CN111934299A - 一种小型化高功率微波防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高功率微波技术领域，本发明公开了一种小型化高功率微波防护装置，包括输入接口、输出接口和高功率微波防护电路，输入接口与天线的接口连接，输出接口与接收机的射频前端连接，高功率微波防护电路通过微带线连接输入接口和输出接口。本发明的一种小型化高功率微波防护装置能有效防护高功率微波对C波段及X波段以上频率电子设备的损毁，可应用于C波段及X波段的系统高功率微波防护。

Description

一种小型化高功率微波防护装置

技术领域

本发明涉及高功率微波技术领域，尤其涉及一种小型化高功率微波防护装置。

背景技术

高功率微波武器对常规战争中的电子设备、通信网络和武器系统的电磁杀伤效应非常明显。随着电池技术、高功率微波源、辐射天线等关键技术的突破，目前高功率微波武器辐射的高功率微波能量已可达到1GW-10GW，脉冲上升时间达到1ns以下，这对各种电子设备特别是通信系统的高功率微波防护能力提出了严峻的考验，提升通信系统的高功率微波防护能力成了迫在眉睫的任务。

目前，针对通信系统射频前端的高功率微波防护装置，体积较大，尤其是在C波段及X波段以上频率的系统中，几乎无法对射频前端实施强电磁防护措施，从而造成系统抗强电磁毁伤能力极弱的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种小型化高功率微波防护装置，能有效防护高功率微波对C波段及X波段以上频率电子设备的损毁，可应用于C波段及X波段的系统高功率微波防护。本发明的一种小型化高功率微波防护装置，包括输入接口、输出接口和高功率微波防护电路，所述输入接口与天线的接口连接，所述输出接口与接收机的射频前端连接，所述高功率微波防护电路通过微带线连接所述输入接口和所述输出接口。

进一步的，所述高功率微波防护电路包括气体放电管、第一瞬态电压抑制二极管、第二瞬态电压抑制二极管、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容和第二电容，所述第一电感的第一端与所述输入接口连接的微带线并联，所述第一电容的第一端分别连接所述气体放电管的第二端、所述第一电感的第一端和所述输入接口，所述第一电容的第二端分别连接所述第一瞬态电压抑制二极管的第二端、所述第二电感的第一端和所述第二电容的第一端；所述第二电容的第二端分别连接所述第二瞬态电压抑制二极管的第二端、所述第三电感的第一端和所述输出接口，所述第三电感的第一端与所述输出接口连接的微带线并联；所述气体放电管、所述第一瞬态电压抑制二极管和所述第二瞬态电压抑制二极管的第一端均接地，所述第一电感、所述第二电感和所述第三电感的第二端均接地。

进一步的，本发明的一种小型化高功率微波防护装置，还包括屏蔽壳体底座、盖板和电路板，所述屏蔽壳体底座和所述盖板相互配合，通过螺钉紧固形成完整的金属屏蔽壳体，所述电路板设置于所述金属屏蔽壳体中，所述高功率微波防护电路装配在所述电路板上。

进一步的，所述屏蔽壳体底座上设置有四个用于安装固定电路板的凸台。

进一步的，所述电路板四个角的位置设置有用于接地和固定的金属化通孔，并与所述屏蔽壳体底座配合。

进一步的，所述电路板为介电常数为3.66的高频陶瓷介质基板。

进一步的，所述输入接口和所述输出接口为标准的50欧姆SMA型接头，并通过螺钉固定在所述屏蔽壳体底座两端。

进一步的，所述第一电感、所述第二电感和所述第三电感为叠层片式高频电感。

进一步的，所述第一电容和所述第二电容为射频微波多层片式瓷介电容。

进一步的，所述气体放电管为小型化的表贴陶瓷气体放电管。

进一步的，所述第一瞬态电压抑制二极管和所述第二瞬态电压抑制二极管为小型化的表贴双向瞬态电压抑制二极管。

本发明的有益效果在于：额定功率容量大、插入损耗小、响应速度快、通用性强、安装维护方便，能有效防护高功率微波对电子设备的损毁，可应用于短波、超短波等收发一体通信系统的高功率微波防护。

本发明的有益效果在于：本发明采用的第一级气体放电管可有效增加防护装置的功率容量，而第二级和第三级低结电容的瞬态电压抑制器件，可降低防护装置插入损耗和提高响应速度，本发明的防护装置可应用于C和X波段高频用频设备的高功率微波防护。

附图说明

图1为本发明的高功率微波防护电路的电路原理图；

图2为本发明一实施例的结构示意图；

图3为本发明一实施例的内部结构示意图；

附图标记：1-天线，2-接口，3-输入接口，4-第一电感，5-气体放电管，6-第一电容，7-第一瞬态电压抑制二极管，8-第二电感，9-地，10-第二电容，11-第二瞬态电压抑制二极管，12-第三电感，13-输出接口，14-射频前端，15-接收机，16-盖板，17-屏蔽壳体底座，18-电路板，19-凸台。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种小型化高功率微波防护装置，包括输入接口3、输出接口13和高功率微波防护电路，输入接口3与天线1的接口2连接，输出接口13与接收机15的射频前端14连接，高功率微波防护电路通过微带线连接输入接口3和输出接口13。

如图1所示，高功率微波防护电路包括气体放电管5、第一瞬态电压抑制二极管7、第二瞬态电压抑制二极管11、第一电感4、第二电感8、第三电感12、第一电容6和第二电容10，其中：第一电感4的第一端与输入接口3连接的微带线并联，第一电容6的第一端分别连接气体放电管5的第二端、第一电感4的第一端和输入接口3，第一电容6的第二端分别连接第一瞬态电压抑制二极管7的第二端、第二电感8的第一端和第二电容10的第一端；第二电容10的第二端分别连接第二瞬态电压抑制二极管11的第二端、第三电感12的第一端和输出接口13，第三电感12的第一端与输出接口13连接的微带线并联；气体放电管5、第一瞬态电压抑制二极管7和第二瞬态电压抑制二极管11的第一端均接地9，第一电感4、第二电感8和第三电感12的第二端均接地9。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上：

如图2所示，本实施例的一种小型化高功率微波防护装置，还包括屏蔽壳体底座17、盖板16和电路板18，屏蔽壳体底座17和盖板16相互配合，通过螺钉紧固形成完整的金属屏蔽壳体，电路板18设置于金属屏蔽壳体中，高功率微波防护电路装配在电路板18上。

优选的，输入接口3和输出接口13为标准的50欧姆SMA型连接器，通过螺钉固定在屏蔽壳体底座17。

优选的，金属盖板和屏蔽壳体材料为铝材，表面喷砂处理。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上：

如图3所示，屏蔽壳体底座17内部四角位置设置有四个用于接地和固定电路板的凸台19，电路板的输入和输出端分别通过微带线与SMA型连接器的芯线连接。

优选的，电路板18四个角的位置设置有用于接地和固定的金属化通孔，并与屏蔽壳体底座17配合。

优选的，电路板18为介电常数为3.66的高频陶瓷介质基板。

实施例4

本实施例在实施例1的基础上：

电路板18材料为RO4350B，电路板18为两层板，上、下层设计有大面积铺地，且上下的地层通过直径为0.2mm的金属化通孔阵列连接，电路板上层设置高功率微波防护电路。

优选的，第一电感4、第二电感8和第三电感12为0402封装的叠层片式高频电感，可有效降低绕线电感间的分布电容；第一电容6和第二电容10为0805封装的射频微波多层片式瓷介电容，提高电容的自谐振频率，降低插损；气体放电管5为小型化的表贴陶瓷气体放电管，击穿电压为230V，节电容为1pF，降低防护装置插损；第一瞬态电压抑制二极管7和第二瞬态电压抑制二极管11为超小型的低节电容表贴双向瞬态电压抑制二极管，降低防护装置插损。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是有线连接，也可以是无线连接。

Claims (10)

1.一种小型化高功率微波防护装置，其特征在于，包括输入接口（3）、输出接口（13）和高功率微波防护电路，所述输入接口（3）与天线（1）的接口（2）连接，所述输出接口（13）与接收机（15）的射频前端（14）连接，所述高功率微波防护电路通过微带线连接所述输入接口（3）和所述输出接口（13）；

所述高功率微波防护电路包括气体放电管（5）、第一瞬态电压抑制二极管（7）、第二瞬态电压抑制二极管（11）、第一电感（4）、第二电感（8）、第三电感（12）、第一电容（6）和第二电容（10），所述第一电感（4）的第一端与所述输入接口（3）连接的微带线并联，所述第一电容（6）的第一端分别连接所述气体放电管（5）的第二端、所述第一电感（4）的第一端和所述输入接口（3），所述第一电容（6）的第二端分别连接所述第一瞬态电压抑制二极管（7）的第二端、所述第二电感（8）的第一端和所述第二电容（10）的第一端；所述第二电容（10）的第二端分别连接所述第二瞬态电压抑制二极管（11）的第二端、所述第三电感（12）的第一端和所述输出接口（13），所述第三电感（12）的第一端与所述输出接口（13）连接的微带线并联；所述气体放电管（5）、所述第一瞬态电压抑制二极管（7）和所述第二瞬态电压抑制二极管（11）的第一端均接地（9），所述第一电感（4）、所述第二电感（8）和所述第三电感（12）的第二端均接地（9）。

2.根据权利要求1所述的一种小型化高功率微波防护装置，其特征在于，还包括屏蔽壳体底座（17）、盖板（16）和电路板（18），所述屏蔽壳体底座（17）和所述盖板（16）相互配合，通过螺钉紧固形成完整的金属屏蔽壳体，所述电路板（18）设置于所述金属屏蔽壳体中，所述高功率微波防护电路装配在所述电路板（18）上。

3.根据权利要求2所述的一种小型化高功率微波防护装置，其特征在于，所述屏蔽壳体底座（17）上设置有四个用于安装固定电路板的凸台（19）。

4.根据权利要求3所述的一种小型化高功率微波防护装置，其特征在于，所述电路板（18）四个角的位置设置有用于接地和固定的金属化通孔，并与所述屏蔽壳体底座（17）配合。

5.根据权利要求2所述的一种小型化高功率微波防护装置，其特征在于，所述电路板（18）为介电常数为3.66的高频陶瓷介质基板。

6.根据权利要求2所述的一种小型化高功率微波防护装置，其特征在于，所述输入接口（3）和所述输出接口（13）为标准的50欧姆SMA型接头，并通过螺钉固定在所述屏蔽壳体底座（17）两端。

7.根据权利要求1所述的一种小型化高功率微波防护装置，其特征在于，所述第一电感（4）、所述第二电感（8）和所述第三电感（12）为叠层片式高频电感。

8.根据权利要求1所述的一种小型化高功率微波防护装置，其特征在于，所述第一电容（6）和所述第二电容（10）为射频微波多层片式瓷介电容。

9.根据权利要求1所述的一种小型化高功率微波防护装置，其特征在于，所述气体放电管（5）为小型化的表贴陶瓷气体放电管。

10.根据权利要求1所述的一种小型化高功率微波防护装置，其特征在于，所述第一瞬态电压抑制二极管（7）和所述第二瞬态电压抑制二极管（11）为小型化的表贴双向瞬态电压抑制二极管。

Images