CN104681902A - 一种柱形天馈线避雷器 - Google Patents

Abstract

一种柱形天馈线避雷器。主要解决现有的T型四分之一波长天馈线避雷器占用空间大，结构不紧凑与带宽不足问题；克服了一般柱型四分之一波长避雷器存在的插入损耗大，易对通信信号传输造成影响的问题。本发明提供一种柱形天馈线避雷器，其第一壳体和第二壳体之间还设有连接件，连接件内有柱形内腔和环形空腔，柱形空腔和第一、二壳体的内腔相通，环形空腔内设有环形内芯，还设有将柱形内腔和环形空腔隔开的隔离壁，环形内芯穿过隔离壁上的通孔与主同轴芯连接，占用空间小，安装不受限制，放电通道近似封闭，放电过程对通信信号影响小，插入损耗低。

Description

一种柱形天馈线避雷器

技术领域

本发明的避雷器主要应用于微波通信领域，特别涉及一种柱形天馈线避雷器。

背景技术

天馈线避雷器是微波通信必不可少的原件，接于发射天线或接收天线与机房设备之间的同轴电缆上，用于阻断雷击浪涌脉冲侵入机房，从而避免对通信设备的损害。这种避雷器必须一方面能把雷电滤除，同时对传输的通信信号不能有太大的影响。T形天馈线避雷器就是根据通信信号频谱与雷电脉冲的频谱分布不同设计的避雷器。雷电脉冲的频谱主要是直流与频率几十千赫兹以下的低频成分，而通信频率都是几百兆以上的微波信号如800~2500MHz，两者相差明显，按照四分之一波长阻抗变换原理，把这种保护器中的短路同轴线的长度设计成工作波长的四分之一，此并联的短路同轴线对于工作信号来说，相当于开路，不影响通信信号的传输，但对于雷电波来说，由于雷电能量主要分布在几十千赫兹以下，短路同轴线对于雷电波阻抗很小，近似于短路，雷电能量被泄放入地。

现有的T形天馈线避雷器存在一定的结构缺陷，因为是T形结构，占用空间比较大，制作用料多，不只成本高，也不利于在空间有限制的地方安装使用。另一个缺陷是这种避雷器通频带比较窄，对于常用的微波通信频带800~2500MHz，要分段设计安装，没有通用性，给生产厂商与通信设备采购商都带来不必要的额外成本。而对于一般的柱形天馈线避雷器虽结构紧凑，也存在一定问题，如短路通道或者与主通道完全相通没有任何隔离，在这样的短路通道上雷电波会对主通道的信号传输造成比较大的影响，插损会比较大；有的虽有隔离，但短路通道结构没有限制，电磁波传播形式复杂，通频带不够宽，驻波比高，驻波比不好调节，设计制造都不方便。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种宽频带的柱形天馈线避雷器，主要解决了：一般的天馈线避雷器或者体积比较大，占用空间大，安装不方便的问题；短路通道会对主通道有比较大的影响，插入损耗大的问题；通频带不够宽，产品不能通用的问题。

本发明所采用的技术方案是：

一种柱形天馈线避雷器，包括同轴安装的主同轴芯和主同轴外壳，所述主同轴外壳包括中空的第一外壳和第二外壳，所述第一外壳和第二外壳之间还同轴设有连接件，所述连接件内同轴设有柱形空腔、环形内芯和用于放置所述环形内芯的环形空腔，所述柱形空腔与第一外壳和第二外壳的内腔相通，所述环形内芯包括始端、末端和设于所述始端和末端之间的环状的芯体，所述连接件内还设有与所述环形内芯对应的用于将所述环形空腔和所述柱形空腔隔开的隔离壁，所述隔离壁上设有通孔，所述始端穿过所述通孔且与主同轴芯连接，所述末端与隔离壁连接。

所述柱形空腔与第一外壳和第二外壳的内腔等径。

所述隔离壁上设有凹槽，所述凹槽与所述末端卡接配合。

所述主同轴芯包括可拆卸连接第一内芯和第二内芯，所述连接件包括可拆卸连接的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述第一外壳一体设置或者可拆卸连接，所述第二外壳与第二连接件一体设置或者可拆卸连接。

所述第一连接件与所述第一外壳通过螺纹连接，所述第二外壳与第二连接件通过螺纹连接，所述第一内芯和第二内芯通过螺纹连接。

所述始端呈直杆状并压接有连接环，所述第一内芯末端设有螺杆，所述第二内芯末端设有螺母，所述螺杆穿过所述连接环且与所述螺母相连。

所述环状空腔的横截面为圆形或方形。

所述连接件的径向截面为圆形。

所述第一连接件和第二连接件之间还设有密封圈。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种柱形天馈线避雷器，其第一壳体和第二壳体之间还设有连接件，连接件内有柱形内腔和环形空腔，柱形空腔和第一、二壳体的内腔相通，环形空腔内设有环形内芯，还设有将柱形内腔和环形空腔隔开的隔离壁，环形内芯穿过隔离壁上的通孔与主同轴芯连接，占用空间小，安装不受限制，放电通道近似封闭，放电过程对通信信号影响小，插入损耗低。

附图说明

图1为本发明一个实施例的立体图。

图2为本发明一个实施例的纵剖图。

图3为本发明一个实施例的横剖图。

图4为本发明另一个实施例的横剖图。

图中：2、第一外壳，3、连接件，4、第二外壳，5、第一内芯，6、第二内芯，21、第一内芯插针，22、第一内芯绝缘支撑环，23、第一内芯阻抗匹配段、30、环形空腔，31、环形内芯，32、始端，33、连接环，34、末端，35、隔离壁，37、第二环状空腔，38、橡胶密封垫圈，41、第二内芯插孔，42、第二内芯绝缘支撑环，43、第二内芯阻抗匹配段。

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：一种柱形天馈线避雷器，包括同轴安装的主同轴芯和主同轴外壳，所述主同轴外壳包括中空的第一外壳2和第二外壳4，所述第一外壳2和第二外壳4之间还同轴设有连接件3，所述连接件3内同轴设有柱形空腔36、环形内芯31和用于放置所述环形内芯31的环形空腔30，所述柱形空腔36与第一外壳2和第二外壳4的内腔相通，所述环形内芯31包括始端32、末端34和设于所述始端32和末端34之间的环状的芯体313，所述连接件3内还设有与所述环形内芯31对应的用于将所述环形空腔30和所述柱形空腔36隔开的隔离壁35，所述隔离壁35上设有通孔352，所述始端32穿过所述通孔352且与主同轴芯连接，所述末端34与隔离壁35连接。所述环状空腔30内部有一个同轴的环状放电芯（即环形内芯），环形内芯31的始端焊接一直杆状的始端32，始端32的端头有连接环33，连接环33的通孔刚好穿过第一内芯末端的螺杆，环形内芯包括带有一个圆截面弧形导电杆的末端，末端与所述连接件中的隔离壁中的凹槽大小匹配形成良好的电气连接。环状空腔的一端呈直圆柱状，并与纵向的圆柱空腔相通作为雷电放电通道。雷电波由环形的环形内芯导引，在环形放电通道环形空腔30中运行，在环形内芯31的末端34与连接件中的隔离壁35的连接位置放电。由于通道是封闭的，对贯通的柱形通道内的通信信号影响小，插入损耗低，而螺旋内芯的阻抗高，导致整体的通频带比较宽，产品通用性强，对避雷器生产厂家和通信运营采购商都可以节省费用。本发明提供一种柱形天馈线避雷器，其第一壳体和第二壳体之间还设有连接件，连接件内有柱形内腔和环形空腔，柱形空腔和第一、二壳体的内腔相通，环形空腔内设有环形内芯，还设有将柱形内腔和环形空腔隔开的隔离壁，环形内芯穿过隔离壁上的通孔与主同轴芯连接，占用空间小，安装不受限制，放电通道近似封闭，放电过程对通信信号影响小，插入损耗低。

在本发明中，如图所示，所述柱形空腔36与第一外壳2和第二外壳4的内腔等径。所述柱形连接件部分3在轴向形成同轴的圆柱形空腔36，所述第一连接件中的空腔36内壁与插头外壳2内壁相连，所述第二连接件中的空腔36内壁与第二外壳4的内壁相连，形成贯通的等径的同轴柱形空腔，该空腔是通信信号的通道。

在本发明中，如图所示，所述隔离壁35上设有凹槽353，所述凹槽353与所述末端34卡接配合。当第一连接件和第二连接件安装的时候，通过螺钉旋紧可以将末端固定在凹槽里面，这里也可以采用其他的安装方法，比如焊接等。

在本发明中，如图所示，所述主同轴芯包括可拆卸连接第一内芯5和第二内芯6，所述连接件3包括可拆卸连接的第一连接件311和第二连接件321，所述第一连接件311与所述第一外壳2一体设置或者可拆卸连接，所述第二外壳4与第二连接件321一体设置或者可拆卸连接。第一内芯上设有插针，第二内芯设有插孔，这里的第一连接件和第一外壳可以根据实际需求采用一体制成或者可拆卸连接的结构，第二连接件和第二外壳同理。第一内芯部分包括端部的插针和依次同轴相连的圆截面的半径不等的数个柱形阻抗变换节，在第一的内芯与外壳之间有聚四氟乙烯绝缘支撑环，插针和与其对应的外壳内侧形成标准的50欧姆特性阻抗。所述第二内芯部分包括插孔和若干个半径不等的阻抗变换节依次同轴相连，第二内芯与外壳之间有聚四氟乙烯绝缘支撑环，插孔和与其对应的外壳内侧形成标准的50欧姆特性阻抗。

在本发明中，如图所示，所述第一连接件311与所述第一外壳2通过螺纹连接，所述第二外壳4与第二连接件321通过螺纹连接，所述第一内芯5和第二内芯6通过螺纹连接。在本发明中，作为优选方案，第一连接件和第一外壳为通过螺纹连接，第二连接件和第二外壳为通过螺纹连接，这样的结构在装配的时候更加方便，而且便于加工，而且在第一连接件和第二连接件之间还设有密封圈，保证密封性能。

在本发明中，如图所示，所述始端32呈直杆状并压接有连接环33，所述第一内芯5末端设有螺杆，所述第二内芯6末端设有螺母，所述螺杆穿过所述连接环33且与所述螺母相连。装配方便，结构稳定，使用效果好。

在本发明中，如图2所示，所述环状空腔30的横截面为圆形或方形，所述连接件3的径向截面为圆形。圆形使用效果更好，与环形内芯31配合使用的时候，匹抗更加均匀。

在本发明中，如图3所示，所述中间连接体内的环状空腔30的两端设置了两个隔离段，也可以把两个隔离壁35之间的第二环形空腔37填充金属，形成一个隔离段35，如图4。空腔的长度根据设置的频率而定。

在本发明中，如图所示，所述第一连接件311和第二连接件321之间还设有密封圈38。防水防尘，使用效果更好。

所述柱形天馈线避雷器两端的连接器接口是插头与插座配套形式，也可以是两端都是插头形式，或者两端都是插座形式，本实施例的接口是L29形式的，基于本设计原理设计的其它接口形式也在保护之内。

实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种柱形天馈线避雷器，包括同轴安装的主同轴芯和主同轴外壳，所述主同轴外壳包括中空的第一外壳（2）和第二外壳（4），其特征在于：所述第一外壳（2）和第二外壳（4）之间还同轴设有连接件（3），所述连接件（3）内同轴设有柱形空腔（36）、环形内芯（31）和用于放置所述环形内芯（31）的环形空腔（30），所述柱形空腔（36）与第一外壳（2）和第二外壳（4）的内腔相通，所述环形内芯（31）包括始端（32）、末端（34）和设于所述始端（32）和末端（34）之间的环状的芯体（313），所述连接件（3）内还设有与所述环形内芯（31）对应的用于将所述环形空腔（30）和所述柱形空腔（36）隔开的隔离壁（35），所述隔离壁（35）上设有通孔（352），所述始端（32）穿过所述通孔（352）且与主同轴芯连接，所述末端（34）与隔离壁（35）连接。

2. 根据权利要求1所述的一种柱形天馈线避雷器，其特征在于：所述柱形空腔（36）与第一外壳（2）和第二外壳（4）的内腔等径。

3. 根据权利要求1所述的一种柱形天馈线避雷器，其特征在于：所述隔离壁（35）上设有凹槽（353），所述凹槽（353）与所述末端（34）卡接配合。

4. 根据权利要求1所述的一种柱形天馈线避雷器，其特征在于：所述主同轴芯包括可拆卸连接第一内芯（5）和第二内芯（6），所述连接件（3）包括可拆卸连接的第一连接件（311）和第二连接件（321），所述第一连接件（311）与所述第一外壳（2）一体设置或者可拆卸连接，所述第二外壳（4）与第二连接件（321）一体设置或者可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种柱形天馈线避雷器，其特征在于：所述第一连接件（311）与所述第一外壳（2）通过螺纹连接，所述第二外壳（4）与第二连接件（321）通过螺纹连接，所述第一内芯（5）和第二内芯（6）通过螺纹连接。

6. 根据权利要求4所述的一种柱形天馈线避雷器，其特征在于：所述始端（32）呈直杆状并压接有连接环（33），所述第一内芯（5）末端设有螺杆，所述第二内芯（6）末端设有螺母，所述螺杆穿过所述连接环（33）且与所述螺母相连。

7. 根据权利要求1所述的一种柱形天馈线避雷器，其特征在于：所述环状空腔（30）的横截面为圆形或方形。

8. 根据权利要求1所述的一种柱形天馈线避雷器，其特征在于：所述连接件（3）的径向截面为圆形。

9. 根据权利要求4所述的一种柱形天馈线避雷器，其特征在于：所述第一连接件（311）和第二连接件（321）之间还设有密封圈（38）。