CN2790007Y - 一种gps有源天线接口防浪涌冲击装置 - Google Patents

一种gps有源天线接口防浪涌冲击装置 Download PDF

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张雷
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一种GPS有源天线接口防浪涌冲击装置，属通信技术领域，用于解决浪涌冲击问题。其技术方案是：在GPS有源天线接口电路中增设组合放电电路，所述组合放电电路由瞬态电压抑制二极管D1、D2、电阻R、电容C2、电感L组成，其中，电感L一端连接于射频输出端口，另一端经电阻R与电源稳压模块B连接，去耦电容C2接于电感L和地之间；瞬态电压抑制二极管D1、D2和电阻R组成一个浪涌吸收电路，三者连接成“π”型电路，瞬态电压抑制二极管D1、D2的另一端接地。本实用新型能够快速吸收浪涌冲击能量，保护模块内部敏感元器件，且装置为非一次性防护，可长期有效保护GPS模块。本实用新型易于产品小型化、模块化。

Description

一种GPS有源天线接口防浪涌冲击装置
技术领域：
本实用新型涉及GPS有源天线接口防浪涌冲击装置，属通信技术领域。
背景技术
在现代通信设备中，与有线接口(包括电源接口、射频接口、数据传输接口)相连的电路部分中一般都存在电子敏感器件，来自电力线或互连线上的浪涌冲击能量通常会造成这些元器件的损坏，从而使产品失效。这种浪涌冲击能量主要来自于开关瞬态或雷击瞬态，由这两种瞬态产生的高能量很容易造成与接口相连接的器件被击穿。以往针对上述情况的解决方法是在接口处加设避雷器、压敏电阻、各类放电管等装置进行防护，但是上述方案能够实施的首要前提是要有足够的空间安放这些器件，而且有些器件存在放电启动时间长、限位电压高等缺陷，因此加装防护装置的方法在目前小型化精密型的产品上无法应用。
在CDMA移动通信系统中，GPS有源天线应用在CDMA基站的时钟基准和无线同步方面，GPS有源天线接收GPS卫星下传的数据信息，传输给基站接收机进行应用。由于是接收卫星信号，GPS有源天线要架设在通信铁塔的较高部位，这样更容易使GPS有源天线受到雷击浪涌的冲击。由于GPS有源天线结构小型和同轴供电的特殊技术要求，常规防雷技术无法在这一模块中应用，所以国内外生产商对这一产品都没有采取有效的防护措施，甚至没有采取措施，使得这一产品在实际应用中有较高的损坏率。
发明内容
本实用新型用于克服已有技术之缺陷而提供一种能够防止浪涌冲击、能有效保护天线模块中与接口相关联器件的GPS有源天线接口防浪涌冲击装置。
解决上述问题的技术方案是：
一种GPS有源天线接口防浪涌冲击装置，它包括射频输出端口X、电源稳压模块B及放大模块A，改进后，在GPS有源天线接口电路中增设组合放电电路，所述组合放电电路由瞬态电压抑制二极管D1、延迟电阻R、电容C2、电感L组成，其中，电感L一端连接于射频输出端口，另一端经电阻R与电源稳压模块B连接，去耦电容C2接于电感L和地之间；瞬态电压抑制二极管D1和电阻R组成一浪涌吸收电路，二极管D1的另一端接地。
上述GPS有源天线接口防浪涌冲击装置，在延迟电阻R和电源稳压模块B之间增设一个瞬态电压抑制二极管D2，瞬态电压抑制二极管D2一端连接延迟电阻R，另一端接地。
采用这种结构的GPS有源天线接口防浪涌冲击装置，能够快速地吸收浪涌冲击能量，保护模块内部敏感元器件。本装置为非一次性防护，可长期有效保护GPS模块，满足对产品防浪涌冲击和抗扰度性能的要求。本实用新型易于产品小型化、模块化。
附图说明
图1是本实用新型的电原理图。
图中各标号为：D1、D2.瞬态电压抑制二极管，C1.隔直电容，C2.去耦电容，L.滤波电感，R.迟延电阻，A.放大模块，B.电源稳压模块，X.射频输出端口。
具体实施方式
从图中可以看到，本实用新型所述的GPS有源天线接口防浪涌冲击装置由组合放电电路构成，所述组合放电电路包括瞬态电压抑制二极管D1、D2、隔直电容C1、去耦电容C2、滤波电感L、迟延电阻R，它们与放大模块A(图中仅画出放大模块A作代表，实际上，电源稳压模块B除给放大模块A供电外，还要给其它电路提供稳压电压。)、电源稳压模块B、射频输出端口X(同时也是直流供电的输入端)相连接。在该组合放电电路中，隔直电容C1可以使射频信号通过而阻止直流电流直接注入放大模块A，滤波电感L对射频信号表现为高阻，为直流供电提供通路，同时和去耦电容C2一起消除电源稳压模块B对射频信号输出的干扰，瞬态电压抑制二极管D1、D2、迟延电阻R组成“π”型组合放电网络。
瞬态电压抑制二极管可根据实验和使用条件的要求，参照相关瞬态电压抑制二极管的有关击穿电压、启动时间、功率容量、最大承受电流等参数进行选用。
组合放电电路的工作过程是：在没有浪涌冲击脉冲的情况下瞬态电压抑制二极管D1、D2不导通，直流电流通过迟延电阻R为电源稳压模块B供电。在有浪涌冲击脉冲的情况下，如果浪涌能量叠加在了直流供电电压上，到达端口时，峰值超过了瞬态电压抑制二极管的击穿电压，瞬态电压抑制二极管D1快速启动，在极短的时间内(纳秒级)对地导通吸收浪涌能量，使瞬态电压能够限制在后续电路允许的范围。此时，迟延电阻R延长脉冲沿的传输时间，缓解高能量脉冲对后续电路的直接冲击，为瞬态电压抑制二极管D1提供足够的抑制时间，瞬态电压抑制二极管D2进一步吸收浪涌脉冲的能量，抑制浪涌脉冲的峰值电压，提高稳定性。对应具有不同承受能力的电源稳压模块，可对瞬态电压抑制二极管D2进行取舍。上述方案中电容、电阻、电感和瞬态电压抑制二极管参数由电路中具体技术要求决定。
经测试，本实用新型防浪涌(冲击)抗扰度性能符合GB/T 17626.5-1999 idt IEC61000-4-5：1995标准规定的试验条件和技术标准。
1.浪涌波形：CWG组合波(1.2/50us，8/20us)：
2.电压峰值：2000V；
3.脉冲数量：5个正极性，5个负极性；
4.重复时间：60秒；
5.输出等效内阻：2欧姆；
6.抗扰度要求：按上述波形条件测试后，本装置能够保护GPS有源天线电性能的完整性。

Claims (2)

1.一种GPS有源天线接口防浪涌冲击装置，它包括射频输出端口X、电源稳压模块B及放大模块A，其特征在于，在GPS有源天线接口电路中增设组合放电电路，所述组合放电电路由瞬态电压抑制二极管D1、延迟电阻R、电容C2、电感L组成，其中，电感L一端连接于射频输出端口，另一端经电阻R与电源稳压模块B连接，去耦电容C2接于电感L和地之间；瞬态电压抑制二极管D1和电阻R组成一个浪涌吸收电路，二极管D1的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的GPS有源天线接口防浪涌冲击装置，其特征在于，在延迟电阻R和电源稳压模块B之间增设一个瞬态电压抑制二极管D2，瞬态电压抑制二极管D2一端连接延迟电阻R，另一端接地。
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