[发明专利]一种射频信号雷电防护器

说明书

本发明公开了一种射频信号雷电防护器，防护器包括输入端口B1和输出端口B2，通过电容元器件C连接，输入端口B1通过电感元器件L接地，构成雷电电磁脉冲的高通滤波电路，可以作为单独的电路，也可以作为电路的一部分，设计到输入、输入端口，仿真滤波电路的拓扑结构，获取L、C的器件参数，相比较传统型的电压电流钳位电路，对低频的雷电信号直接进行反射，保证射频信号自身的频谱纯度高，电路形式简单，可移植性高，根据雷电防护等级通过仿真计算，保证电路能够承受雷电波形的峰值注入并不被熔断损毁，可以设计成独立的雷电防护器模块，也可以根据需要作为收发组件内部电路，直接移植到通讯设备的任意频段。

技术领域

本发明属于雷电防护技术领域，具体涉及一种滤波器技术。

背景技术

现代化战争需要武器装备具有全天候作战能力，要求平台装备在白天、夜晚工作，能应对自然环境中的恶劣气候条件。雷雨天气情况下，对流层区域会发生放电现象，是常见的天然强电磁脉冲干扰，属于雷电二次效应之一，也称为雷电感应。

雷电电磁脉冲，是雷电感应中产生的电流瞬变和强电磁辐射效应。机载平台由于本身特性，在飞行至最接近雷电发生的空域附近，常会遭受雷击威胁。雷电对飞机的影响，分为直接、间接效应。

直接效应表现为雷电对飞机击中点的物理损坏，包括在飞机金属蒙皮上烧蚀孔洞、击穿非金属材料等。间接效应表现为飞机遭受雷击时，产生天然的强电磁脉冲，这种峰值很高的电磁场和电流脉冲会干扰或损害机载电子电器设备，使飞机出现灾难性事故。

射频组件作为雷达内部模块，受到雷击响应的主要危害，表现为组件端口处的瞬态电平。对于组件和模块的雷电防护，必须从对外端口的连接器处进行瞬态保护，确保设备不受损坏。

雷电电磁脉冲的频谱分量最高约为10MHz，主要能量集中在100KHz以下。传统的雷电防护用串联电阻和亨特电压钳位器件组成，这种电压钳位电路是为了保护直流电压、电流信号，防止出现大的电源纹波。

射频信号输入、输出端口作为雷达收发组件中最重要的信号传输路径，对于射频端口的雷电防护，是不可或缺的。瞬态二极管等钳位元件会引入非线性谐波，产生杂散，影响时钟、本振等射频信号的信噪比，带来频谱增生，降低组件的输出信号质量。

提高雷达收发组件的射频雷电防护能力，可以提高载机设计在巡航中的适应性，拓展平台工作条件，增强作战能力。研究和建设雷达收发组件射频信号的雷电防护能力，势在必行。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种射频信号雷电防护器，安装于射频输入、输出端口，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。

防护器包括输入端口B1和输出端口B2，通过电容元器件C连接，输入端口B1通过电感元器件L接地，构成雷电电磁脉冲的高通滤波电路，可以作为单独的电路，也可以作为电路的一部分，设计到输入、输入端口，仿真滤波电路的拓扑结构，获取L、C的器件参数。

进一步的，雷电防护参考输入端口的工作频段以及抑制频段，现实中大部分雷电能力分布在十几kHz以下的低频段，根据雷电防护频段，设定通带和带外抑制参数，根据雷电防护等级，设定器件的耐压特性和耐功率特性，使用带有寄生参数的器件模型。

收发组件所处的链路环节中，在雷电防护等级Ⅲ级和Ⅳ级，设定器件的耐压特性＞600V。