滤波电路只能采用LC型滤波电路。显然，采用微带电路的中频馈线电涌保护器由于保护对象不同，其结构也不同于上述限幅型电涌保护器。
发明内容
为了克服现有的中频馈线电涌保护器传输性能不足的缺陷，本发明提供一种中频馈线电涌保护器，该保护器结构简单，能提供优良的电涌防护性能，满足TD-SCDMA系统中的基站室内设备与远端子系统间的多芯中频馈线电涌保护及传输要求。
本发明的目的可以通过以下技术方案予以实现。
一种中频馈线电涌保护器，包括电涌保护器壳体、输入端射频连接器、输出端射频连接器、微带电路板。所述输入端射频连接器至少2个，每个射频连接器伸入电涌保护器壳体内，其内导体焊接在微带电路板的输入端上，外导体通过螺纹与电涌保护器壳体的一侧连接。所述输出端射频连接器至少2个，每个射频连接器伸入电涌保护器壳体内，其内导体焊接在微带电路板的输出端上，外导体通过螺纹与电涌保护器壳体的另一侧连接。所述电涌保护器壳体通过螺钉固定在基站设备上。所述电涌保护器壳体内横向分隔成至少2个四周封闭的相互分隔的独立腔体，所述各腔体内均设有相同的电涌保护微带电路板，所述微带电路板用紧固件固定在腔体内。
本发明的目的还可以通过以下技术解决措施来进一步实现。
所述电涌保护器壳体为顶部可用盖封闭的容器状金属壳体，其底部与从底部垂直延伸的侧壁为整体结构。
所述微带电路板的电路主要由气体放电管G、浪涌电阻R、第一电容C1、第二电容C2、电感L和双向瞬态抑制二极管TVS组成，由气体放电管G和浪涌电阻R及第一电容C1组成前级粗保护电路，由第二电容C2、电感L和双向瞬态抑制二极管TVS组成后级高通滤波电路，所述气体放电管G跨接于微带传输线输入端与地线之间，所述输入端经由浪涌电阻R与第一电容C1并联的电路后再串接第二电容C2，然后连接微带传输线输出端；所述电感L跨接于第一电容C1和第二电容C2的连接点和地线之间，所述双向瞬态抑制二极管TVS跨接于第二电容C2与微带传输线输出端的连接点和地线之间。
本发明的有益效果是：由于在电涌保护器壳体内设置了多个相互分隔的独立腔体，壳体的底部与从底部垂直延伸的侧壁为整体结构，各腔体之间对中频信号实现了极高的电磁隔离，端口隔离度≥80dB。该电涌保护电路采用了微带传输线设计，克服了现有的传输性能指标不足的缺点，传输性能指标达到6-150MHz频率范围内的驻波系数≤1.15，插入损耗≤0.5dB，本发明的中频馈线电涌保护器具有元件数量少、结构简单等优点。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是本发明的结构简图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是现有技术的电路原理图。
图4是本发明的电路原理图。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
本实施例的中频馈线电涌保护器的结构如图1所示，该电涌保护器的输入端有5个相同的射频连接器4，该电涌保护器壳体3的输出端有5个相同的射频连接器1。该电涌保护器的输入端的每个射频连接器4均伸入电涌保护器壳体3内，射频连接器4的内导体41焊接在微带电路板2的输入端23上，外导体42通过螺纹与电涌保护器壳体3的一侧连接。该电涌保护器的输出端的每个射频连接器1伸入电涌保护器壳体3内，其内导体11焊接在微带电路板2的输出端21上，外导体12通过螺纹与电涌保护器壳体3的另一侧连接。电涌保护器壳体3通过螺钉31固定在基站设备(图1中虚线所示)上，本实施例的电涌保护器壳体3内横向分隔成5个四周封闭的相互分隔的独立腔体32，在腔体32内有电涌保护电路的微带电路板2，该微带电路板2用紧固件22固定在腔体32内，紧固件21除了将微带电路板2固定在腔体32内外，还起了连接微带电路板2地线的作用，该电涌保护器壳体3顶部可用盖(图中未画出)封闭。
图2所示电涌保护器壳体3的A-A剖视图，该电涌保护器壳体3的底部与从底部垂直延伸的侧壁为整体结构，这种整体结构使各腔体之间对中频信号实现了极高的电磁隔离。
图3为现有单一单元的电涌保护器的电路原理图，该电路由退耦元件(浪涌电阻R)和电压限制器件串接而成，由气体放电管G进行粗保护，后级电路采用瞬态抑制二极管TVS并有D1、D2、D3、D4组成的二极管阵列进行精密保护，气体放电管G和后级电路之间通过退耦元件(浪涌电阻R)连接，这样的电路能使电涌保护器输出端的电压限制在使用该保护器设备的承载能力范围之内，也能有效地泄放馈线上的雷电流，保护基站设备不遭受雷击，但应用这种电路构成的电涌保护器的驻波系数及插入损耗较大，影响信号传输。
本发明的电路原理图如图3所示，该电路主要由气体放电管G、浪涌电阻R第一电容C1、第二电容C2、电感L和双向瞬态抑制二极管TVS组成，由气体放电管G及第一电容C1构成前级粗保护电路，由第二电容C2及电感L和双向瞬态抑制二极管TVS组成后级高通滤波电路。所述气体放电管G跨接于微带传输线输入端与地线之间，所述输入端经由浪涌电阻R与第一电容C1并联的电路后再串接第二电容C2，然后连接微带传输线输出端；所述电感L跨接于第一电容C1和第二电容C2的连接点和地线之间，所述双向瞬态抑制二极管TVS跨接于电容C2与微带传输线输出端的连接点和地线之间。
中频馈线电涌保护器的输入端通过射频连接器4接中频馈线，该电涌保护器的输出端通过射频连接器1与被保护的TD-SCDMA系统的基站设备相连，电涌保护器壳体3通过螺钉31接地。其工作过程如下：信号由射频连接器4进入微带电路板2，至射频连接器1输出。电涌保护电路中前级采用气体放电管G进行粗保护，在有浪涌电涌流入时，能泄放掉大量的能量；后级采用高通滤波电路，在6-150MHz的通带内功率衰减极小，中频信号、校准信号都能通过。阻带内功率衰减趋于无穷大，而90％以上的雷电波能量分布在10多KHz以下，浪涌电流不能通过。使其保护器输出端的电压限制在基站设备的承载能力范围之内。电路中两级之间通过浪涌电阻R(退耦元件)连接。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (3)
1.一种中频馈线电涌保护器，包括电涌保护器壳体(3)、输入端射频连接器(4)、输出端射频连接器(1)、微带电路板(2)；其特征在于，所述输入端射频连接器(4)至少2个，每个射频连接器(4)伸入电涌保护器壳体(3)内，其内导体(41)焊接在微带电路板(2)的输入端(23)上，外导体(42)通过螺纹与电涌保护器壳体(3)的一侧连接；所述输出端射频连接器(1)至少2个，每个射频连接器(1)伸入电涌保护器壳体(3)内，其内导体(11)焊接在微带电路板(2)的输出端(21)上，外导体(12)通过螺纹与电涌保护器壳体(3)的另一侧连接；所述电涌保护器壳体(3)通过螺钉(31)固定在基站设备上；所述电涌保护器壳体(3)内横向分隔成至少2个四周封闭的相互分隔的独立腔体(32)，所述各独立腔体(32)内均设有相同的电涌保护微带电路板(2)，所述微带电路板(2)用紧固件(22)固定在腔体(32)内。
2.根据权利要求1所述的中频馈线电涌保护器，其特征在于，所述电涌保护器壳体(3)为顶部可用盖封闭的容器状金属壳体，其底部与从底部垂直延伸的侧壁为整体结构。
3.根据权利要求1所述的中频馈线电涌保护器，其特征在于，所述微带电路板(2)的电路主要由气体放电管(G)、浪涌电阻(R)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、电感(L)和双向瞬态抑制二极管(TVS)组成，气体放电管(G)和浪涌电阻(R)及第一电容(C1)组成前级粗保护电路，由第二电容(C2)、电感(L)和双向瞬态抑制二极管(TVS)组成后级高通滤波电路；所述气体放电管(G)跨接于微带传输线输入端(23)与地线之间，所述输入端(23)经浪涌电阻(R)与第一电容(C1)并联的电路后再串接第二电容(C2)，然后连接微带传输线输出端(21)；所述电感(L)跨接于第一电容(C1)和第二电容(C2)的连接点和地线之间，所述双向瞬态抑制二极管(TVS)跨接于第二电容(C2)与微带传输线输出端(21)的连接点和地线之间。
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