CN103166214B - 大功率射频天线雷电保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种大功率射频雷电保护装置，其设置于连接天线和发射机的馈线与地之间，具体包括：一密封金属盒、一放电环及一放电块，其中所述密封金属盒的相对二侧面上设有分别连接天线和发射机的同轴插座；所述放电环设置于所述密封金属盒内，并且同轴地固设于连接二同轴插座内导体的一金属导体杆上；所述放电块设置于所述密封金属盒内与所述密封金属盒的盒体电连接，并可相对于所述金属导体杆平行滑动，并且在所述放电块上具有一倾斜面，所述倾斜面与所述放电环之间形成放电间隙。本发明体积小，防雷指标稳定，防雷性能好，可承受大的放电电流，以及承受多次放电不损坏，并且安装方便，适用于大功率设备，宽频带，短波以下高频特性好。

Description

大功率射频天线雷电保护装置

技术领域

本发明涉及一种防雷保护装置，特别是涉及一种大功率射频天线雷电保护装置。

背景技术

射频发射主要用于广播及无线电通信事业，为提高信号的传播效果，扩大覆盖面，发射天线一般都装设在空旷的地方或高处，容易遭受雷击。为了避免发射设备遭受雷电袭击，保证发射设备的正常工作，发射设备的天线端必须增加保护措施。对于大功率发射机，现有的雷电保护装置是在射频天线与地之间设置高压放电装置，如图1所示。其中，高压放电装置是设置于天线1与地之间的一对放电球2a和2b，通过调节放电球2a和2b之间的距离来调节放电的电压值。所述高压放电装置的放电电压应低于发射机的输出级的耐压值，发射机的输出级的耐压值一般都在5千伏以上，因此，高压放电装置的放电电压可设置为5Q千伏。

由于雷电放电时的涌浪电流很大，高达几十千安到几百千安，现有的这种高压放电装置中的放电球必须很大，否则很容易被烧毁，需要进行及时更换及修理，否则性能不能得到保证。这种现有的大放电球的雷电保护装置不仅存在着体积大，造价高的问题，同时由于其放电电压与环境大气的湿度有很大关系，其放电电压还很容易受到环境大气湿度的影响而存在着放电电压不稳定的问题。另外，由于大功率射频发射机具有射频、大功率、第一级的特点，因此目前市面上现有的各种其它类型的雷电保护器也很难适用。

为了解决现有的这种大放电球的雷电保护装置存在的问题，有业者开发出一种新的大功率射频天线雷电保护器，如图2所示。这种大功率射频天线雷电保护器是通过用高熔点触点的材料制作放电球缩小了放电球的体积，又通过将放电球设置于密封的金属盒内保证了其防雷指标的稳定，使其防雷性能更好。然而，由于这种大功率射频天线雷电保护器仍为二放电球放电的结构，为了调节放电电压，放电球60是通过具有一定长度的调节螺杆61设置于金属盒70内固设的一弓形金属支架71上，通过调节调节螺杆61伸出弓形金属支架71的长度，来调节二放电球60、80之间的放电间隙，从而调节放电电压。由于调节螺杆61和弓形金属支架71需要具有一定的长度和高度，因此，这种大功率射频天线雷电保护器整体体积的缩小有限。

由此可见，上述现有的大功率射频天线雷电保护装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的大功率射频天线雷电保护装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的大功率射频天线雷电保护装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的大功率射频天线雷电保护装置，所要解决的技术问题是使其通过放电环与放电块形成放电间隙设置于密封的金属盒内，并通过调节放电块的倾斜面相对于放电环的位置来改变放电间隙，从而调节放电电压，进一步缩小了放电保护装置整体的体积，使得整个结构更加紧凑，并同时可以确保防雷指标的稳定，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种大功率射频天线雷电保护装置，设置于连接天线和发射机的馈线与地之间，其包括：一密封金属盒，所述密封金属盒的相对二侧面上设有分别连接天线和发射机的同轴插座；一放电环，设置于所述密封金属盒内，且同轴地固设于连接二同轴插座内导体的一金属导体杆上；及一放电块，设置于所述密封金属盒内与所述密封金属盒的盒体电连接，并可相对于所述金属导体杆平行滑动，其中在所述放电块上具有一倾斜面，所述倾斜面与所述放电环之间形成放电间隙。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的大功率射频天线雷电保护装置，其中在所述放电块上所述倾斜面的两侧分别设有一条与所述金属导体杆平行的滑槽；在所述放电环两侧的所述密封金属盒的底面上对应于所述滑槽分别设置有两个沉头孔，两个沉头螺钉分别从所述密封金属盒的下方贯穿所述沉头孔及所述滑槽，并且所述滑槽可相对于所述沉头螺钉水平滑动；在所述放电块的上方通过两个螺母与所述沉头螺钉配合能够使所述放电块紧固于所述密封金属盒的底面上与所述密封金属盒的盒体电连接。

前述的大功率射频天线雷电保护装置，其中所述放电环和所述放电块是由高熔点触点材料制成。

前述的大功率射频天线雷电保护装置，其中所述高熔点触点材料是银碳化钨或金属发汗材料。

前述的大功率射频天线雷电保护装置，其中所述密封金属盒是由盒体和盖板组成，其中所述盒体的开口处设有密封槽，所述盒体开口的四角分别设有螺孔，所述盖板的四角对应的设有沉头孔，所述盖板是通过四角的沉头孔由沉头螺钉紧固于所述盒体的开口上，并将导电密封圈紧固于密封槽内与盒体导电密封。

前述的大功率射频天线雷电保护装置，其中在所述盖板上所述沉头孔的外侧还设置有安装孔。

前述的大功率射频天线雷电保护装置，其中所述同轴插座为高压大功率同轴插座。

前述的大功率射频天线雷电保护装置，其中所述同轴插座为高频插座。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明大功率射频天线雷电保护装置至少具有下列优点及有益效果：本发明采用放电环与放电块的倾斜面形成放电间隙，通过调节放电块的倾斜面相对于放电环的位置来改变放电间隙，调节放电电压，并采用高熔点触点材料制作放电环和放电块，进一步缩小了放电保护装置整体的体积，使得整个结构更加紧凑，同时确保了放电保护装置能够承受大的放电电流通过，以及承受多次放电不损坏。另外，本发明由于是将放电保护装置设置于密封金属盒内保证了装置防雷指标的稳定，可以使其具有更好的防雷性能。由于本发明的雷电保护装置可以做得很小并设置于密封金属盒内，并且按照天线馈线的阻抗要求进行设计，因此其可以保证高频指标，可以作为天线馈线的一部分串接于天线的任意位置，安装方便。同时由于本发明在密封金属盒上采用了高压大功率同轴插座，因此可以满足高耐压大功率的使用要求。并且本发明可适用于宽频带，而且短波以下高频特性好。

综上所述，本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是一种现有的大功率射频天线雷电保护装置的示意图。

图2是另一种现有的大功率射频天线雷电保护装置的示意图。

图3是本发明大功率射频天线雷电保护装置的立体图。

图4是图3中去盖板后内部结构的示意图。

图5是图3的仰视图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的大功率射频天线雷电保护装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图3及图4所示，图3是本发明大功率射频天线雷电保护装置的立体图。图4是图3中去盖板后内部结构的示意图。本发明的大功率射频天线雷电保护装置设置于连接天线和发射机的馈线与地之间，具体是设置在发射机连接天线的同轴馈线的内外导体之间，其中，同轴馈线的内导体连接天线，外导体接地。本发明的大功率射频天线雷电保护装置主要由密封金属盒10、放电环20和放电块30组成。其中放电环20和放电块30设置于密封金属盒10内，密封金属盒10的相对二侧面上设有分别连接天线和发射机的同轴插座11，放电环20同轴地固设于连接二同轴插座11内导体的一金属导体杆12上，放电块30与密封金属盒10的盒体电连接，并可相对于金属导体杆12平行滑动，并且在放电块30上具有一倾斜面31，倾斜面31与放电环20之间形成放电间隙。

请再参阅图4及图5所示，图5是图3的仰视图。在放电块30上倾斜面31的两侧分别设有一条与金属导体杆12平行的滑槽32，在放电环20两侧的密封金属盒10的底面上对应于滑槽32分别设置有两个沉头孔13，两个沉头螺钉40分别从密封金属盒10的下方贯穿沉头孔13及滑槽32，并且滑槽32可相对于沉头螺钉40水平滑动；在放电块30的上方通过两个螺母41与沉头螺钉40配合能够使放电块30紧固于密封金属盒10的底面上使放电块30与密封金属盒10的盒体电连接。本发明通过使放电块30的滑槽32相对于沉头螺钉40水平滑动，调节放电块30的倾斜面31与放电环20之间的放电间隙，来调节装置的放电电压。

为了防止雷电泄放过程中，放电环20和放电块30被烧毁，本发明的放电环20和放电块30均采用高熔点触点材料制作，如银碳化钨或金属发汗材料。采用这类材料，不但可以承受大的放电电流(8/20μS雷电波160kA)通过，确保放电保护装置承受多次放电不损坏，还可以将放电环20和放电块30的体积做得很小，从而进一步缩小整个放电保护装置的体积。

本发明的密封金属盒10是由盒体14和盖板15组成，其中盒体14的开口处可设有密封槽，盒体14开口的四角分别设有螺孔141，盖板15的四角对应的设有沉头孔151，盖板15是通过四角的沉头孔151由沉头螺钉50紧固于所述盒体14的开口上，并将导电密封圈紧固于密封槽内与盒体14导电密封。并且在盖板15上沉头孔151的外侧还设置有安装孔152，以供密封金属盒10安装固定于接地的基座上。本发明的同轴插座11为高压大功率同轴插座。

本发明适用于中短波大功率发射设备，在具体使用时，是将大功率射频天线雷电保护装置与足够宽的合格的地线良好连接，并使其与接地的基座固定牢固。由于其输入、输出接头为同轴结构，因此可方便与天线馈线和法身设备或天线调节设备的输出端连接。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种大功率射频天线雷电保护装置，设置于连接天线和发射机的馈线与地之间，其特征在于其包括：

一密封金属盒，所述密封金属盒的相对二侧面，其中一侧面上设有连接天线的同轴插座，另一侧面上设有连接发射机的同轴插座；

一放电环，设置于所述密封金属盒内，且同轴地固设于连接二同轴插座内导体的一金属导体杆上；及

一放电块，设置于所述密封金属盒内与所述密封金属盒的盒体电连接,在所述放电块上具有一倾斜面，所述倾斜面与所述放电环之间形成放电间隙；

其中，在所述放电块上所述倾斜面的两侧分别设有一条与所述金属导体杆平行的滑槽，在所述放电环两侧的所述密封金属盒的底面上对应于所述滑槽分别设置有两个沉头孔，两个沉头螺钉分别从所述密封金属盒的下方贯穿所述沉头孔及所述滑槽，所述滑槽可相对于所述沉头螺钉水平滑动，从而使所述放电块可相对于所述金属导体杆平行滑动。

2.根据权利要求1所述的大功率射频天线雷电保护装置，其特征在于其中在所述放电块的上方通过两个螺母与所述沉头螺钉配合能够使所述放电块紧固于所述密封金属盒的底面上与所述密封金属盒的盒体电连接。

3.根据权利要求1所述的大功率射频天线雷电保护装置，其特征在于其中所述放电环和所述放电块是由高熔点触点材料制成。

4.根据权利要求3所述的大功率射频天线雷电保护装置，其特征在于其中所述高熔点触点材料是金属发汗材料。

5.根据权利要求3所述的大功率射频天线雷电保护装置，其特征在于其中所述高熔点触点材料是银碳化钨。

6.根据权利要求1所述的大功率射频天线雷电保护装置，其特征在于其中所述密封金属盒是由盒体和盖板组成，其中所述盒体的开口处设有密封槽，所述盒体开口的四角分别设有螺孔,所述盖板的四角对应的设有沉头孔,所述盖板是通过四角的沉头孔由沉头螺钉紧固于所述盒体的开口上,并将导电密封圈紧固于密封槽内与盒体导电密封。

7.根据权利要求6所述的大功率射频天线雷电保护装置，其特征在于其中在所述盖板上所述沉头孔的外侧还设置有安装孔。

8.根据权利要求1所述的大功率射频天线雷电保护装置，其特征在于其中所述同轴插座为高压大功率同轴插座。

9.根据权利要求8所述的大功率射频天线雷电保护装置，其特征在于其中所述同轴插座为高频插座。