ES2136588T3 - Descargador emp. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN DESCARGADOR EMP DESACOPLADO EN UNA LINEA COAXIAL CON UNA CARCASA (20) COLOCADA EN UN CONDUCTOR EXTERNO (10) Y CON UN DESCARGADOR (28) CONECTADO ELECTRICAMENTE CON UN CONDUCTOR INTERNO DE LA LINEA COAXIAL (30) POR MEDIO DE UNA LINEA (24), ESTANDO DISPUESTA PARALELAMENTE CON RESPECTO AL DESCARGADOR (28), ENTRE LA CARCASA (20) Y EL CONDUCTOR (24), UNA CAPACIDAD CONCENTRADA 41, ACTUANDO ESTA POR LA CAPACITANCIA DE LA CAPACIDAD 41 COMO CORTOCIRCUITO DE AF, POR LO QUE LA LINEA 24 ACTUA COMO LINEA DE CORTOCIRCUITO LA /4.

Description

Descargador EMP.

La presente invención se refiere a un descargador EMP situado en un conductor coaxial, que comprende una carcasa colocada en un conductor exterior y un conductor \lambda/4 unido eléctricamente con el conductor interior del conductor axial en cuyo extremo está contactado un descargador con la carcasa según la definición de las reivindicaciones.

Los impulsos electromagnético artificiales, como los que se pueden generar por los motores, interruptores, fuentes de alimentación sincronizadas o similares, así como los de origen natural, como los rayos directos o indirectos, se conducen a través de acoplamientos inductivos, capacitivos o galvánicos mediante conductores coaxiales a los aparatos conectados y pueden dañarlos o incluso destruirlos. Es conocido proteger los aparatos contra importantes sobretensiones, tensiones parásitas o corrientes de los rayos a su entrada, mediante sistemas descargadores o reflejadores. Son conocidos, por ejemplo, descargadores de gas EMP, también denominados generadores de carga EMP, con los cuales estas corrientes, tensiones y determinadas frecuencias perjudiciales se pueden descargar o reflejar. Tales disposiciones son conocidas por la patente suiza CH-660261 y por las solicitudes de patente suizas 914/95, 158/97.

En la solicitud de patente suiza 158/97 se ha previsto descargar o reflejar corrientes y tensiones parásitas, mediante un descargador de sobretensión de descarga de gas, que está contactado entre el conductor exterior del conductor coaxial y el conductor \lambda/2. Este conductor \lambda/2 con sus circuitos de vaso y del descargador de sobretensiones de descarga de gas conectado en serie actúa como filtro selectivo de frecuencia para diferentes bandas de frecuencia y permite la transmisión simultánea de tensiones de alimentación de CA/CC.

Los circuitos de protección conocidos con descargadores de sobretensión de descarga de gas presentan diferentes desventajas. Así, en la transmisión de potencias HF se generan productos de intermodulación. Mediante la potencia HF resulta una cierta ionización previa, presentando los descargadores de sobretensión de descarga de gas un comportamiento de extinción reducido. Además, la tensión de reacción estática del descargador de sobretensión de descarga de gas depende de la potencia de emisión HF. Estas desventajas limitan la aplicación de los descargadores de tensión de descarga de gas en derivaciones de emisión.

El objeto de la invención es proponer un descargador EMP, que con la transmisión de potencias de emisión HF no genere ningún producto de intermodulación, no muestre ningún empeoramiento del comportamiento de extinción, que se pueda equipar, independientemente de la potencia de tensión seleccionada, con un descargador de sobretensión de la tensión de reacción lo más mínima posible, y que permita, al mismo tiempo, la trasmisión de tensiones de alimentación de CA/CC.

Este objeto se consigue mediante las reivindicaciones definidas en la invención.

El descargador EMP, según una forma de realización de la reivindicación 1, muestra un descargador que está colocado entre la carcasa y un conductor \lambda/4 prolongado eléctricamente recambiable, estando conectada en paralelo al descargador una capacidad, que une el conductor para HF con la carcasa y forma junto con el conductor \lambda/4 un circuito resonante paralelo. Como descargadores de sobretensión son apropiados los descargadores de sobretensión de descarga de gas, los varistores o también diferentes tipos de diodos.

Este circuito permite la transmisión de la tensión de alimentación de CA/CC y es adecuado para la transmisión simultánea de bandas de frecuencia HF con gran potencia, sin que con ello se generen productos de intermodulación o que con el empleo de un descargador de sobretensión de descarga de gas modifique su comportamiento de extinción de forma negativa. Además, esta disposición de circuito permite la transmisión de grandes potencias HF, esto en bandas de frecuencias anchas, con frecuencias muy altas, hacia arriba en principio ilimitadas, y con la tensión de reacción estática mínima de los descargadores de sobretensión. Con esta invención se pueden alimentar los aparatos finales con CA/CC y al mismo tiempo proteger de forma efectiva contra choques de corrientes perjudiciales.

A continuación se explicarán a título de ejemplo, ejemplos de realización de alimentación, que muestran:

La figura 1, un esquema eléctrico básico de una primera forma de realización de un descargador EMP desacoplado con un descargador de sobretensión de descarga de gas como descargador,

La figura 2, una vista en sección a título de ejemplo de una pieza de la primera forma de realización preferente del descargador EMP según la figura 1,

La figura 3, un esquema eléctrico básico de otra forma de realización preferente de un descargador EMP desacoplado con un varistor como descargador,

La figura 4, un esquema eléctrico básico de otra forma de realización preferente de un descargador EMP desacoplado con un diodo como descargador,

La figura 5, un esquema eléctrico básico de otra forma de realización preferente de un descargador desacoplado con secciones de conductores diferentes en el conductor principal,

La figura 6, una vista en sección, a título de ejemplo, de una pieza de una forma de realización preferente de un descargador EMP según la figura 5.

El descargador EMP configurado a título de ejemplo en la vista en sección según las figuras 2 ó 6, como acoplamiento enchufable, comprende un conductor exterior 10, que se presenta como carcasa cilíndrica con conectores 11 y 12 dispuestos a ambos lados para las conexiones roscadas o por enchufe de conductores coaxiales. Para ello el conector 11, a la izquierda del dibujo, se ha previsto como conexión en la zona no protegida, por ejemplo, como una antena y el conector 12, a la derecha del dibujo, debe representar la conexión protegida de un aparato electrónico. En los ejemplos de realización representados se ha previsto fijar este descargador EMP en una conexión roscada o en un paso de la carcasa como conexión a tierra. Para ello existe una conexión roscada 18 o una brida en el conductor exterior 10, que junto con una arandela 17 o similar y una tuerca 16 proporciona una fijación por tornillo en una pared de la carcasa. Una junta adicional 14 de cobre blando afinado origina un contacto con poca resistencia y poca interactividad. Otras posibilidades de fijación según otras normas de unión son conocidas por el experto en la materia.

En la pieza central 106 del conductor exterior 10 se ha atornillado o colocado un cilindro hueco exterior. Este cilindro hueco exterior 20 está dotado de una tapa de cierre 21 atornillada. En la tapa de cierre 21 es posible colocar un descargador 28. Son posibles varias formas de realización de descargadores 28. El descargador 28 se puede configurar como descargador de sobretensión de descarga de gas (véanse figuras 1 y 2), o también como varistor (véase figura 3), o como diodo, o diodo de Transzorb, de Zener, diodo supresor, diodo de protección, etc. (véase figura 4). De forma ventajosa, el descargador 28 es intercambiable y puede sustituirse por la abertura de la tapa de cierre 21 de forma rápida y simple. La longitud del conductor 24 es adecuada a la longitud de onda eléctrica prolongada \lambda/4 de la banda de frecuencia a transmitir. El descargador 28 esté contactado entre un conductor 24 y la tapa de cierre 21. La arandela 40 con capacidad 41 concéntrica se ha dispuesto paralela al descargador 28. El conductor 24 actúa entre el conductor interior 30 y el descargador 28 por la capacitancia de la capacidad 41 como conductor en cortocircuito \lambda/4 de la banda de frecuencia a transmitir.

La longitud eléctrica del conductor 24 se puede acortar geométricamente por la colocación de dieléctrico 25 en la zona del conductor 24. Por esta razón se han dibujado interrumpidos los cilindros huecos 20 y el conductor 24 en las figuras 2 y 6. También se puede acortar geométricamente la longitud del conductor 24 por la colocación de una o de varias capacidades o reactancias, las cuales, por ejemplo, se pueden formar por uno o varios discos finales 26, capacidades en vaso o cilíndricas. Estas medidas son opcionales pero tienen múltiples ventajas, pues permiten, por ejemplo, una dimensión de montaje reducida, con lo cual se tiene un montaje fácil.

La anchura de banda de la banda de frecuencia a transmitir se puede determinar mediante subdivisión del conductor interior 30 en diferentes segmentos del conductor 31, 32, 33, 34 con la aplicación de las impedancias de banda correspondientes. Una disposición a título de ejemplo de tales secciones de conductor 31, 32, 33, 34 se ha representado en las figuras 5 y 6. Mediante estas secciones de conductor 31, 32, 33, 34 y sus impedancias se puede ajustar entre bandas de la banda de frecuencia a trasmitir a través de transformaciones de paso de banda hasta una octava.

La capacidad concentrada 41 y el descargador 28 están conectados en paralelo. Con el conductor 24, el dieléctrico 25 colocado en la zona del conductor 24, de uno o varios discos finales 26 del conductor 24 y la capacidad concéntrica 41 puede desacoplarse el descargador 28 hasta tal punto que mediante la banda de frecuencia HF transmitida no se presentan en el lado frontal ninguna máxima tensión. También de esta manera se puede ionizar previamente, por ejemplo, un descargador de sobretensión de descarga de gas.

Con el conductor 24, los dieléctricos 25 aportados en la zona del conductor 24, de las secciones de conductor 31, 32, 33, 34 y sus impedancias se determina la anchura de banda así como la gama de frecuencia de la señal a trasmitir. De este modo se pueden transmitir anchuras de banda de hasta una octava y al mismo tiempo tensiones de alimentación de CA/CC y protegerla de fuentes de parásitos perjudiciales, de tal manera que los aparatos finales del tipo más distinto se pueden proteger contra efectos EMP. Por ejemplo, se transmiten bandas de frecuencia comprendidas entre 100 MHz y 30 GHz. La magnitud de las frecuencias transmisibles no se limita por el circuito según la invención, sino que son limitativos los tamaños de colectores. Es por ello posible, empleando otros tamaños de conectores transmitir también frecuencias por encima de 30 GHz.

Claims (11)

1. Desacoplador descargador EMP situado en un conductor coaxial, provisto de una carcasa (20) colocada en un conductor exterior (10) y un descargador (28) unido eléctricamente con un conductor interior del conductor coaxial (30) a través de un conductor (24), caracterizado por el hecho de que paralelamente al descargador (28) se ha colocado entre carcasa (20) y este conductor (24), una capacidad (41) concentrada y el conductor (24) actúa a través de la capacitancia de la capacidad (41) como cortocircuito HF, y de esta manera el conductor (24) actúa como conductor de cortocircuito \lambda/4 de la banda de frecuencia a transmitir.

2. Desacoplador descargador EMP según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que como descargador (28) está unido un descargador de sobretensión de descarga de gas con el conductor (4).

3. Desacoplador descargador EMP según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que como descargador está unido un varistor con el conductor (24).

4. Desacoplador descargador EMP según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que como descargador (28) está unido un diodo con el conductor (24).

5. Desacoplador descargador EMP según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que la longitud del conductor (24) está adaptada al centro de la longitud de onda \lambda/4 eléctricamente prolongada de la banda de frecuencia a transmitir.

6. Desacoplador descargador EMP según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que un dieléctrico (25) en la zona del conductor (24) prolonga eléctricamente la longitud de onda \lambda/4.

7. Desacoplador descargador EMP según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que uno o varios discos finales (26) del conductor (24) prolongan eléctricamente la longitud de onda \lambda/4.

8. Desacoplador descargador EMP según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que el diámetro de la carcasa (20) determina la anchura de banda de frecuencia a pasar.

9. Desacoplador descargador EMP según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que uno o varios discos o capacidades de vaso o de cilindro en la zona del conductor (24) forman capacidades concéntricas y prolongan eléctricamente la longitud de onda \lambda/4.

10. Desacoplador descargador EMP según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por diferentes secciones de conductor (31, 32, 33, 34) correspondiente impedancia de onda determinan la anchura de banda de la banda de frecuencia.

11. Empleo del desacoplador descargador EMP según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho de que también con una gran potencia de emisión se puede emplear un descargador (28) con la tensión de reacción estática y dinámica mínima disponible, sin que este desacoplador (28) debido a la potencia de emisión provoque el encendido o evite el apagado.