CN112994716B - 射频链路电磁脉冲综合防护装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种射频链路电磁脉冲综合防护装置，涉及电磁脉冲防护技术领域。其包括金属壳体、慢沿射频选频网络组件、快沿射频选频网络组件、慢沿分立抑制器件和快沿分立抑制器件；所述金属壳体内开设有慢沿脉冲抑制腔和快沿脉冲抑制腔，所述金属壳体上设置有射频输入端、射频输出端以及射频传输线；所述慢沿射频选频网络组件设置于慢沿脉冲抑制腔内；所述快沿射频选频网络组件设置于快沿脉冲抑制腔内；所述慢沿分立抑制器件电连接于慢沿射频选频网络组件，构成慢沿泄放通路；所述快沿分立抑制器件电连接于快沿射频选频网络组件，构成快沿泄放通路，本申请具有实现慢快沿强电磁脉冲一体化综合防护的优点。

Description

射频链路电磁脉冲综合防护装置

技术领域

本申请涉电磁脉冲防护的领域，尤其是涉及一种射频链路电磁脉冲综合防护装置。

背景技术

无线收发系统设备尤其是天线和同轴馈线暴露在设备的外面，极易遭受各类强瞬态电磁脉冲的侵扰，并通过天线和馈线将各类瞬态强电磁脉冲引入到收发系统内部造成关键敏感设备损坏，从而影响无线装备和设备的正常工作。

当前,在强瞬态电磁脉冲防护中，微秒级（us）慢速前沿（以下简称“慢沿”）强电磁脉冲（如雷电电磁脉冲）窄带射频链路防护技术相对成熟，而对于其他类的纳秒级（ns）及以下快速前沿（以下简称“快沿”）强电磁脉冲防护技术还处于起步阶段。在实际防护中，常常出现快沿防护模块不能承受慢沿强脉冲的能量,慢沿模块响应速度很慢不能及时抑制快沿强电磁脉冲。因此申请人认为快慢沿强电磁脉冲综合防护是目前行业亟待解决的问题。

发明内容

为了实现快慢沿强电磁脉冲综合防护，本申请提供一种射频链路电磁脉冲综合防护装置。

本申请提供一种射频链路电磁脉冲综合防护装置，采用如下的技术方案：

一种射频链路电磁脉冲综合防护装置，包括：

金属壳体、慢沿射频选频网络组件、快沿射频选频网络组件、慢沿分立抑制器件和快沿分立抑制器件；

所述金属壳体内开设有慢沿脉冲抑制腔和快沿脉冲抑制腔，所述金属壳体上设置有连通至慢沿脉冲抑制腔的射频输入端、连接至快沿脉冲抑制腔的射频输出端以及连接于慢沿脉冲抑制腔和快沿脉冲抑制腔之间的射频传输线；

所述慢沿射频选频网络组件设置于慢沿脉冲抑制腔内，电连接于射频输入端和射频传输线面向慢沿脉冲抑制腔一端之间；所述快沿射频选频网络组件设置于快沿脉冲抑制腔内，电连接于射频输出端和射频传输线面向快沿脉冲抑制腔一端之间；

所述慢沿分立抑制器件电连接于慢沿射频选频网络组件和慢沿脉冲抑制腔内壁之间，构成慢沿泄放通路；所述快沿分立抑制器件电连接于快沿射频选频网络组件和快沿脉冲抑制腔内壁之间，构成快沿泄放通路。

通过采用上述技术方案，慢沿脉冲抑制腔与快沿脉冲抑制腔设置在同一金属壳体内,通过同轴传输线将慢沿射频选频网络组件和快沿射频选频网络组件串联,并在慢沿脉冲抑制腔与快沿脉冲抑制腔分别构成慢沿泄放通路和快沿泄放通路。将慢沿泄放通路和快沿泄放通路串联使得强瞬态电磁脉冲依次通过。在防护装置受到强瞬态电磁脉冲时，慢沿泄放通路先泄放其中能量较大的慢沿强脉冲，使得进入快沿泄放通路的强瞬态电磁脉冲不会有较大的能量；之后快沿泄放通路泄放强瞬态电磁脉冲中需要较快响应速度的快沿强电磁脉冲，实现慢快沿强电磁脉冲一体化综合防护。

优选的：所述慢沿射频选频网络组件包括连接于射频输入端和射频传输线面向慢沿脉冲抑制腔一端之间的慢沿输入射频带线、慢沿射频耦合模块和慢沿输出射频带线；所述慢沿输入射频带线和慢沿输出射频带线平行于慢沿脉冲抑制腔的一侧内壁；

快沿射频选频网络组件包括连接于射频输出端和射频传输线面向快沿脉冲抑制腔一端之间的快沿输入射频带线、快沿射频耦合模块和快沿输出射频带线；所述快沿输入射频带线和快沿输出射频带线平行于快沿脉冲抑制腔的一侧内壁；

其中，慢沿输入射频带线和慢沿脉冲抑制腔内壁之间、慢沿输出射频带线和慢沿脉冲抑制腔内壁之间构成慢沿射频选频网络的慢沿接地等效电容，慢沿输入射频带线和慢沿输出射频带线自身构成慢沿射频选频网络的慢沿串联等效电感；

快沿输入射频带线和快沿脉冲抑制腔内壁之间、输出射频带线和快沿脉冲抑制腔内壁之间构成快沿射频选频网络的快沿接地等效电容，快沿输入射频带线和快沿输出射频带线自身构成快沿射频选频网络的快沿串联等效电感。

通过采用上述技术方案，慢沿射频选频网络组件快沿射频选频网络组件从含有集中参数器件的射频选频网络出发，从输入射频带线和输出射频带线两者与金属本体的分布参数制造的工艺为突破口，充分利用输入射频带线和输出射频带线两者与金属内腔设计构建串联等效电感、接地等效电容与射频耦合模块一起构造超宽带选频网络，构建的超宽带选频网络具有可调性，解决国内用于射频链路强电磁脉冲防护的带宽不足的问题，解决制约行业发展的技术短板。

同时，射频选频网络组件和金属壳体构成的超宽带选频网络，其基本工作频带、带宽和射频性能主要由输入射频带线和输出射频带线在金属内腔中的分布参数与射频耦合模块决定。而这种超宽带选频网络其射频特性参数不因输入射频端的信号传输线、射频输出端的信号传输线加载到地的器件而改变,非常适合并接下拉到地的开路型器件。

优选的：所述慢沿射频网络组件还包括慢沿射频基板，所述慢沿射频基板平行于慢沿脉冲抑制腔的一侧内壁，将慢沿脉冲抑制腔分隔成慢沿上腔体和慢沿下腔体；所述慢沿输入射频带线、慢沿射频耦合模块和慢沿输出射频带线固定于慢沿射频基板面向慢沿上腔体的一侧；所述慢沿分立抑制器件固定于慢沿射频基板面向下腔体的一侧。

所述快沿射频网络组件还包括快沿射频基板，所述快沿射频基板平行于快沿脉冲抑制腔的一侧内壁，将快沿脉冲抑制腔分隔成快沿上腔体和快沿下腔体；所述快沿输入射频带线、快沿射频耦合模块和快沿输出射频带线固定于快沿射频基板面向快沿上腔体的一侧；所述快沿分立抑制器件固定于快沿射频基板面向下腔体的一侧。

通过采用上述技术方案，通过慢沿分立抑制器件和快沿分立抑制器件的可拆装的设置，使得整体的慢沿泄放通路和快沿泄放通路可以快速重构，以达到良好的适应效果。

优选的：所述慢沿输入射频带线包括设置于中部的慢沿输入射频电感部以及设置于两端的慢沿输入射频电容部；所述慢沿输出射频带线包括设置于中部的慢沿输出射频电感部以及设置于两端的慢沿输出射频电容部；所述慢沿接地等效电容由慢沿输入射频电容部和慢沿脉冲抑制腔内壁之间以及慢沿输出射频电容部和慢沿脉冲抑制腔内壁构成，所述慢沿串联等效电感由慢沿输入射频电感部和慢沿输出射频电感部构成。

通过采用上述技术方案，将慢沿输入射频带线和慢沿输出射频带线分隔设置成慢沿射频电容部和慢沿射频电感部，最大程度的利用了输入射频带线和输出射频带线自身结构特性及输入射频带线和输出射频带线在金属内腔中的分布参数特性。

优选的：所述快沿输入射频带线包括设置于中部的快沿输入射频电感部以及设置于两端的快沿输入射频电容部；所述快沿输出射频带线包括设置于中部的快沿输出射频电感部以及设置于两端的快沿输出射频电容部；所述快沿接地等效电容由快沿输入射频电容部和快沿脉冲抑制腔内壁之间以及快沿输出射频电容部和快沿脉冲抑制腔内壁构成，所述快沿串联等效电感由快沿输入射频电感部和快沿输出射频电感部构成。

通过采用上述技术方案，将快沿输入射频带线和快沿输出射频带线分隔设置成快沿射频电容部和快沿射频电感部，最大程度的利用了输入射频带线和输出射频带线自身结构特性及输入射频带线和输出射频带线在金属内腔中的分布参数特性。

优选的：所述慢沿输入射频带线和/或慢沿输出射频带线上开设有供慢沿分立抑制器件连接的慢沿金属过孔；

所述快沿输入射频带线和/或快沿输出射频带线上开设有供快沿分立抑制器件连接的快沿金属过孔。

通过采用上述技术方案，可根据实际情况设置分立抑制器件的位置，以达到对各种场景的适应。

优选的：所述慢沿分立抑制器件为气体放电管和/或瞬态电压抑制二极管中的一种或多种；所述快沿分立抑制器件为瞬态电压抑制二极管和/或半导体PIN二极管的一种或多种。

通过采用上述技术方案，气体放电管可用于吸收泄放慢沿强电磁脉冲如雷电电磁脉冲(LEMP), 瞬态电压抑制二极管可以用于吸收泄放慢沿强电磁脉冲如雷电电磁脉冲(LEMP)和快沿强瞬态电磁脉冲如核电电磁脉冲(NEMP), 半导体PIN二极管可以用于吸收泄放快沿强瞬态电磁脉冲如核电电磁脉冲(NEMP)和高功率微波脉冲(HPM)。因此慢沿分立抑制器件可以用来泄放吸收抑制大能量的慢沿强瞬态电磁脉冲。快沿分立抑制器件可以用来泄放吸收抑制中小能量的快沿强瞬态电磁脉冲。

优选的：所述金属壳体于慢沿脉冲抑制腔和快沿脉冲抑制腔之间设置有分隔壁，所述射频传输线为同轴传输线固定于分隔壁上，且射频输入端、射频传输线和射频输出端同轴设置。

通过采用上述技术方案，分割壁的设置稳定的分割出了慢沿脉冲抑制腔和快沿脉冲抑制腔。另外由于射频输入端、射频传输线和射频输出端同轴设置，因此在装配上能够方便安装。

优选的：所述慢沿输入射频带线和慢沿输出射频带线固定于慢沿射频基板上的铜箔，所述慢沿输入射频带线和慢沿输出射频带线之间设置于同一条直线上，且所述慢沿输入射频带线和慢沿输出射频带线之间设置有分隔间隙；

所述快沿输入射频带线和快沿输出射频带线固定于快沿射频基板上的铜箔，所述快沿输入射频带线和快沿输出射频带线之间设置于同一条直线上，且所述快沿输入射频带线和快沿输出射频带线之间设置有分隔间隙。

通过采用上述技术方案，将输入射频带线和输出射频带线设置于同一条直线上首先方面铜箔铺设在基板上，其次能够保证射频带线和输出射频带线的特性相近，有利于构成稳定的超宽带选频网络。

优选的：所述金属壳体包括金属腔体和金属盖板，所述金属盖板可拆卸连接于金属腔体上，所述金属腔体面向金属盖板一侧的外壁上开设有防水槽，所述防水槽内设置有防水导电胶圈。

通过采用上述技术方案，由于防水导电胶圈具有弹性，金属盖板盖接在金属本体的开口时，会使得防水导电胶圈产生形变，将金属盖板和金属本体之间的空隙密封。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

（1）实现慢快沿强电磁脉冲一体化综合防护；

（2）解决国内用于射频链路强电磁脉冲防护的带宽不足的问题，解决制约行业发展的技术短板；

（3）构成的超宽带选频网络其射频特性参数不因输入射频端的信号传输线、射频输出端的信号传输线加载到地的器件而改变,非常适合并接下拉到地的开路型器件。

附图说明

图1为射频链路电磁脉冲综合防护装置的爆炸结构示意图；

图2为射频链路电磁脉冲综合防护装置的结构示意图；

图3为凸显射频链路电磁脉冲综合防护装置中金属壳体内部的结构示意图；

图4为射频链路电磁脉冲综合防护装置的半剖示意图；

图5为射频链路电磁脉冲综合防护装置的等效电路图。

附图标记：1、金属壳体；11、金属本体；12、金属盖板；13、慢沿脉冲抑制腔；14、快沿脉冲抑制腔；15、分隔壁；16、射频输入端；17、射频输出端；18、射频传输线；19、防水导电胶圈；2、慢沿射频选频网络组件；21、慢沿射频基板；22、慢沿输入射频带线；221、慢沿输入射频电感部；222、慢沿输入射频电容部；23、慢沿射频耦合模块；24、慢沿输出射频带线；241、慢沿输出射频电感部；242、慢沿输出射频电容部；3、快沿射频选频网络组件；31、快沿射频基板；32、快沿输入射频带线；321、快沿输入射频电感部；322、快沿输入射频电容部；33、快沿射频耦合模块；34、快沿输出射频带线；341、快沿输出射频电感部；342、快沿输出射频电容部；4、慢沿分立抑制器件；5、快沿分立抑制器件。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

随着5G通信技术的推广应用和射频微波技术向更高频率的迅猛发展, 无线设备用户日益增多，各类无线装备和设施被广泛地应用到工农业生产、科学研究、外空探测、国防建设、国土安全防御等工程应用领域中，各类超宽带无线装备和设施的收发系统就被置于复杂的电磁环境中。

无线收发系统设备尤其是天线和同轴馈线暴露在设备的外面，极易遭受各类强瞬态电磁脉冲的侵扰，并通过天线和馈线将各类瞬态强电磁脉冲引入到收发系统内部造成关键敏感设备损坏，从而影响无线装备和设备的正常工作。

强瞬态电磁脉冲防护中主要用到射频链路强电磁脉冲防护装置。射频链路强电磁脉冲防护装置除了要能有效地抑制强电磁脉冲外，还需要保证有用射频信号能有效传输通过且对系统功能没有任何影响。

另外，在强瞬态电磁脉冲防护中，微秒级（us）慢速前沿（以下简称“慢沿”）强电磁脉冲（如雷电电磁脉冲）窄带射频链路防护技术相对成熟，而对于其他类的纳秒级（ns）及以下快速前沿（以下简称“快沿”）强电磁脉冲防护技术还处于起步阶段。而当前射频链路强电磁脉冲防护装置对快沿防护模块的可靠性要求很高，尤其是用于某些特殊无线装备上的，导致快沿防护模块基本上是依赖进口。如何对超宽带射频链路上的关键设备用一种装置实施有效的快慢沿强电磁脉冲防护，是当前超宽带射频链路强瞬态电磁脉冲防护急需解决的技术问题。

本申请公开一种射频链路电磁脉冲综合防护装置，如图1和图2所示，包括金属壳体1、慢沿射频选频网络组件2、快沿射频选频网络组件3、慢沿分立抑制器件4和快沿分立抑制器件5。金属壳体1内开设有慢沿脉冲抑制腔13和快沿脉冲抑制腔14，金属壳体1上设置有连通至慢沿脉冲抑制腔13的射频输入端16、连通至快沿脉冲抑制腔14的射频输出端17以及连接于慢沿脉冲抑制腔13和快沿脉冲抑制腔14之间的射频传输线18；慢沿射频选频网络组件2设置于慢沿脉冲抑制腔13内，电连接于射频输入端16和射频传输线18面向慢沿脉冲抑制腔13一端之间；快沿射频选频网络组件3设置于快沿脉冲抑制腔14内，电连接于射频输出端17和射频传输线18面向快沿脉冲抑制腔14一端之间。慢沿分立抑制器件4电连接于慢沿射频选频网络组件2和慢沿脉冲抑制腔13内壁之间，构成慢沿泄放通路；快沿分立抑制器件5电连接于快沿射频选频网络组件3和快沿脉冲抑制腔14内壁之间，构成快沿泄放通路。

如图1所示，本申请通过将慢沿脉冲抑制腔13与快沿脉冲抑制腔14设置在同一金属壳体1内,通过同轴传输线将慢沿射频选频网络组件2和快沿射频选频网络组件3串联,并在慢沿脉冲抑制腔13与快沿脉冲抑制腔14分别构成慢沿泄放通路和快沿泄放通路。在防护装置受到强瞬态电磁脉冲时，慢沿泄放通路先泄放其中能量较大的慢沿强脉冲，使得进入快沿泄放通路的强瞬态电磁脉冲不会有较大的能量；之后快沿泄放通路泄放强瞬态电磁脉冲中需要较快响应速度的快沿强电磁脉冲，完成慢快沿强电磁脉冲一体化综合防护。

具体的，如图1和图2所示，金属壳体1采用全密封的金属结构。全密封的金属结构能够提升防护装置的电磁屏蔽性能与接地性能。金属壳体1和其内部的慢沿脉冲抑制腔13与快沿脉冲抑制腔14整体均呈方形。金属壳体1包括一侧端面设有开口的金属本体11和可拆卸盖接于金属本体11开口处的金属盖板12。通过拆卸金属盖板12，调节慢沿脉冲抑制腔13中慢沿射频选频网络组件2和快沿脉冲抑制腔14中快沿射频选频网络组件3的参数，能对慢沿射频选频网络组件2和快沿射频选频网络组件3构成的超宽带谐振选频网络的带宽进行调节。

如图1和图2所示，金属本体11为一体成型的结构，金属本体11面向金属盖板12一侧端面的外壁上开设有环形的防水槽。防水槽内放置有防水导电胶圈19。由于防水导电胶圈19具有弹性，金属盖板12盖接在金属本体11的开口时，会使得防水导电胶圈19产生形变，将金属盖板12和金属本体11之间的空隙密封。本实施方式中金属盖板12通过在四个边角上分别安装螺钉可拆卸地固定连接在金属本体11。进一步的，金属本体11或金属盖板12可开设接地螺孔，以方便防护装置接地。

如图1和图2所示，射频输入端16和射频输出端17内置有50欧姆信号传输线，可与金属本体11外的50欧姆射频链路连接。射频输入端16和射频输出端17固定于金属本体11相对的两侧侧壁上，金属壳体1于慢沿脉冲抑制腔13和快沿脉冲抑制腔14之间一体设置有分隔壁15，射频传输线18为同轴传输线固定于分隔壁15上，使得射频输入端16、射频输出端17的信号传输线和射频传输线18处于同一轴线上。射频输入端16和射频输出端17两者和金属本体11之间的可采用一体固定、法兰盘固定、紧配压接固定或螺纹固定的方式。

如图3和图4所示，慢沿射频选频网络组件2包括慢沿射频基板21、慢沿输入射频带线22、慢沿射频耦合模块23和慢沿输出射频带线24。慢沿射频基板21平行于金属本体11的底板放置于慢沿脉冲抑制腔13中，将慢沿脉冲抑制腔13分隔成慢沿上腔体和慢沿下腔体；慢沿输入射频带线22、慢沿射频耦合模块23和慢沿输出射频带线24电连接于慢沿射频输入端16和射频传输线18面向慢沿脉冲抑制腔13的一端之间，且均固定于慢沿射频基板21面向慢沿上腔体的一侧。

如图3和图4所示，在本实施例中慢沿输入射频带线22和慢沿输出射频带线24均为铜箔,通过铺设固定在慢沿射频基板21上,实现慢沿输入射频带线22和慢沿输出射频带线24和金属盖板12平行。且慢沿输入射频带线22和慢沿输出射频带线24之间设置于同一条直线上，慢沿输入射频带线22和慢沿输出射频带线24之间设置有小间距的分隔间隙。使得慢沿输入射频带线22和金属盖板12之间、慢沿输出射频带线24和金属盖板12之间构成射频选频网络的慢沿接地等效电容，慢沿输入射频带线22和慢沿输出射频带线24自身构成射频选频网络的慢沿串联等效电感。慢沿射频耦合模块23等效容值在几皮法与几纳法之间，可由有用的工作频段确定,具备可重构特征。本实施例中慢沿射频耦合模块23采用耦合电容，在其他实施的方式中慢沿射频耦合模块23还可以由耦合电容和耦合电感构成。

如图3和图5所示，从等效原理上来说，慢沿输入射频带线22包括设置于中部的慢沿输入射频电感部221以及设置于两端的慢沿输入射频电容部222；慢沿输出射频带线24包括设置于中部的慢沿输出射频电感部241以及设置于两端的慢沿输出射频电容部242；慢沿接地等效电容由慢沿输入射频电容部222和慢沿脉冲抑制腔13内壁之间以及慢沿输出射频电容部242和慢沿脉冲抑制腔13内壁构成，慢沿串联等效电感由慢沿输入射频电感部221和慢沿输出射频电感部241构成。因此该慢沿选频网络的等效电路包括依次串联于射频输入端16和射频传输线18面向慢沿脉冲抑制腔13的一端之间的慢沿串联等效电感L1、慢沿耦合电容C1、慢沿串联等效电感L2，还包括并联在慢沿射频输入端16和慢沿输入串联等效电感L1、慢沿输入串联等效电感L1和慢沿耦合电容C1、慢沿耦合电容C1和慢沿串联等效电感L2、慢沿串联等效电感L2和慢沿射频输出端17之间的四个慢沿接地等效电容C2、C3、C4、C5。

如图3和图4所示，快沿射频选频网络组件3包括快沿射频基板31、快沿输入射频带线32、快沿射频耦合模块33和快沿输出射频带线34。快沿射频基板31平行于金属本体11的底板放置于快沿脉冲抑制腔14中，将快沿脉冲抑制腔14分隔成快沿上腔体和快沿下腔体；快沿输入射频带线32、快沿射频耦合模块33和快沿输出射频带线34电连接于快沿射频输入端16和射频传输线18面向快沿脉冲抑制腔14的一端之间，且均固定于快沿射频基板31面向快沿上腔体的一侧。

如图3和图4所示，在本实施例中快沿输入射频带线32和快沿输出射频带线34均为铜箔,通过铺设固定在快沿射频基板31上,实现快沿输入射频带线32和快沿输出射频带线34和金属盖板12平行。且快沿输入射频带线32和快沿输出射频带线34之间设置于同一条直线上，快沿输入射频带线32和快沿输出射频带线34之间设置有小间距的分隔间隙。使得快沿输入射频带线32和金属盖板12之间、快沿输出射频带线34和金属盖板12之间构成射频选频网络的快沿接地等效电容，快沿输入射频带线32和快沿输出射频带线34自身构成射频选频网络的快沿串联等效电感。快沿射频耦合模块33等效容值在几皮法与几纳法之间，可由有用的工作频段确定,具备可重构特征。本实施例中快沿射频耦合模块33采用耦合电容，在其他实施的方式中快沿射频耦合模块33还可以由耦合电容和耦合电感构成。

如图3和图5所示，从等效原理上来说，快沿输入射频带线32包括设置于中部的快沿输入射频电感部321以及设置于两端的快沿输入射频电容部322；快沿输出射频带线34包括设置于中部的快沿输出射频电感部341以及设置于两端的快沿输出射频电容部342；快沿接地等效电容由快沿输入射频电容部322和快沿脉冲抑制腔14内壁之间以及快沿输出射频电容部342和快沿脉冲抑制腔14内壁构成，快沿串联等效电感由快沿输入射频电感部321和快沿输出射频电感部341构成。因此该快沿选频网络的等效电路包括依次串联于射频传输线18面向快沿脉冲抑制腔14的一端和射频输出端17之间的快沿串联等效电感L3、快沿耦合电容C6、快沿串联等效电感L4，还包括并联在快沿射频输入端16和快沿输入串联等效电感L3、快沿输入串联等效电感L3和快沿耦合电容C6、快沿耦合电容C6和快沿串联等效电感L4、快沿串联等效电感L4和快沿射频输出端17之间的四个快沿接地等效电容C7、C8、C9、C10。

慢沿射频选频网络组件2、快沿射频选频网络组件3和金属壳体1构成的超宽带选频网络，能为DC-12GHz频段内超宽带射频链路提供强瞬态电磁脉冲综合防护。其基本工作频带、带宽和射频性能主要由慢沿射频选频网络组件2、快沿射频选频网络组件3在慢沿脉冲抑制腔13和快沿脉冲抑制腔14中的分布参数相关。而这种超宽带选频网络其射频特性参数不因射频输入端16的信号传输线、射频输出端17的信号传输线加载到地的器件而改变,非常适合并接下拉到地的开路型器件。超宽带选频网络的射频性能参数可以达到工作频带宽（BW≥2GHz）、驻波系数（VSWR≦1.5:1）、损耗小（≦0.5dB）。

如图4所示，慢沿射频基板21面向慢沿下腔体的一侧铺设有底面铜箔层。慢沿分立抑制器件4可拆卸连接于慢沿射频基板21面向慢沿下腔体一侧的底面铜箔层上。慢沿输入射频带线22和慢沿输出射频带线24上均开设有贯穿慢沿射频基板21的慢沿金属过孔，慢沿分立抑制器件4一端连接通过金属过孔安装在慢沿射频基板21上，另一端连接在慢沿下腔体的底壁上，形成慢沿泄放通路。在其他实施例中，也可以采用仅慢沿输入射频带线22开设慢沿金属过孔或仅慢沿输出射频带线24上开设有贯穿慢沿射频基板21的慢沿金属过孔来安装快沿分立抑制器件5，来构成慢沿泄放通路。

同理，如图4所示，快沿射频基板31面向快沿下腔体的一侧铺设有底面铜箔层。快沿分立抑制器件5可拆卸连接于快沿射频基板31面向快沿下腔体一侧的底面铜箔层上。快沿输入射频带线32和快沿输出射频带线34上均开设有贯穿快沿射频基板31的快沿金属过孔，快沿分立抑制器件5一端连接通过金属过孔安装在快沿射频基板31上，另一端连接在快沿下腔体的底壁上，形成快沿泄放通路。在其他实施例中，也可以采用仅快沿输入射频带线32开设快沿金属过孔或仅快沿输出射频带线34上开设快沿金属过孔来安装快沿分立抑制器件5，来构成快沿泄放通路。

慢沿分立抑制器件4为气体放电管和/或瞬态电压抑制二极管中的一种或多种；快沿分立抑制器件5为瞬态电压抑制二极管和/或半导体PIN二极管的一种或多种。其中，气体放电管可用于吸收泄放慢沿强电磁脉冲如雷电电磁脉冲(LEMP), 瞬态电压抑制二极管可以用于吸收泄放慢沿强电磁脉冲如雷电电磁脉冲(LEMP)和快沿强瞬态电磁脉冲如核电电磁脉冲(NEMP), 半导体PIN二极管可以用于吸收泄放快沿强瞬态电磁脉冲如核电电磁脉冲(NEMP)和高功率微波脉冲(HPM)。因此慢沿分立抑制器件4可以用来泄放吸收抑制大能量的慢沿强瞬态电磁脉冲。快沿分立抑制器件5可以用来泄放吸收抑制中小能量的快沿强瞬态电磁脉冲。

综上，本射频链路电磁脉冲综合防护装置实现慢快沿强电磁脉冲一体化综合防护，能为超宽带无线射频电子、电气装备和设施的在极其复杂和恶劣的电磁环境里提供强电磁脉冲防护；且本装置具备可重构功能，简化线路节省成本，方便现场应用，满足工程应用实践的要求。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种射频链路电磁脉冲综合防护装置，其特征在于：包括：

金属壳体(1)、慢沿射频选频网络组件(2)、快沿射频选频网络组件(3)、慢沿分立抑制器件(4)和快沿分立抑制器件(5)；所述金属壳体(1)包括金属本体(11)和金属盖板(12)，所述金属盖板(12)可拆卸连接于所述金属本体(11)上，所述金属本体(11)面向所述金属盖板(12)一侧的外壁上开设有防水槽，所述防水槽内设置有防水导电胶圈(19)；

所述金属壳体(1)的金属本体(11)内开设有慢沿脉冲抑制腔(13)和快沿脉冲抑制腔(14)，所述金属壳体(1)的金属本体(11)长方形两端设置有连通至所述慢沿脉冲抑制腔(13)的射频输入端(16)、连接至所述快沿脉冲抑制腔(14)的射频输出端(17)以及连接于所述慢沿脉冲抑制腔(13)和所述快沿脉冲抑制腔(14)之间的射频传输线(18)；所述金属壳体(1)的金属本体(11)于所述慢沿脉冲抑制腔(13)和所述快沿脉冲抑制腔(14)之间设置有分隔壁(15)，所述射频传输线(18)为同轴传输线固定于所述分隔壁(15)上，且所述射频输入端(16)、所述射频传输线(18)和所述射频输出端(17)同轴设置；

所述慢沿射频选频网络组件(2)设置于所述慢沿脉冲抑制腔(13)内，所述慢沿射频选频网络组件(2)电连接于所述射频输入端(16)和所述射频传输线(18)面向所述慢沿脉冲抑制腔(13)一端之间；所述快沿射频选频网络组件(3)设置于所述快沿脉冲抑制腔(14)内，所述快沿射频选频网络组件(3)电连接于所述射频输出端(17)和所述射频传输线(18)面向所述快沿脉冲抑制腔(14)一端之间；

所述慢沿分立抑制器件(4)电连接于所述慢沿射频选频网络组件(2)和所述慢沿脉冲抑制腔(13)底内壁之间，构成慢沿泄放通路；所述快沿分立抑制器件(5)电连接于所述快沿射频选频网络组件(3)和所述快沿脉冲抑制腔(14)底内壁之间，构成快沿泄放通路；

所述慢沿射频选频网络组件(2)包括慢沿射频基板(21)以及位于所述慢沿射频基板(21)上且连接于所述射频输入端(16)和所述射频传输线(18)面向所述慢沿脉冲抑制腔(13)一端之间的慢沿输入射频带线(22)、慢沿射频耦合模块(23)和慢沿输出射频带线(24)；所述慢沿输入射频带线(22)和所述慢沿输出射频带线(24)平行于所述慢沿脉冲抑制腔(13)的底内壁；

所述快沿射频选频网络组件(3)包括快沿射频基板(31)以及位于所述快沿射频基板(31)上且连接于所述射频输出端(17)和所述射频传输线(18)面向所述快沿脉冲抑制腔(14)一端之间的快沿输入射频带线(32)、快沿射频耦合模块(33)和快沿输出射频带线(34)；所述快沿输入射频带线(32)和所述快沿输出射频带线(34)平行于所述快沿脉冲抑制腔(14)的底内壁；

其中，所述慢沿输入射频带线(22)和所述金属盖板(12)在所述慢沿脉冲抑制腔(13)顶内壁之间、所述慢沿输出射频带线(24)和所述金属盖板(12)在所述慢沿脉冲抑制腔(13)顶内壁之间构成慢沿射频选频网络的慢沿接地等效电容，所述慢沿输入射频带线(22)和所述慢沿输出射频带线(24)自身构成慢沿射频选频网络的慢沿串联等效电感；

所述快沿输入射频带线(32)和所述金属盖板(12)在所述快沿脉冲抑制腔(14)顶内壁之间、所述快沿输出射频带线(34)和所述金属盖板(12)在所述快沿脉冲抑制腔(14)顶内壁之间构成快沿射频选频网络的快沿接地等效电容，所述快沿输入射频带线(32)和所述快沿输出射频带线(34)自身构成快沿射频选频网络的快沿串联等效电感；

通过拆卸所述金属盖板(12)，调节所述慢沿脉冲抑制腔(13)中所述慢沿射频选频网络组件(2)和所述快沿脉冲抑制腔(14)中所述快沿射频选频网络组件(3)的参数，能对所述慢沿射频选频网络组件(2)和所述快沿射频选频网络组件(3)构成的超宽带谐振选频网络的带宽进行调节。

2.根据权利要求1所述的射频链路电磁脉冲综合防护装置，其特征在于：所述慢沿射频基板(21)平行于所述慢沿脉冲抑制腔(13)的一侧内壁，将所述慢沿脉冲抑制腔(13)分隔成慢沿上腔体和慢沿下腔体；所述慢沿输入射频带线(22)、所述慢沿射频耦合模块(23)和所述慢沿输出射频带线(24)固定于所述慢沿射频基板(21)面向所述慢沿上腔体的一侧；所述慢沿分立抑制器件(4)固定于所述慢沿射频基板(21)面向所述慢沿下腔体的一侧；

所述快沿射频基板(31)平行于所述快沿脉冲抑制腔(14)的一侧内壁，将所述快沿脉冲抑制腔(14)分隔成快沿上腔体和快沿下腔体；所述快沿输入射频带线(32)、所述快沿射频耦合模块(33)和所述快沿输出射频带线(34)固定于所述快沿射频基板(31)面向所述快沿上腔体的一侧；所述快沿分立抑制器件(5)固定于所述快沿射频基板(31)面向所述快沿下腔体的一侧。

3.根据权利要求1所述的射频链路电磁脉冲综合防护装置，其特征在于：所述慢沿输入射频带线(22)包括设置于中部的慢沿输入射频电感部(221)以及设置于两端的慢沿输入射频电容部(222)；所述慢沿输出射频带线(24)包括设置于中部的慢沿输出射频电感部(241)以及设置于两端的慢沿输出射频电容部(242)；所述慢沿接地等效电容由所述慢沿输入射频电容部(222)和所述慢沿脉冲抑制腔(13)顶内壁之间以及所述慢沿输出射频电容部(242)和所述慢沿脉冲抑制腔(13)顶内壁构成，所述慢沿串联等效电感由所述慢沿输入射频电感部(221)和所述慢沿输出射频电感部(241)构成。

4.根据权利要求1所述的射频链路电磁脉冲综合防护装置，其特征在于：所述快沿输入射频带线(32)包括设置于中部的快沿输入射频电感部(321)以及设置于两端的快沿输入射频电容部(322)；所述快沿输出射频带线(34)包括设置于中部的快沿输出射频电感部(341)以及设置于两端的快沿输出射频电容部(342)；所述快沿接地等效电容由所述快沿输入射频电容部(322)和所述快沿脉冲抑制腔(14)顶内壁之间以及所述快沿输出射频电容部(342)和所述快沿脉冲抑制腔(14)顶内壁构成，所述快沿串联等效电感由所述快沿输入射频电感部(321)和所述快沿输出射频电感部(341)构成。

5.根据权利要求1所述的射频链路电磁脉冲综合防护装置，其特征在于：所述慢沿输入射频带线(22)和慢沿输出射频带线(24)上均开设有贯穿所述慢沿射频基板(21)供所述慢沿分立抑制器件(4)连接的慢沿金属过孔；所述慢沿射频基板(21)面向慢沿下腔体的一侧铺设有底面铜箔层；所述慢沿分立抑制器件(4)可拆卸连接于所述慢沿射频基板(21)面向所述慢沿下腔体一侧的底面铜箔层上；所述慢沿分立抑制器件(4)一端连接通过所述慢沿金属过孔安装在所述慢沿射频基板(21)上，另一端连接在所述慢沿下腔体的底壁上，形成慢沿泄放通路;

所述快沿输入射频带线(32)和所述快沿输出射频带线(34)上均开设有贯穿所述快沿射频基板(31)供所述快沿分立抑制器件(5)连接的快沿金属过孔；所述快沿射频基板(31)面向快沿下腔体的一侧铺设有底面铜箔层；所述快沿分立抑制器件(5)可拆卸连接于所述快沿射频基板(31)面向所述快沿下腔体一侧的底面铜箔层上；所述快沿分立抑制器件(5)一端连接通过所述快沿金属过孔安装在所述快沿射频基板(31)上，另一端连接在所述快沿下腔体的底壁上，形成快沿泄放通路。

6.根据权利要求1所述的射频链路电磁脉冲综合防护装置，其特征在于：所述慢沿分立抑制器件(4)为气体放电管和/或瞬态电压抑制二极管中的一种或多种；所述快沿分立抑制器件(5)为瞬态电压抑制二极管和/或半导体PIN二极管的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的射频链路电磁脉冲综合防护装置，其特征在于：所述慢沿输入射频带线(22)和所述慢沿输出射频带线(24)固定于所述慢沿射频基板(21)上的铜箔，所述慢沿输入射频带线(22)和所述慢沿输出射频带线(24)之间设置于同一条直线上，且所述慢沿输入射频带线(22)和所述慢沿输出射频带线(24)之间设置有分隔间隙；

所述快沿输入射频带线(32)和所述快沿输出射频带线(34)固定于所述快沿射频基板(31)上的铜箔，所述快沿输入射频带线(32)和所述快沿输出射频带线(34)之间设置于同一条直线上，且所述快沿输入射频带线(32)和所述快沿输出射频带线(34)之间设置有分隔间隙。

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