CN102738617A - 直流馈电型防雷电缆组件 - Google Patents

Abstract

直流馈电型防雷电缆组件，包括连接器外导体、λ/4放电杆、连接件A所组成。在连接器外导体的内腔中分别设置有连接器内导体、插针，射频电缆；连接器内导体上插有λ/4放电杆，λ/4放电杆上端插有连接件A，连接件A的外圈设置有连接件B，连接件A的顶端插入连接件C中，并在连接处设置有绝缘片；连接件C上方设置有气体放电管，气体放电管上方设置有气体管固定套，并设置在固定螺母与套形成的内腔中；套的下端与连接器外导体相连接。本发明将射频连接器、避雷器、直流馈电和射频电缆一体化组合设计，具有防雷和直流馈电功能，克服在安装使用过程中增加其它设备而带来的传输损耗。既可节约设备投资，也可减少安装时间。

Description

直流馈电型防雷电缆组件

技术领域：

本发明涉及到射频电缆组件，特别是涉及到一种用于移动通信基站电调天线和塔放的直流馈电型防雷电缆组件。它适用于各种无线通信设备之间和设备与天线之间的具有雷击保护功能的场合。

背景技术：

射频电缆组件是无线电设备之间及设备与天线之间广泛使用的一种部件，目前电缆组件由射频连接器和射频电缆组成，只有连接功能，没有防雷和直流馈电功能，运营商现有GSM、CDMA网络及TD-SCDMA网络均采用独立的避雷器，安装于设备和电缆组件之间，来防止雷电对通信设备的损坏，WCDMA网络中电调天线或塔放所需电源通过在设备侧安装直流馈电连接器完成供电。在网络中增加额外的部件，会增加整个系统的传输损耗，同时也会增加设备投入。

发明内容：

本发明的目的就是要提供一种直流馈电型防雷电缆组件，它能克服现有技术的不足。本发明的目的是这样实现的，直流馈电型防雷电缆组件，包括连接器外导体、λ/4放电杆、连接件A所组成，其特征在于：连接器外导体的内腔中设置有连接器内导体，连接器内导体的右端设置的内孔中插有插针，插针的右端设置有射频电缆；所述的连接器内导体上插有λ/4放电杆，λ/4放电杆下端与连接器外导体之间设置有绝缘片；λ/4放电杆上端插有连接件A，连接件A的外圈设置有连接件B，连接件A的顶端插入连接件C中，并在连接处设置有绝缘片；所述的连接件C上方设置有气体放电管，气体放电管上方设置有气体管固定套，并设置在固定螺母与套形成的内腔中；所述的套的下端与连接器外导体相连接。本发明将射频连接器、避雷器、直流馈电和射频电缆一体化组合设计，使得电缆组件不仅具有物理连接功能，还具有防雷和直流馈电功能，克服在安装使用过程中增加其它设备而带来的传输损耗。对射频连接器进行优化改进，增加防雷功能和直流馈电功能，不需安装独立的避雷器和馈电连接器，既可节约设备投资，也可减少安装时间。利用λ/4波长原理设计，电缆组件能够通过大功率传输，具有低三阶互调、抗雷击能力强的优点。利用先进的焊接技术，将电缆内外导体和连接器的内外导体充分焊接，使电缆组件连接可靠，性能稳定。根据网络直流馈电的要求，可选择不同规格的气体放电管90V、230V、600V，使电缆组件具有广泛的应用环境。

附图说明：

图1是本发明外形示意图；

图2是本发明结构示意图；

1.连接器内导体，2.连接器外导体，3.λ/4放电杆，4.连接件A，5.绝缘子A，6.连接件B，7.绝缘片，8.连接件C，9.气体放电管，10.气体管固定套，11.固定螺母，12.插针，13.射频电缆，14.B端，15.A端口，16.C端接地系统，17.射频信号、电流馈电直通部分A，18.连接器与电缆焊接部分C，19.雷击保护部分B。

具体实施方式：下面结合附图对本发明作进一步说明；

直流馈电型防雷电缆组件，包括连接器外导体2、λ/4放电杆3、连接件A4所组成，其特征在于：连接器外导体2的内腔中设置有连接器内导体1，连接器内导体1的右端设置的内孔中插有插针12，插针12的右端设置有射频电缆13；所述的连接器内导体1上插有λ/4放电杆3，λ/4放电杆3下端与连接器外导体2之间设置有绝缘片7；λ/4放电杆3上端插有连接件A4，连接件A4的外圈设置有连接件B6，连接件A4的顶端插入连接件C8中，并在连接处设置有绝缘片7；所述的连接件C8上方设置有气体放电管9，气体放电管9上方设置有气体管固定套10，并设置在固定螺母(11)与套形成的内腔中；所述的套的下端与连接器外导体2相连接。具体实施时，如图1所示：本发明按功能分有三部分组成，即射频信号、电流馈电直通部分A，雷击保护部分B，连接器与电缆焊接部分C。连接器的型号和结构根据设备接口确定，连接器端口一般为7/16型或N型，特性阻抗为50Ω，其端口结构按IEC169标准设计。射频电缆型号根据通信网络要求配置，有1/2S、3/8S。

λ/4波长原理：λ/4波长是根据天馈线中的驻波理论和雷电波的频谱设计的，其内部主要是一根相当于射频信号频率1/4波长的铜棒。由于阻抗不完全匹配，信号在发送过程中，会有一部分信号波被反射回来，反射波与原来发射出去的入射波叠加起来就会形成驻波，驻波在发送过程中各点的振幅是相对固定的。λ/4波长铜棒对传输线而言，因为末端短路所以电流最大，电压最小；对射频信号端而言，因为相差λ/4，正好是电压最大，而电流最小，即阻抗最大，接近开路。如图2所示，射频信号、电流馈电直通部分A，A端口射频连接器的内外导体和B端射频电缆的内外导体互相连通，射频信号在两者之间可以直接传输。在连接器外导体2和λ/4放电杆3及连接件B和连接件C之间增加了一个定制绝缘片7，其等效于一只隔直电容，容值为1.0～1.5pF，耐冲击电流可超过30KA，保证在气体放电管9泄流前正常工作。电容的功能是对交流信号起耦合作用，可以将信号从一端传输到另一端。直流信号频率不发生变化，因此无法通过电容。通信线路中传输的射频信号为高频信号，属交流电，因此电容对射频信号来说是导通的，馈电电流是阻止的。当传输射频信号时λ/4放电杆3与连接器外导体2相通，λ/4放电杆3满足λ/4驻波原理，由以上原理可知，λ/4放电杆3对射频信号起阻断作用，使射频信号无法通过λ/4放电杆3和气体放电管9，无法到达C端，保证射频信号完整传输到B端。A端口射频连接器的内外导体和B端射频电缆的内外导体互相连通，直流馈电在两者之间可以直接传输。连接器内导体1和λ/4放电杆3物理连接，对直流馈电起导通作用，使电流正常通过λ/4放电杆3，通过连接器内导体1、连接件A 4和λ/4放电杆3、连接件C 8和气体放电管9相连，因直流馈电电压小于气体放电管9的阀值电压，气体放电管9未导通，使直流馈电无法通过气体放电管9，和外导体未形成短路，保证直流馈电在A、B端正常传输。

所述的雷击保护部分B，由于雷击电流频谱范围很宽，绝大部分能量集中在10KHz以下的频段，属于低频信号。A端口射频连接器的内导体1与λ/4放电杆3物理连接，对雷击电流起导通作用，使电流正常通过λ/4放电杆3，通过连接器内导体1和λ/4放电杆3，连接件A4和连接件C 8和气体放电管9相连，当雷击电流达到一定值，超过气体放电管9的阀值电压时，气体放电管被击穿，内部导通，雷击电流直接从气体放电管9导出，通过气体管固定套10和固定螺母11传输到外导体的C端接地系统，直接将雷击电流接入防雷地网。气体放电管击穿时间很短，雷击电流瞬间可导通到接地系统，不会损坏B端的通信设备。

由于λ/4放电杆3的长度为射频信号波长的1/4，限制了放电杆的导通频率，常规导通频率的宽度为300-1700MHz。对于频率不在该范围的干扰信号而言，会产生很大的损耗，从而抑制对通信系统的干扰。

所述的连接器与电缆焊接部分C，是在插针12表面涂上适量的焊锡膏，再将插针12插进电缆连接器内导体右端设置的内孔中，或者将插针12设置有内孔，并在内孔表面涂上适量的焊锡膏，将电缆连接器内导体右端插入插针12内孔中。用高频加热机进行充分加热焊接；然后将焊有插针的电缆塞入连接器外导体2内，将适量的焊锡丝绕在连接器外导体2上，用高频加热机充分加热焊接，锡丝完全熔化。连接器内、外导体与电缆内、外导体焊完后，再进行注塑或热缩套管加工处理。本发明的频率范围为DC-2200MHz，满足现有移动通信网络要求，插入损耗≤0.1dB，电压驻波比≤1.2，三阶互调≤-150dBc，标称放电电流20KA(8/20μS)，直流击穿电压可按网络系统要求选择，有90V、230V、600V等。

Claims (1)

1.直流馈电型防雷电缆组件，包括连接器外导体(2)、λ/4放电杆(3)、连接件A(4)所组成，其特征在于：连接器外导体(2)的内腔中设置有连接器内导体(1)，连接器内导体(1)的右端设置的内孔中插有插针(12)，插针(12)的右端设置有射频电缆(13)；所述的连接器内导体(1)上插有λ/4放电杆(3)，λ/4放电杆(3)下端与连接器外导体(2)之间设置有绝缘片(7)；λ/4放电杆(3)上端插有连接件A(4)，连接件A(4)的外圈设置有连接件B(6)，连接件A4的顶端插入连接件C(8)中，并在连接处设置有绝缘片(7)；所述的连接件C(8)上方设置有气体放电管(9)，气体放电管(9)上方设置有气体管固定套(10)，并设置在固定螺母(11)与套形成的内腔中；所述的套的下端与连接器外导体(2)相连接。

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