CN103534894A

CN103534894A - 防雷射频拉远单元、分布式基站以其防雷系统与方法

Info

Publication number: CN103534894A
Application number: CN201180001931.8A
Authority: CN
Inventors: 熊膺; 瞿祥虎
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2031-08-01
Also published as: EP3151355A1; EP2645513A4; US20130342949A1; EP3547478A1; EP2645513B1; WO2012159358A1; US9425614B2; ES2586737T3; EP3547478A8; EP2645513A1; CN103534894B; EP3547478B1

Abstract

本发明实施例公开了一种防雷射频拉远单元RRU，包括初、次级电路以及工作电路，通过初级、次级电路对来自供电系统输出的电源进行转换得到工作电源，为工作电路供电；屏蔽电缆位于RRU侧一端的屏蔽层以及屏蔽电缆位于供电系统侧一端的屏蔽层分别接地；初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压；屏蔽电缆中的每根芯线与屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压；其中，雷击过电压根据流经屏蔽电缆屏蔽层的屏蔽层雷电流以及屏蔽电缆的屏蔽层的电阻之间的乘积得到，屏蔽层雷电流根据符合特定防雷等级的雷电流确定。通过本发明实施例，不需要在RRU侧以及供电系统侧安装防雷模块，从而降低了成本，减少了设备体积。

Description

防雷射频拉远单元、分布式基站以其防雷系统与方法技术领域本发明涉及通信技术领域，尤其涉及防雷射频拉远单元、分布式基站以其防雷系统与方法。背景技术分布式基站系统包括射频拉远单元（RRU， Radio Remote Unit ) ，基带单元（BBU， Base band Unit ) ，其中， RRU在某些地方也称为 RRH ( Radio Remote Head) ，本发明实施例都以 RRU为例进行说明。参见图 1， RRU—般安装在铁塔上，通过馈线与天线相连，通过接地线与铁塔相连从而通过铁塔接地。 BBU位于铁塔下方远端的机房（或其他类似的遮蔽体）当中，通过光纤与 RRU相连，来收发需要处理的信号。

为了给 RRU、 BBU进行直流供电，基站系统还需要配备供电系统，如图 1所示，现有的供电系统一般通过供电系统（通过也称电源系统、一次电源）对 RRU以及 BBU进行供电。具体的，供电系统输出的直流电源通过屏蔽电缆给位于铁塔上的 RRU供电。由于 RRU位于铁塔上，铁塔一般容易遭到雷击，当铁塔遭到雷击时，强大的雷电流容易通过 RRU的接地线流入 RRU，并通过与 RRU连接的屏蔽电缆流入供电系统，从而对 RRU以及供电系统造成损坏。为了防止 RRU以及供电系统在铁塔遭到雷击时造成损坏，现有技术都会在 RRU以及供电系统侧设置防雷电路，参见图 2，为现有技术在 RRU侧进行防雷设置的示意图，通过分别在 -48V信号线以及 RTN信号线与地之间接防雷器件（如压敏电阻，气体放电管、瞬变抑制二极管）来满足防雷要求。参见图 3，为现有技术在供电系统侧进行防雷设置的示意图（假设这里供电系统为整流器，通过整流器对交流电源进行整流后输出直流电源进行供电），整流器正极接地， -48V信号线以及 RTN回流线按图中所示的方式对地接防雷器件。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点：

现有技术在 RRU侧以及供电系统侧需要设置两个防雷模块，因此，需要一定的成本，并且增加了 RRU以及供电系统侧设备的体积。发明内容本发明实施例提供防雷射频拉远单元、分布式基站防雷系统及方法，用于解决现有技术存在着的需要在 RRU侧以及供电系统侧都设置防雷模块，从而增加成本以及设备体积的问题。

其中，本发明实施例公开了一种防雷 RRU，包括初级电路、次级电路以及工作电路，所述初级电路用于通过屏蔽电缆中的芯线接收来自供电系统输出的电源，所述次级电路与所述初级电路配合对所述初级电路接收到的电源进行转换得到工作电源，并通过所述次级电路输出所述工作电源为所述工作电路供电；

所述屏蔽电缆位于所述 RRU侧一端的屏蔽层以及所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层分别接地；

所述初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压；

所述屏蔽电缆中的每根芯线与所述屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值不小于所述雷击过电压；

其中，所述雷击过电压根据流经所述屏蔽电缆屏蔽层的屏蔽层雷电流以及所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻之间的乘积得到，所述屏蔽层雷电流根据符合特定防雷等级的雷电流确定。

本发明实施例还公开了一种分布式基站防雷系统，包括：

射频拉远单元 RRU，所述 RRU包括隔离电源与工作电路，所述隔离电源用于接收来自供电系统输出的电源并对所述电源进行转换得到工作电源以提供给所述工作电路；屏蔽电缆，所述屏蔽电缆包括芯线以及屏蔽层；

所述隔离电源包括初级电路以及次级电路，所述初级电路与所述屏蔽电缆中的芯线相连，用于通过所述屏蔽电缆中的芯线接收来自所述供电系统输出后的电源，所述次级电路与初级电路配合完成电源转换，并输出所述工作电源；

其中，所述屏蔽电缆位于所述 RRU侧一端的屏蔽层以及所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层分别接地；

其中，所述雷击过电压根据流经所述屏蔽电缆屏蔽层的屏蔽层雷电流以及所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻之间的乘积得到，所述屏蔽层雷电流根据符合特定防雷等级的雷电流确定。本发明实施还公开了一种分布式基站，包括：

射频拉远单元 RRU，供电系统，屏蔽电缆，基带单元 BBU;

所述 RRU包括隔离电源与工作电路，所述隔离电源用于接收来自所述供电系统输出的电源并对所述电源进行转换得到工作电源以提供给所述工作电路；

所述屏蔽电缆包括芯线以及屏蔽层；

所述 BBU与所述 RRU通过光纤相连，用于处理基带信号；

所述隔离电源包括初级电路以及次级电路，所述初级电路与所述屏蔽电缆中的芯线相连，用于通过所述屏蔽电缆中的芯线接收来自所述供电系统输出后的电源，所述次级电路与初级电路配合完成电源转换，输出所述工作电源；

本发明实施还公开了一种分布式基站防雷方法，包括：

通过屏蔽电缆中的芯线接收来自供电系统整流输出后的电源，并通过次级电路与初级电路的配合对所述电源完成到的转换为 RRU中的工作电路提供工作电源；

设置所述初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压；

将所述屏蔽电缆位于所述 RRU侧一端的屏蔽层以及所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层分别接地；所述屏蔽电缆中的每根芯线与所述屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值被设置为不小于所述雷击过电压；所述雷击过电压根据流经所述屏蔽电缆屏蔽层的屏蔽层雷电流以及所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻之间的乘积得到，所述屏蔽层雷电流根据符合特定防雷等级的雷电流确定。

上述技术方案中具有如下的优点：

通过设置屏蔽电缆两端接地，并且设置初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压，屏蔽电缆中的每根芯线与屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值也不小于雷击过电压，从而当铁塔遭到雷击，雷电压不会通过铁塔与 RRU相连的接地线击穿初级电路与地之间的绝缘层，也不会击穿屏蔽层与芯线之间的绝缘层，雷电流会从 RRU 一端流入通过屏蔽层从供电系统侧屏蔽层接地的一端流出，从而不会对 RRU侧以及供电系统侧的电路造成损坏，起到了防雷的作用，并且不需要在两端都设置防雷模块，减少了成本以及设备体积。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为现有技术分布式基站结构示意图；

图 2为现有技术在 RRU侧一种防雷结构示意图；

图 3为现有技术在供电系统侧一种防雷结构示意图；

图 4为本发明实施例一防雷 RRU结构示意图；

图 5为本发明实施例一防雷 RRU采用变压器进行电源转换示意图；

图 6为本发明实施例一雷击过电压由来示意图；

图 7为本发明实施例二防雷系统结构示意图；

图 8为本发明实施例三分布式基站结构示意图；

图 9为本发明实施例四分布式基站防雷方法流程图。具体实肺式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参见图 2，本发明实施例一提供了一种 RRU ( Radio Remote Unit , 射频拉远单元）

10, 该 RRU 10包括初级电路 101、次级电路 102以及工作电路 103，所述初级电路 101用于通过屏蔽电缆中的芯线接收来自供电系统输出的电源，所述次级电路 102与所述初级电路 101配合对所述初级电路 101接收到的电源进行转换得到工作电源，并通过所述次级电路 102输出所述工作电源为所述工作电路 103供电；所述屏蔽电缆位于所述 RRU 10侧一端的屏蔽层以及所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层分别接地；

所述初级电路 101与地之间的浪涌过电压耐受值（surge over-voltage withstand capability) 不小于雷击过电压；

所述屏蔽电缆中的芯线与所述屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值不小于所述雷击过电压；

所述雷击过电压根据流经所述屏蔽电缆屏蔽层的屏蔽层雷电流以及所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻之间的乘积得到，所述屏蔽层雷电流根据符合特定防雷等级的雷电流确定。

具体的，参见图 4，本发明实施例中， RRU包括初级电路以及次级电路，用于对远端

(如机房侧供电系统）传输过来的电源进行转换后输出给工作电路（如接收、功放、滤波等电路）进行供电。

初级电路除了接收供电系统输出的电源，通过初级电路配合完成直流电压变换外，还可以包括 EMI电磁干扰滤波电路、缓启电路等电路，以达到更好的输出效果。参见图 5，初级电路以及次级电路一般通过变压器实现电压变换并实现隔离耦合输出，可以认为位于变压器原边侧的为初级电路，位于变压器副边侧的为次级电路，实际当中，也将这种基于变压器实现隔离耦合输出的电源转换电路称为 "隔离电源"。图 5中的 EMI滤波模块以及缓启模块为可选模块，用虚线方框表示。

实际 RRU供电时，远端侧供电系统一般通过整流器输出直流电源， RRU中的隔离电源对整流器输出的直流电源进行转换后给 RRU供电，因此，这里的隔离电源可认为是一个 DC-DC电路，本发明实施例主要基于这种供电场景进行描述，因此，下文当中也使用 DC-DC 电路来表示隔离电源。上述工作电路以及隔离电源的具体实现为本领域技术人员所公知的技术，这里不再赘述。

本发明实施例相比于现有技术，去掉了设置在 RRU中的防雷模块，初级电路与屏蔽电缆 ( shielded cable, 以下也简称为 "电缆" ) 中的芯线 ( inner conductors ) 的一端相连。在一种常见的 RRU供电应用场景下，这对芯线包括 -48V芯线以及 RTN芯线（ return 芯线，回流芯线），这对芯线的另一端与供电系统的输出端相连，通过屏蔽电缆中的芯线，将供电系统输出的电源输出给 RRU的 DC-DC电路中的初级电路。其他供电场景（如 24V 供电）与本发明实施例处理方法类似，这里不再赘述。这里的屏蔽电缆是指有屏蔽层，用于传输直流电源的电缆，在常用的 RRU供电场景当中，屏蔽电缆用于传送从供电系统（如整流器）输出的直流电源，因此，这里的屏蔽电缆也称 "屏蔽直流电缆（shielded DC power cable) 。一种屏蔽电缆的结构为芯线外围包裹一层绝缘体，然后再包裹一层屏蔽层（金属导体），接着再包裹一层绝缘体。需要说明的是，有一些屏蔽电缆也可以不需要在屏蔽层最外面再包裹一层绝缘体。本发明实施例中，为了说明方便，并不对最外面一层的绝缘体进行特别说明或标识，可以简化地认为本发明实施例中没有该层绝缘体，图中最外面一条实线可认为是屏蔽层，为了简化，屏蔽层的厚度并未示出。另一种屏蔽电缆的屏蔽层可以基于金属管实现，即在芯线外围包裹有绝缘体的电缆外面再套上一根金属管，此时，金属管可以认为是电缆的屏蔽层。这些有关屏蔽电缆结构的技术都为本领域技术人员所公知的技术，在此不再赘述。

本发明实施例中，对屏蔽电缆两端的屏蔽层都进行接地设置，即将屏蔽电缆位于 RRU 侧一端的屏蔽层以及位于供电系统侧一端的屏蔽层分别接地。具体的，位于 RRU—侧的屏蔽层接地可以是电缆的屏蔽层直接与 RRU接触（如通过 RRU外壳直接接触），然后通过 RRU的接地线在铁塔的接地排上接地；或者，也可以在靠近 RRU的位置通过一根接地线直接在铁塔的接地排上接地，或者直接与铁塔相连的方式进行接地。同理，电缆位于供电系统侧屏蔽层接地可以通过接地线在靠近供电系统的位置接地，与供电系统共用一个接地网（grounding network ) ，即屏蔽层与供电系统与同一个接地网相连。具体的，电缆屏蔽层可以先与供电系统侧的接地排连接，通过接地排统一接地，或者也可以先将屏蔽层接到地下，在地下通过供电系统侧的接地排来把供电系统的地与屏蔽层的地统一相连，共用一个接地网。

本发明实施例中，初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压，即初级电路中与电缆芯线（如 -48V芯线以及 RTN芯线）相连的信号线对地的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压；同时，屏蔽电缆中的每根芯线与所述屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值也不小于雷击过电压。

这里的浪涌过电压是指雷电流引起的瞬间值很大的电压，浪涌过电压耐受值是指对该浪涌过电压耐受能力的一个值。这里的雷击过电压根据流经屏蔽电缆屏蔽层的屏蔽层雷电流以及屏蔽电缆的屏蔽层的电阻之间的乘积得到，屏蔽层雷电流根据符合特定防雷等级的雷电流确定。

由于自然界的雷电流并不是一个固定的值，因此，实际工程应用中，会根据特定的防雷等级来设置雷击过电压。本发明实施例中，雷击过电压通过流经电缆屏蔽层的雷电流（这里称之为 "屏蔽层雷电流" ）与电缆屏蔽层的电阻之间相乘得到，也可用下面公式表示：

V_T = I x R ( 1 ) 其中，表示雷击过电压；

J表示流经屏蔽层的雷电流，可以根据符合特定防雷等级的雷电流与一个或多个屏蔽因子的乘积确定：

例如，当 RRU通过走线架的方式安装在铁塔上时，所述流经屏蔽层的雷电流可以根据 ITU-T建议书 k. 56定义的雷电流以及 ITU-T建议书 k. 56定义的铁塔屏蔽因子 α_τ以及走线架屏蔽因子《_f 的乘积确认。

当防雷等级为 1级时， /Ζ/Ϊ可以为 200kA ( kA表示 "千安培" ）；

当防雷等级为 2级时， /Ζ/Ϊ可以为 150kA_;

当防雷等级为 3-4级时， /Ϊ可以为 100kA_;

^可以根据铁塔和走线架（包括走线架上的屏蔽电缆的几何尺寸来计算得到，近似值为：

圆管塔： =0. 08;

三角塔： =0. 20;

四角塔： =0. 20;

«^可以通过走线架的几何尺寸，屏蔽电缆的数量来计算得到。例如，可以通过下面公式来计算出一个近似值：

aF = 1/(« + 9)

其中，公式中的 n表示走线架内电缆的数量。

上述一些参数的取值只是在基于 ITU-T建议书 k. 56下的一些参考值，实际应用当中，也可以结合更新的标准，或者其他定义的标准，或者具体的安装环境来选取类似的具有一定防雷等级的雷电流，或者改变屏蔽因子的取值，甚至引入或删减一些屏蔽因子。屏蔽因子取值可以结合具体应用场景通过经验值得到，或者通过实验得到，本领域技术人员可以根据本发明实施例来选取符合实际应用的符合一定等级的雷电流以及相关的屏蔽因子。

公式（1 ) 中的/？表示电缆屏蔽层的电阻，可由屏蔽电缆单位长度电阻 ZT与电缆长度 L的乘积得到，即 ? = Z_r xJ _; 当本发明实施例中的 RRU安装场景基于 ITU-T建议书 k.56实现，且考虑到铁塔屏蔽因子^以及走线架屏蔽因子《，并且电缆屏蔽层的电阻由屏蔽电缆单位长度电阻 ZT与电缆长度 L的乘积得到时，雷击过电压可以通过下面公式进行表示：

该公式中的各个参数含义已经在前文进行具体介绍，在此不再赘述。上述雷击过电压实质上就是直流屏蔽电缆芯线与屏蔽层之间发生击穿时的电压，具体可以通过以下分析得到：

参见图 a，直流屏蔽电缆包括两根芯线，分别为给 RRU供电的 -48V芯线以及 RTN芯线。其中， RTN芯线在 RRU远端侧（供电系统侧）的设置与现有技术保持一致，即让 RTN芯线与供电系统正极相连，同时供电系统的正极与地相连，由于前面已经描述过电缆的屏蔽层在供电系统侧也是接地，因此，相当于将 RTN芯线与屏蔽层进行了短路（通过地连接在了一起）；此外，在供电系统侧， -48V芯线与 RTN芯线之间有一个阻抗，相当于直流电源输出端的等效阻抗。在 RRU侧，屏蔽层并未与初级电路中的 -48V信号线以及 RTN信号线短路，因此，可以认为在 RRU侧是开路的。

例如，发生雷击时，雷电流从屏蔽层的开路端（RRU侧，图中左端）流入，从短路端（供电系统侧，图中右侧）流出，由于两根芯线的一端是开路的，所以芯线上没有电流流过。

设屏蔽层开路端到短路端的压降为 U。； RTN芯线开路端到短路端的压降为 U_1; -48V芯线开路端到接等效阻抗端的压降为 U_2;流过屏蔽层的电流为 I。，流过 RTN芯线的电流为 L，流过 -48V芯线的电流为 1₂，屏蔽层的电阻为 R。，自感为 L。， RTN芯线的电阻为自感为 L_i; -48V芯线的电阻为 R₂，自感为 L_2; (通常情况下两根芯线采用基本相同的材质且基本等长，可以认为 = ) ， RTN芯线和屏蔽层之间的互感为 M。_1; -48V芯线和屏蔽层之间的互感为 M。_2; -48V芯线和 RTN芯线之间互感为^。

由于芯线上感应出来的电压与屏蔽层上电压方向相同，因此有如下的推导：屏蔽层上的压降： U。=I。XR。+ j XL₀XIo+ j XM₀₁Xl!+ jco XM。₂XI₂

RTN芯线上的压降： UfLXR^ j Χ^ΧΙ^ j ΧΜ₀₁ΧΙ₀ +jco XM₁₂XI₂

-48V芯线上的压降： U₂=I₂XR₂+ j XL₂XI₂+ jco XM。₂XI。 +jco XM₁₂XI₁ 由于芯线上电流为 0， = 1₂=0，上面三式简化为：

屏蔽层上的压降： U。=I。XR。+ j XL0XI0

RTN芯线上的压降： = jco XM_Q1XI。 -48V芯线上的压降: U₂= j XM₀₂XIo

则在开路端，芯线和屏蔽层之间的压降为：

△ U₀₁= Uo- Ui= I₀XRo+ jco XL0XI0- jco XM₀₁XI₀

Δ U₀₂= Uo- U₂-48V= I0XR0+ j XL0XI0- jco XM。₂X I。— 48V

由于是屏蔽线，当电流流过屏蔽层的时候，此电流在空间产生的磁力线全部围绕着芯线，因此屏蔽层与各芯线之间的互感等于屏蔽层的自感：贝 IJ:

Δ U₀₂= U₀-U₂-48V= I₀XRo-48V (4) 从上式可以看出， ΔΙ^表示屏蔽层与 RTN芯线上的压降，其最后的结果就是屏蔽层上流过的电流 I。与屏蔽层电阻之间 R。的乘积，当 I。取一定防雷等级极值电流时，这个差值就表示在该等级下的击穿电压。

Δυ。₂表示屏蔽层与 -48V芯线上的压降，其最后的结果相比于 ΔΙ^小了 48V，本发明实施例中，考虑到两个压差中最大的电压为 I。XR。，因此，将雷电过大压定义成 I。XRo，这样同时也能满足 I。XR。-48V的要求。实际应用中，考虑到一定的余量，会在上述公式 (1) 的基础上再加上一些电压（如几百 V) 来，此时， 48V的差距也可以忽略不计。

除了屏蔽层与芯线之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压，初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值也不小于雷击过电压。这是因为当 RRU遭到雷击时， RRU初级电路中与地之间也会形成类似公式（3) 、 (4)那样的电压差（即初级电路中分别与电缆 -48V 芯线以及 RTN芯线相连的两根信号线与地之间形成的电压差），为了不发生击穿，也必须让初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压。

本发明实施例中，如何设置屏蔽电缆中的芯线与屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压为本领域技术人员所公知的技术，可以通过结合各种屏蔽电缆的耐压特征来选择合适的电缆。

如何设置该浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压也为本领域技术人员所公知的技术，例如，可以通过增加绝缘材料，增大 PCB (Print Circuit Board, 印刷电路板）中信号线之间的布线间距，保证变压器初级 /次级之间的绝缘耐压足够高，对地的电容采用耐压值可以满足要求的电容等手段来实现，需要注意的是，在设置该浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压时，需要保证 DC-DC电路初级电路与次级电路的浪涌过电压耐受值也不小于雷击过压，即隔离电源的初级电路、次级电路之间不会被雷击，否则，由于次级电路连接工作电路，会有信号接地，当初次级之间被击穿时，通过电路接的地形成雷电回路，导致电路损坏。这些技术都为本领域技术人员所知的技术，这里不再赘述。

发明实施例通过设置屏蔽电缆两端接地，并且设置初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压，屏蔽电缆中的每根芯线与屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值也不小于雷击过电压，从而当铁塔遭到雷击，雷电压不会通过铁塔与 RRU相连的接地线击穿初级电路与地之间的绝缘层，也不会击穿屏蔽层与芯线之间的绝缘层，雷电流会从 RRU—端流入通过屏蔽层从供电系统侧屏蔽层接地的一端流出，从而不会对 RRU侧以及供电系统侧的电路造成损坏，起到了防雷的作用。

通过本发明实施例，不需要在 RRU侧以及供电系统侧设置防雷模块，从而减少了成本以及体积。需要说明的是，如果想维护现有技术条件下已经形成的工程安装习惯而不改变，也可以在供电系统侧保留防雷模块。

此外，由前面的分析可知，在 RRU侧，屏蔽层并未与初级电路中的 -48V信号线以及 RTN信号线短路，因此，可以认为在 RRU侧是开路的即不会有电流从芯线流过，相比于现有技术仍会有电流从芯线流过的防雷设计，更加提升了防雷效果。

另外，本发明实施例还给出了雷击过电压的计算公式，本领域技术人员可以结合现有的应用场景以及标准中定义的一些参数来实施本发明实施例，从而使得本发明实施例更加具有实际的工程意义。

需要说明的是，上述实施例给出的是一个基于常用的 RRU供电场景的实施例，本领域技术人员可以根据上述实施例结合其他类似的 RRU供电场景来完成防雷设计。实施例二

参见图 7，基于实施例一本发明实施例提供了一种分布式基站防雷系统，包括：射频拉远单元 RRU 20 (或者也称射频拉远头 RRH) ，所述 RRU包括隔离电源 201与工作电路 202，所述隔离电源 201用于接收来自供电系统输出的电源并对所述电源进行转换得到工作电源以提供给所述工作电路；

屏蔽电缆 21，所述屏蔽电缆包括芯线 211以及屏蔽层 212 ;

所述隔离电源 201包括初级电路 2011以及次级电路 2012，所述初级电路与所述屏蔽电缆中的芯线相连，用于通过所述屏蔽电缆中的芯线接收来自所述供电系统输出后的电源，所述次级电路与初级电路配合完成电源转换，并输出所述工作电源；其中，所述屏蔽电缆位于所述 RRU侧一端的屏蔽层以及所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层分别接地；

当所述 RRU通过走线架的方式安装在铁塔上时，所述屏蔽层雷电流根据 ITU-T建议书 k. 56定义的雷电流 ILPL以及 ITU-T建议书 k. 56定义的铁塔屏蔽因子以及走线架屏蔽因子《的乘积确认。

所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻根据所述屏蔽电缆单位长度电阻以及与所述屏蔽直流电线的长度的乘积确定。

所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层与所述供电系统与同一个接地网相连。

本发明实施例中具体各电路具体的设置以及工作原理可以参见实施例一的论述，在此不再赘述。

通过本发明实施例，可以不需要在 RRU侧以及供电系统侧设置防雷模块，从而减少了成本以及体积。此外，还可以增强防雷强度以及具有更好的工程实施意义，这方面的原理已在实施例一中进行介绍，这里不再赘述。实施例三

参见图 8，本发明实施例基于实施例一提供了一种分布式基站，包括：

射频拉远单元 RRU 30，屏蔽电缆 31，供电系统 32，基带单元 BBU 33；

所述 RRU包括隔离电源 301与工作电路 302，所述隔离电源 301用于接收来自所述供电系统 32输出的电源并对所述电源进行转换得到工作电源以提供给所述工作电路 302 _; 所述屏蔽电缆 31包括芯线 311以及屏蔽层 312;

所述 BBU 30与所述 RRU 30通过光纤相连，用于处理基带信号；这里的 BBU可以是现有的 BBU，其处理方式与现有技术一致，这里不再赘述；所述隔离电源包括初级电路以及次级电路，所述初级电路与所述屏蔽电缆中的芯线相连，用于通过所述屏蔽电缆中的芯线接收来自所述供电系统输出后的电源，所述次级电路与初级电路配合完成电源转换，输出所述工作电源；

通过本发明实施例，可以不需要在 RRU侧以及供电系统侧设置防雷模块，从而减少了成本以及体积。此外，还可以增强防雷强度以及具有更好的工程实施意义，这方面的原理已在实施例一中进行介绍，这里不再赘述。实施例四

参见图 9，本发明实施例基于实施例一提供了一种分布式基站防雷方法，包括：

S4K 通过屏蔽电缆中的芯线接收来自供电系统整流输出后的电源，并通过次级电路与初级电路的配合对所述电源完成到的转换为 RRU中的工作电路提供工作电源； S42、设置所述初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压；

S43、将所述屏蔽电缆位于所述 RRU侧一端的屏蔽层以及所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层分别接地；

所述屏蔽电缆中的每根芯线与所述屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值被设置为不小于所述雷击过电压；所述雷击过电压根据流经所述屏蔽电缆屏蔽层的屏蔽层雷电流以及所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻之间的乘积得到，所述屏蔽层雷电流根据符合特定防雷等级的雷电流确定。

通过本发明实施例，可以不需要在 RRU侧以及供电系统侧设置防雷模块，从而减少了成本以及体积。此外，还可以增强防雷强度以及具有更好的工程实施意义，这方面的原理已在实施例一中进行介绍，这里不再赘述。上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求

1. 一种防雷射频拉远单元 RRU，包括初级电路、次级电路以及工作电路，所述初级电路用于通过屏蔽电缆中的芯线接收来自供电系统输出的电源，所述次级电路与所述初级电路配合对所述初级电路接收到的电源进行转换得到工作电源，并通过所述次级电路输出所述工作电源为所述工作电路供电；其特征在于：

所述屏蔽电缆位于所述 RRU侧一端的屏蔽层以及所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层分别接地；

所述初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压；

所述屏蔽电缆中的每根芯线与所述屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值不小于所述雷击过电压；

其中，所述雷击过电压根据流经所述屏蔽电缆屏蔽层的屏蔽层雷电流以及所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻之间的乘积得到，所述屏蔽层雷电流根据符合特定防雷等级的雷电流确定。

2. 如权利要求 1所述的 RRU，其特征在于：

当所述 RRU通过走线架的方式安装在铁塔上时，所述屏蔽层雷电流根据 ITU-T建议书 k. 56定义的雷电流以及 ITU-T建议书 k. 56定义的铁塔屏蔽因子以及走线架屏蔽因子《的乘积确认。

3. 如权利要求 1所述的 RRU，其特征在于：

所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻根据所述屏蔽电缆单位长度电阻以及与所述屏蔽直流电线的长度的乘积确定。

4. 如权利要求 1所述的 RRU，其特征在于：

所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层与所述供电系统与同一个接地网相连。 5. 一种分布式基站防雷系统，其特征在于，包括：

射频拉远单元 RRU，所述 RRU包括隔离电源与工作电路，所述隔离电源用于接收来自供电系统输出的电源并对所述电源进行转换得到工作电源以提供给所述工作电路；屏蔽电缆，所述屏蔽电缆包括芯线以及屏蔽层；所述隔离电源包括初级电路以及次级电路，所述初级电路与所述屏蔽电缆中的芯线相连，用于通过所述屏蔽电缆中的芯线接收来自所述供电系统输出后的电源，所述次级电路与初级电路配合完成电源转换，并输出所述工作电源；

其中，所述屏蔽电缆位于所述 RRU侧一端的屏蔽层以及所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层分别接地；

所述初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压；

所述屏蔽电缆中的每根芯线与所述屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值不小于所述雷击过电压；

其中，所述雷击过电压根据流经所述屏蔽电缆屏蔽层的屏蔽层雷电流以及所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻之间的乘积得到，所述屏蔽层雷电流根据符合特定防雷等级的雷电流确定。

6. 如权利要求 5所述的防雷系统，其特征在于：

当所述 RRU通过走线架的方式安装在铁塔上时，所述屏蔽层雷电流根据 ITU-T建议书 k. 56定义的雷电流 ILPL以及 ITU-T建议书 k. 56定义的铁塔屏蔽因子以及走线架屏蔽因子的乘积确认。

7. 如权利要求 5所述的防雷系统，其特征在于：

所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻根据所述屏蔽电缆单位长度电阻以及与所述屏蔽直流电线的长度的乘积确定。

8. 如权利要求 5所述的防雷系统，其特征在于：

所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层与所述供电系统与同一个接地网相连。

9. 一种分布式基站，其特征在于，包括：

射频拉远单元 RRU，屏蔽电缆，供电系统，基带单元 BBU;

所述 RRU包括隔离电源与工作电路，所述隔离电源用于接收来自所述供电系统输出的电源并对所述电源进行转换得到工作电源以提供给所述工作电路；

所述屏蔽电缆包括芯线以及屏蔽层；

所述 BBU与所述 RRU通过光纤相连，用于处理基带信号；所述隔离电源包括初级电路以及次级电路，所述初级电路与所述屏蔽电缆中的芯线相连，用于通过所述屏蔽电缆中的芯线接收来自所述供电系统输出后的电源，所述次级电路与初级电路配合完成电源转换，输出所述工作电源；

其中，所述屏蔽电缆位于所述 RRU侧一端的屏蔽层以及所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层分别接地；

所述初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压；

所述屏蔽电缆中的每根芯线与所述屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值不小于所述雷击过电压；

其中，所述雷击过电压根据流经所述屏蔽电缆屏蔽层的屏蔽层雷电流以及所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻之间的乘积得到，所述屏蔽层雷电流根据符合特定防雷等级的雷电流确定。

10.如权利要求 9所述的基站，其特征在于：

当所述 RRU通过走线架的方式安装在铁塔上时，所述屏蔽层雷电流根据 ITU-T建议书 k. 56定义的雷电流 ILPL以及 ITU-T建议书 k. 56定义的铁塔屏蔽因子以及走线架屏蔽因子的乘积确认。

11.如权利要求 9所述的基站，其特征在于：

所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻根据所述屏蔽电缆单位长度电阻以及与所述屏蔽直流电线的长度的乘积确定。

12.如权利要求 9所述的基站，其特征在于：

所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层与所述供电系统与同一个接地网相连。

13.—种分布式基站防雷方法，其特征在于，包括：

通过屏蔽电缆中的芯线接收来自供电系统整流输出后的电源，并通过次级电路与初级电路的配合对所述电源完成到的转换为 RRU中的工作电路提供工作电源；

设置所述初级电路与地之间的浪涌过电压耐受值不小于雷击过电压；

将所述屏蔽电缆位于所述 RRU侧一端的屏蔽层以及所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层分别接地；所述屏蔽电缆中的每根芯线与所述屏蔽电缆屏蔽层之间的浪涌过电压耐受值被设置为不小于所述雷击过电压；所述雷击过电压根据流经所述屏蔽电缆屏蔽层的屏蔽层雷电流以及所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻之间的乘积得到，所述屏蔽层雷电流根据符合特定防雷等级的雷电流确定。

14.如权利要求 13所述的方法，其特征在于：

当所述 RRU通过走线架的方式安装在铁塔上时，所述屏蔽层雷电流根据 ITU-T建议书 k. 56定义的雷电流 ILPL以及 ITU-T建议书 k. 56定义的铁塔屏蔽因子以及走线架屏蔽因子《的乘积确认。

15.如权利要求 13所述的方法，其特征在于：

所述屏蔽电缆的屏蔽层的电阻根据所述屏蔽电缆单位长度电阻以及与所述屏蔽直流电线的长度的乘积确定。

16.如权利要求 13所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述屏蔽电缆位于所述供电系统侧一端的屏蔽层与所述供电系统与同一个接地网相连。