[发明专利]一种通信基站系统的雷电流分流和防护特性计算方法

权利要求书

1.一种通信基站系统的雷电流分流和防护特性计算方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）通信基站系统包括避雷针、基站主体、引下线、电源线以及电源线之间的过电压防护压敏电阻，基站主体为抱杆、三角塔主体或四角塔主体；对注入通信基站系统的雷电流分量进行频谱或能谱的分析，获得雷电流分量的中心频率；

（2）建立基于ANSYS MAXWELL环境下通信基站系统的避雷针、基站主体、引下线、电源线的电磁场仿真计算模型，获得避雷针、抱杆/三角塔主体/四角塔主体、引下线、电源线的等效自感量、等效电阻与避雷针的长度、材质、直径以及雷电流分量的频率特性之间的关系规律，得到雷电流作用下避雷针、基站主体、引下线、电源线的等效自感量、等效电阻与避雷针的长度、材质、直径以及雷电流分量的频率特性之间的数学表达式；

（3）建立具有一定空间位置关系的基站主体、引下线、接地线、电源芯线相互耦合互感作用的通信基站系统的电磁场仿真计算模型，得到基站主体、引下线、接地线、电源芯线不同组合的通信基站系统的自感、互感与系统结构参数之间的关联关系规律，得到雷电流分量作用下基站系统相互耦合的自感、互感的数学表达式；

（4）建立通信基站系统考虑各支路间互感耦合作用的参数化电路仿真模型，计算具有特定电参数雷电流分量注入下雷电流在基站主体、引下线、接地线、电源芯线不同支路的分流特性，以及过电压防护压敏电阻参数对雷电分流效果的影响规律，其中各支路分流特性包括雷电流的峰值、波前时间、半峰值时间以及反极性振荡参数。

2.根据权利要求1所述的通信基站系统的雷电流分流和防护特性计算方法，其特征在于：所述步骤（3）中建立具有一定空间位置关系的基站主体、引下线、接地线、电源芯线相互耦合互感作用的通信基站系统的电磁场仿真计算模型，得到基站主体、引下线、接地线、电源芯线不同组合的通信基站系统的自感、互感与系统结构参数之间的关联关系规律，具体组合形式包括但不限于避雷针+基站主体+引下线+接地线、避雷针+基站主体+引下线+接地线+电源线。

3.根据权利要求2所述的通信基站系统的雷电流分流和防护特性计算方法，其特征在于：建立包含抱杆、引下线、电源线、接地线、接地电阻以及远端射频单元RRU供电电源雷电防护压敏电阻的抱杆通信基站系统的参数化电路仿真模型，计算包括抱杆、避雷针、引下线、电源线、过电压防护压敏电阻以及接地线及接地电阻，和特定源阻抗及其波形的雷电流分量注入下，雷电流在抱杆、引下线、电源线各不同支路的分流特性。

4.根据权利要求2所述的通信基站系统的雷电流分流和防护特性计算方法，其特征在于：建立包含三角塔主体或四角塔主体、引下线、电源线、接地线、接地电阻以及远端射频单元RRU供电电源雷电防护压敏电阻的三角塔主体或四角塔主体通信基站系统的参数化电路仿真模型，计算包括三角塔主体或四角塔主体、避雷针、引下线、电源线、远端射频单元RRU供电电源雷电防护压敏电阻以及接地线及接地电阻，和特定源阻抗及其波形的雷电流分量注入下，雷电流在三角塔主体或四角塔主体、引下线、电源线各不同支路的分流特性。

5.根据权利要求3或4所述的通信基站系统的雷电流分流和防护特性计算方法，其特征在于：建立参数化电路仿真模型时，对远端射频单元RRU供电电源雷电防护压敏电阻进行数字化建模，获得不同规格远端射频单元RRU供电电源雷电防护压敏电阻的仿真电参数，包括对应于不同工作区域的远端射频单元RRU供电电源雷电防护压敏电阻的结构系数和非线性系数；获得相同雷电流注入条件下，不同规格远端射频单元RRU供电电源雷电防护压敏电阻参数对雷电分流效果的影响规律。