[发明专利]超短波通信频段的强电磁脉冲防护装置

说明书

技术领域

本发明属于强电磁脉冲防护技术领域，尤其涉及一种适用于超短波通信设备的复合式强电磁脉冲防护装置，可用于各种超短波频段通信电子设备的强电子脉冲防护。

背景技术

随着电磁脉冲技术的发展，电磁脉冲辐射场强达到数百kV/m，脉冲上升时间达1ns以下，对通信电子设备的危害越来越大，强电磁脉冲在通信等设备上感应的电磁脉冲电压、电流可以使通信等设备瞬间击穿或烧毁，因此迫切需要对通信电子设备进行强电磁脉冲防护。

强电磁脉冲能够通过天线耦合、信号电缆耦合、电源线缆耦合等方式进入电子设备内部，尤其是通过天线耦合进入接收机前端的危害最大，其引起的高电压、大电流将使超短波通信等设备遭受严重的损坏。为使超短波通信电子设备具有抗强电磁脉冲的能力，需要在接收机前端的射频信号电缆加装电磁脉冲防护模块，且在对接收机进行防护过程中需要考虑电缆传输阻抗的匹配，使其对正常传输信号的影响很小。而传统的接收通道防雷击模块响应时间较长，对于ns级上升前沿的强电磁脉冲防护效果不明显，目前还没有专门用于超短波频段通信接收机的强电磁脉冲防护装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种超短波通信频段的强电磁脉冲防护装置。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：超短波通信频段的强电磁脉冲防护装置，其特征在于：它包括气体放电管、微带低通滤波器和集总参数带通滤波器，三部分封装在一个金属盒内，金属盒两端设有输入端和输出端，其中输入端分别与所述的气体放电管一端和微带低通滤波器的输入端连接，气体放电管的另一端接地，微带低通滤波器的输出端与所述的集总参数带通滤波器的输入端连接，集总参数带通滤波器的输出端与金属盒的输出端连接；所述的金属盒两端的输入端和输出端均为同轴端口。

按上述方案，所述的金属盒内设置有第一层印制电路板和第二层印制电路板，两层印制电路板均设有导电面和接地面；所述的微带低通滤波器设置在第一层印制电路板的导电面上，所述的集总参数带通滤波器设置在第二层印制电路板的导电面上，两层印制电路板之间通过传输线连接；第一层印制电路板与输入端连接，第二层印制电路板与输出端连接。

按上述方案，所述的微带低通滤波器包括微带线以及微带线上的微带电容和微带电感，微带电容和微带电感交错排列；微带低通滤波器的输入端设置金属圆盘；所述的金属盒的输入端通过芯线延长线与带低通滤波器的输入端相连，金属圆盘透过微带滤波器电路板上圆孔与气体放电管一端连接；微带低通滤波器的阶数为3-5阶。

按上述方案，所述的集总参数带通滤波器由3-7阶带通滤波器连接而成，每一阶带通滤波器由1个电容和1个电感组成；集总参数带通滤波器的输入端设有smb座与微带滤波器通过传输线相连，集总参数带通滤波器的输出端与金属盒的输出端通过芯线延长线连接。

按上述方案，所述的金属盒包括外壳和外壳内的后盖，后盖和外壳之间开有半径为1.5mm左右的半圆形凹槽，凹槽内充满导电橡胶，后盖和外壳由螺钉固定；所述的金属盒两端的输入端和输出端缠有防水胶布。

按上述方案，所述的后盖与所述的第一层印制电路板的接地面接触；所述的气体放电管与所述的后盖接触。

按上述方案，所述的气体放电管与所述的后盖之间的接触面涂有一层银粉导电膏。

按上述方案，所述的外壳上设有固定构件。

本发明的工作原理为：当信号经过金属盒的输入端进入本防护装置后，利用芯线延长线连接于第一层印制电路板中心的圆盘上并穿过金属圆盘焊接在微带低通滤波器上，金属圆盘连接气体放电管构成旁路并接地。当强电磁脉冲产生的高电压导致气体放电管击穿时，其低频能量被大大减弱，强电磁脉冲变为短脉冲，其能量主要为高频分量，此时经过微带低通滤波器滤波除高频后，电磁脉冲的高频能量被反射，最后利用传输线将微带低通滤波器的输出端向上连接到第二层印制电路板的输入端，经过超短波频段的集总参数带通滤波器滤波，将前两级保护电路残余的工作频段的带外信号滤除，进一步减小电磁脉冲对电子设备的干扰，而后将集总参数带通滤波器的输出端连接金属盒的输出端。

本发明的有益效果为：

1、采用气体放电管和微带低通滤波电路两级防护电路，能够更加可靠的滤除具有更短上升前沿的强电磁脉冲。

2、选取合适的滤波器阶数，能够将带内差损控制在较小值时，使得带外差损达到最大，尽可能反射强电磁脉冲能量。

3、在气体管与金属后盖之间接触面涂一层银粉导电膏，可以进一步减小接地电阻。