專利名稱：一種集成避雷器的gps授時(shí)天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種集成避雷器的GPS授時(shí)天線，用于通訊基站接收GPS衛(wèi)星信 號，屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
GPS授時(shí)天線應(yīng)用于CDMA、TD_SCDMA移動(dòng)通訊基站以及衛(wèi)星、電力通訊等行業(yè)，為 通訊系統(tǒng)提供時(shí)鐘同步信號。為保障時(shí)鐘同步信號，通訊系統(tǒng)對GPS衛(wèi)星信號的穩(wěn)定性提 出了極高要求。接收GPS衛(wèi)星信號需要將天線安裝在室外鐵塔或樓頂上，容易引起雷電擊 穿，損壞GPS授時(shí)天線并造成失效，從而影響整個(gè)通訊系統(tǒng)正常運(yùn)行。為了解決這一問題，通訊工程上一般采取在GPS授時(shí)天線端口處加裝避雷器的辦 法，由于安裝GPS授時(shí)天線屬于室外高空作業(yè)，施工難度大，避雷器兩端的接頭都要做防水 防護(hù)處理，給產(chǎn)品的穩(wěn)定性帶來一定隱患。而且避雷器形成一個(gè)獨(dú)立產(chǎn)品，產(chǎn)品本身加上施 工費(fèi)用，成本很高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型用于克服已有技術(shù)之缺陷而提供的一種能夠防雷擊、有效保護(hù)天線內(nèi) 部模塊的集成避雷器的GPS授時(shí)天線。本實(shí)用新型是由以下技術(shù)方案解決的一種集成避雷器的GPS授時(shí)天線由射頻輸出/直流電源端口、射頻放大模塊、電源 穩(wěn)壓模塊和防雷組合電路組成。其特征在于射頻輸出/直流電源端口與防雷組合電路相連，防雷組合電路另一 端連接電源穩(wěn)壓模塊，射頻放大模塊與防雷組合電路同時(shí)并聯(lián)在射頻輸出/直流電源端上述防雷組合電路由三級防雷元件組成，第一級防雷元件為開關(guān)型陶瓷氣體放電 管，用來吸收雷擊時(shí)的大部分能量，并與射頻輸出/直流電源端口相連；第二、三級防雷元 件為瞬態(tài)電壓抑制二極管，和電源穩(wěn)壓模塊相連，另一端接地；第一級保護(hù)電路在其外部增 加屏蔽裝置，采用單獨(dú)接地回路，阻止其吸收能量時(shí)對其它器件造成輻射損害。該電路模塊 還包括隔直電容、去耦電容、偏壓電阻等元器件。上述集成避雷器的GPS授時(shí)天線，兼顧了防護(hù)大電流、高電壓損壞天線器件的特 性，同時(shí)又提高了整體電路對瞬態(tài)電壓、電流的響應(yīng)速度。這種結(jié)構(gòu)的GPS授時(shí)天線，能夠 吸收IOKV以上的瞬態(tài)雷擊電壓，有效保護(hù)天線內(nèi)部元件。本防雷組合電路可以重復(fù)工作， 滿足對雷電的防護(hù)要求，可實(shí)現(xiàn)多次防護(hù)，長期有效保護(hù)天線內(nèi)部模塊；本天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡 單、易于小型化，而且成本費(fèi)用大大降低，適合批量生產(chǎn)，在不改變原天線體積和安裝形式 的基礎(chǔ)上，降低了安裝難度、提高了總體可靠性。
附圖是本實(shí)用新型一種集成避雷器的GPS授時(shí)天線電路原理圖。圖中標(biāo)號為1、射頻輸出/直流電源端口 ；2、射頻放大模塊；3、電源穩(wěn)壓模塊；4、 開關(guān)型陶瓷氣體放電管；5 (1、2)、偏壓電阻；6 (1、2)、隔直電容和去耦電容；7、扼流圈；8 (1、2)、瞬態(tài)電壓抑制二極管。
具體實(shí)施方式
防雷組合電路由三級防雷元件組成，第一級防雷元件為開關(guān)型陶瓷氣體放電管 (4)，用來吸收雷擊時(shí)的大部分能量，并與射頻輸出/直流電源端口(1)相連；第二、三級防雷 元件為瞬態(tài)電壓抑制二極管(8. 1,8. 2)和電源穩(wěn)壓模塊(3)相連，另一端接地；第一級保護(hù)電 路在其外部增加屏蔽裝置，采用單獨(dú)接地回路，阻止其吸收能量時(shí)對其它器件造成輻射損害。 該電路模塊還包括隔直電容(6. 1)、去耦電容(6. 2)、偏壓電阻(5. 1,5. 2)等元器件。其工作原理是，當(dāng)雷擊波形到達(dá)端口時(shí)，瞬態(tài)電壓抑制二極管(8. 1)首先啟動(dòng)，因 為瞬態(tài)電壓抑制二極管響應(yīng)時(shí)間較短，決定了瞬態(tài)電壓抑制二極管首先啟動(dòng)，把瞬間過電 壓控制在一定輸出電壓Vc值(即最大箝位電壓)，由于瞬態(tài)電壓抑制二極管(8. 1、8.2)瞬間 泄放電流會(huì)在偏壓電阻(5. 2)上產(chǎn)生瞬間電壓Vu，當(dāng)瞬間電壓Vc+u的電壓達(dá)到開關(guān)型陶 瓷氣體放電管(4)的瞬間啟動(dòng)電壓V時(shí)，開關(guān)型陶瓷氣體放電管(4)啟動(dòng)，把大電流泄放到 地，瞬態(tài)電壓抑制二極管(8. 1、8. 2)有穩(wěn)定輸出電壓的作用，此輸出電壓遠(yuǎn)低于后端模塊的 最大耐受電壓，從而起到保護(hù)后端GPS天線模塊穩(wěn)定工作的作用。由于GPS授時(shí)天線對穩(wěn)定性的要求較高，本實(shí)用新型多加了一級保護(hù)電路，對于 一些防雷要求較低的GPS授時(shí)天線可以去掉一級電路。器件參數(shù)選擇可以根據(jù)不同的需求 對電阻進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。由于本實(shí)用新型要在瞬間將IOKV電壓降到5V，所以要求必須采用大 功率器件。本實(shí)用新型已經(jīng)過多次試驗(yàn)和現(xiàn)場安裝驗(yàn)證，對GPS授時(shí)天線的雷擊防護(hù)和安裝 簡易化起到了很好效果。經(jīng)測試，本實(shí)用新型集成避雷器的GPS授時(shí)天線符合GB/T 18802. 21-2004 idtIEC 61643-21:2000標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1、測試波形CWG 組合波 1. 2/50us&8/20us ；2、電壓電流峰值10KV/5KA ；3、脈沖次數(shù)5個(gè)正極性，5個(gè)負(fù)極性；4、重復(fù)時(shí)間60秒；5、測試等效輸出電阻2歐姆；6、按上述波形條件測試后，本實(shí)用新型能保證GPS授時(shí)天線電性能要求的完整 性。
權(quán)利要求1.一種集成避雷器的GPS授時(shí)天線由射頻輸出/直流電源端口、射頻放大模塊、電源穩(wěn) 壓模塊和防雷組合電路組成，其特征在于射頻輸出/直流電源端口與防雷組合電路相連， 防雷組合電路另一端連接電源穩(wěn)壓模塊，射頻放大模塊與防雷組合電路同時(shí)并聯(lián)在射頻輸 出/直流電源端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成避雷器的GPS授時(shí)天線，其特征在于上述防雷組 合電路由三級防雷元件組成，第一級防雷元件為開關(guān)型陶瓷氣體放電管，用來吸收雷擊時(shí) 的大部分能量，并與射頻輸出/直流電源端口相連；第二、三級防雷元件為瞬態(tài)電壓抑制二 極管和電源穩(wěn)壓模塊相連，另一端接地。
專利摘要一種集成避雷器的GPS授時(shí)天線，屬通訊技術(shù)領(lǐng)域，用以解決移動(dòng)通信基站GPS授時(shí)天線的防雷擊問題。它在天線接口電路中增設(shè)防雷組合電路，由三級防雷元件組成，其中第一級防雷元件為開關(guān)型陶瓷氣體放電管(4)，一端與射頻輸出/直流電源端口(1)相連，另一端接地；第二、三級防雷元件為瞬態(tài)電壓抑制二極管(8.1、8.2)，和電源穩(wěn)壓模塊(3)相連，另一端接地。防雷組合電路可以有效的保護(hù)天線中的電子敏感器件。
文檔編號H01Q1/50GK201820887SQ201020519018
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者于春來, 孟兆祥, 張雷 申請人:石家莊世紀(jì)森諾通訊有限公司