CN105119261A - 波道分流式传输线变压器型避雷器 - Google Patents
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Abstract
波道分流式传输线变压器型避雷器，是安装在发射机阻抗微调网络输出口与馈线入口之间的避雷器装置。该避雷器采用特性阻抗与馈线特性阻抗相同的同轴电缆线，绕制在高磁导率、低损耗的铁氧体磁芯上做成1:1传输线变压器。其特征是：对正向传输的（向天馈线方向）发射机输出的射频功率具有高通、宽带和匹配特性，对反向袭来的（从天馈线向发射机方向）主要为低频分量的雷电能量具有隔离、分流和衰减特性，从而达到既保证发射机系统正常工作，又能起到避雷的效果。具有结构合理、避雷彻底的特点。
Description
技术领域
本发明属于中、短波及超短波频段无线电发射机的避雷技术领域，具体涉及波道分流式传输线变压器型避雷器，安装于无线电发射机输出口与输出馈线之间。
背景技术
目前，在无线电发射系统，防雷措施主要包括天线防雷和天线调配网络防雷。天线防雷措施为：1）加装放电打火隙装置或避雷针；2减小天线地网接地电阻。天线调配网络防雷措施为：1）加装石墨放电打火隙装置；2）对地加装微享级电感线圈泄放雷电；3）网络中串接隔直流电容器阻隔雷电；4）加装移相网络，减小负载短路对发射机的损害。
上述措施目前还不能彻底消除雷电对发射机的损害，一是因为雷电的能量特别巨大，通过防雷装置后泄漏的雷电分量通过馈线可到达发射机，以致造成发射机的损害；二是因为在发射机输出口，目前还没有有效的避雷装置可有效保护发射机。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供波道分流式传输线变压器型避雷器，安装在发射机输出口与馈线之间，能有效隔离、分流和衰减雷电电压、电流，保护发射机不受损害；具有结构简单、避雷彻底和易实现的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：波道分流式传输线变压器型避雷器，包括有，在发射机的输出口与馈线之间装有波道分流式传输线变压器型避雷器；在波道分流式传输线变压器型避雷器的D端与馈线入口处加装放电球；波道分流式传输线变压器型避雷器的D端经过馈线的芯线与天调网络相连，天调网络再与天线相连；发射机输出口设有阻抗微调网络；波道分流式传输线变压器型避雷器的A端与发射机的阻抗微调网络相连。
所述的波道分流式传输线变压器型避雷器是采用馈线阻抗值的变比是1:1的特性阻抗传输线变压器。
所述的波道分流式传输线变压器型避雷器的B端接馈线的外导体，外导体接地。
所述的波道分流式传输线变压器型避雷器的C端接发射机地。
所述的发射机的阻抗微调网络采用相移45°相移网络。
所述的放电球为可调放电间隙的放电球，放电球的一端接地。
本发明的有益效果是：
可更有效的防止发射机受雷电的损害。发射机的防雷保护是一个系统工程，包括天线防雷和天调网络防雷，发射机自身防雷，供电系统防雷以及发射机房防雷，综合措施，缺一不可。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
图2为本发明的实施例结构图。
图中：1、发射机，2、天调网络，3、波道分流式传输线变压器型避雷器，4、放电球，5、馈线，6、发射机阻抗微调网络，7、同轴电缆线，8、铁氧体双孔磁芯，9、同轴电缆芯线A端，10、同轴电缆芯线B端，11、同轴电缆外导体C端，12、同轴电缆外导体D端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，波道分流式传输线变压器型避雷器，包括有在发射机1的输出口与馈线5之间装有波道分流式传输线变压器型避雷器3；在波道分流式传输线变压器型避雷器3的D端与馈线5入口处加装放电球4；波道分流式传输线变压器型避雷器3的D端经过馈线5的芯线与天调网络2相连，天调网络2再与天线相连；发射机1输出口设有阻抗微调网络6；波道分流式传输线变压器型避雷器3的A端与发射机1的阻抗微调网络6相连。
所述的波道分流式传输线变压器型避雷器3的B端接馈线5的外导体，外导体接地。
所述的波道分流式传输线变压器型避雷器3的C端接发射机地。
所述的发射机1的阻抗微调网络6采用相移45°相移网络。
所述的放电球4为可调放电间隙的放电球，放电球的一端接地。
图2为本发明的实施结构图，图2中同轴电缆线7在铁氧体双孔磁芯8中绕合适的匝数，设定同轴电缆线的9和11、为同轴电缆线7的始端，同轴电缆线的10和12侧为同轴电缆线7的末端。该装置就是1:1传输线变压器，也就是图1中的波道分流式传输线变压器型避雷器3，将波道分流式传输线变压器型避雷器3按照图1的电路原理连接，图1中的A端与图2中的同轴电缆芯线9相对应，图1中的B端对应图2中的同轴电缆芯线10；图1中的C端对应图2中的同轴电缆线外导体11，图1中的D端对应图2中的同轴电缆线外导体12。
本发明的有益效果是：
可更有效的防止发射机受雷电的损害，发射机的防雷保护是一个系统工程，包括天线防雷和天调网络防雷，发射机自身防雷，供电系统防雷以及发射机房防雷，综合措施，缺一不可。
所述的波道分流式传输线变压器型避雷器，通过合理设计，利用其对射频频段传输的高通宽带和匹配特性传输发射机的射频功率至天馈线；利用其对低频频段传输的隔离，分流和衰减特性，将从馈线袭来的雷电电流泄放到发射机的地，再由机房地导入大地。
从雷电波频谱分析中可知：雷电电流的主要分量为200KHz以下的低频分量，0-1KHz分量相对较大，随频率升高按指数规律衰减，其主要能量一般集中在40KHz以下，所以利用特性阻抗为馈线阻抗的1:1传输线变压器，接在发射机输出口与馈线之间，既可实现发射机输出的匹配与传输，又可隔离分流和衰减雷电电流，保护发射机不受损害。
另外，当雷电电流大到一定程度时，波道分流式传输线变压器型避雷器的磁通密度达到饱和，磁导率变为零，变压器呈短路状态，失去变压器特性。此时该避雷器仍具有对雷电电压、电流的隔离、分流和衰减作用。
为更好的保护发射机，本方案要求在发射机馈线入口处加装可调放电间隙的放电球，以泄放过大的雷电电流，在发射机输出网络中，要求将阻抗微调网络设计成相移45°的T型或π型网络，这样，当雷电袭来时，传输线变压器引起负载短路，阻抗微调网络对功放电路呈现绝对值为馈性特性阻抗的感性阻抗，可防止功放电路产生过大的瞬态电压电流造成损坏。
在图1中，发射机输出的高频电流i出，通过传输线变压器原理由波道分流式传输线变压器型避雷器输出至馈线，其变比为1:1，电压倒相，阻抗匹配。当主要为低频分量的雷电电流iL从馈线向发射机袭来时，由于波道分流式传输线变压器型避雷器的感抗很小，iL通过波道分流式传输线变压器型避雷器次级泄放到地，波道分流式传输线变压器型避雷器初级雷电感应电压很小。波道分流式传输线变压器型避雷器在设计时，由于射频传输的下限频率受一次线圈电感量的限制，所以波道分流式传输线变压器型避雷器要选用高磁导率，低损耗的铁氧体磁芯，在满足下限工作频率的情况下，尽量减少磁芯数量和线圈匝数，以兼顾避雷功能。
Claims (6)
1.波道分流式传输线变压器型避雷器，其特征在于，发射机(1)的输出口与馈线(5)之间装有波道分流式传输线变压器型避雷器（3）；在波道分流式传输线变压器型避雷器(3)的D端与馈线(5)入口处加装放电球（4）；波道分流式传输线变压器型避雷器(3)的D端经过馈线(5)的芯线与天调网络（2）相连，天调网络（2）再与天线相连；发射机（1）输出口设有阻抗微调网络（6）；波道分流式传输线变压器型避雷器（3）的A端与发射机（1）的阻抗微调网络（6）相连。
2.根据权利要求1所述的波道分流式传输线变压器型避雷器，其特征在于，所述的波道分流式传输线变压器型避雷器（3）是采用馈线阻抗值的变比是1:1的特性阻抗传输线变压器。
3.根据权利要求1所述的波道分流式传输线变压器型避雷器，其特征在于，所述的波道分流式传输线变压器型避雷器(3)的B端接馈线（5）的外导体，外导体接地。
4.根据权利要求1所述的波道分流式传输线变压器型避雷器，其特征在于，所述的波道分流式传输线变压器型避雷器（3）的C端接发射机地。
5.根据权利要求1所述的波道分流式传输线变压器型避雷器，其特征在于，所述的发射机（1）的阻抗微调网络（6）采用相移45°相移网络。
6.根据权利要求1所述的波道分流式传输线变压器型避雷器，其特征在于，所述的放电球（4）为可调放电间隙的放电球，放电球的一端接地。
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