一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置，其特征在于：包括上下对称设置的上金具、下金具以及上均压环、下均压环，所述上金具和下金具之间设有芯棒，芯棒外依次设有护套和伞裙，下金具底部连接有承力部件外壳，装置内设有预埋光纤，预埋光纤依次穿过上金具上预留过孔、芯棒与护套之间的间隙、下金具上预留过孔。本发明专利技术采用特殊结构设计，将系留缆绳天线抗拉材料全部置于金属腔体包围之内，使抗拉材料处于极低的电场环境之中，避免高场强下介质损耗发热造成天线断裂气球脱系的灾难性后果；通过结构优化设计，使天线末端不发生电晕放电，避免因电晕放电造成的功率损失、无线电干扰以及电晕严重时系统无法正常工作等现象。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置
本专利技术属于长波通信、电场强度优化和电气隔离领域，具体涉及一种用于气球升举型大功率长波通信系统天线的隔离均压降损装置。
技术介绍
大功率长波通信系统工作时，其天线顶部末端的局部电场强度很高(可高达百万V/m)。局部电场强度超过空气电离场强时，将使空气发生电离，出现电晕放电。电晕放电会引起功率损失、无线电干扰以及噪声干扰，严重时可导致通信系统无法正常工作。另外，天线顶部辐射体末端的抗拉材料处于高场强、高频率(相对于工频而言)环境下，会出现因介质损耗造成的介质发热现象，严重时可能会出现因温度过高导致天线损伤甚至断裂的极端情况。特别是对于气球升举型大功率长波通信天线系统，天线断裂将造成系留平台脱系的灾难性后果。如何解决天线末端高场强造成的电晕放电和介质损耗发热，并实现天线辐射体与系留平台之间的电气隔离，是影响到气球升举型长波通信系统安全可靠运行的关键技术问题。我国目前现有技术是利用一定长度的绝缘缆绳来实现天线与系留平台之间的隔离，对天线末端高场强造成的介质损耗发热问题则没有深入考虑，因此曾出现过在通信系统加载调试过程中天线断裂造成系留平台脱系的灾难性事故。针对现有技术存在的问题，专利技术人拟提出一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置，可实现大功率长波通信天线与浮空平台之间的电气隔离，均化天线顶部末端电场强度以保证在正常工作状态下天线顶部末端无明显电晕放电现象，消除高场强下介质损耗发热造成天线断裂气球脱系的隐患，并能够实现系留平台遭受雷击时雷电流泄放，可显著提高大功率长波通信天线的电气安全性，保障长波通信系统安全可靠运行。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置，其特征在于：包括上下对称设置的上金具、下金具以及上均压环、下均压环，所述上金具和下金具之间设有芯棒，芯棒外依次设有护套和伞裙，下金具底部连接有承力部件外壳，装置内设有预埋光纤，预埋光纤依次穿过上金具上预留过孔、芯棒与护套之间的间隙、下金具上预留过孔。所述芯棒采用环氧树脂为基材，添加玻璃纤维及其它添加剂引拔制成，其直径不小于24mm，机械破断力负荷不小于100kN，机械扭转负荷不小于100Nm。所述伞裙为沿芯棒护套从上到下包覆设置的若干锥片状结构，上下层圆环型锥片之间平行等距布置，伞裙采用硅橡胶材料制成。所述护套采用硅橡胶材料制成，护套与芯棒之间留有间隙供预埋光纤穿过，预埋光纤预先敷设于护套、芯棒之间的间隙，然后将间隙用环氧树脂填充密封。所述上金具和下金具均采用非磁性不锈钢制成，避免天线末端交变磁场引起的涡流损耗及发热，上金具和下金具与芯棒连接端均开有直径不小于4mm的过孔，使预埋光纤(系留平台与地面之间的通信光纤)可以穿过，上金具和下金具开口端均开设有直径不小于45mm的腔体，用于盘放多余的光纤。所述芯棒与上金具和下金具之间的连接方式为机械压接。所述承力部件外壳为一端开口一端半封闭的圆形腔体结构，腔体直径不小于45mm，承压部件外壳由非磁性不锈钢制成，当承力部件通过外壳底部半封闭开口安装到承力部件外壳上后，承力部件外壳与下金具之间形成一个封闭腔体，系留缆绳天线末端抗拉材料全部置于该金属封闭腔体之内，使抗拉材料处于极低的电场环境之中，从而避免高场强下介质损耗发热造成天线断裂气球脱系的灾难性后果。所述承力部件外壳与下金具之间连接端均设有法兰盘，通过周向设置的螺栓实现承力部件外壳与下金具之间的连接固定。所述上均压环与下均压环上下对称设置，包括沿装置周向两侧对称设置的弧形杆体和底部连通的环形圈，上均压环和下均压环由铝合金制成，环状体外径不小于300mm，上均压环和下均压环之间环形圈间隙距离与隔离均压降损装置的整体长度相关，整体长度改变时，则应调整此间隙距离，以确保雷击时该间隙率先击穿，而不是沿伞群表面放电。所述下金具、承力部件外壳的结构转角处均做倒角处理，倒角曲率半径不小于10mm，以更好均化天线顶部末端电场强度。本专利技术具有如下优点：本专利技术采用特殊结构设计，将系留缆绳天线抗拉材料全部置于金属腔体包围之内，使抗拉材料处于极低的电场环境之中，从而避免高场强下介质损耗发热造成天线断裂气球脱系的灾难性后果；通过下金具的结构优化设计，并辅以均压环降低外部场强，使正常工作状态下天线末端不发生电晕放电，从而避免因电晕放电造成的功率损失、无线电干扰以及电晕严重时系统无法正常工作等现象的发生。附图说明图1是本专利技术大功率长波通信天线用隔离均压降损装置的剖面图；其中：1-上金具，2-上均压环，3-伞群，4-护套，5-芯棒，6-下均压环，7-下金具，8-承力部件外壳，9-预埋光纤。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明，如图1所示，一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置，包括上下对称设置的上金具1、下金具7以及上均压环2、下均压环6，上金具1和下金具7之间设有芯棒5，芯棒5外依次设有护套4和伞裙3，下金具7底部连接有承力部件外壳8，装置内设有预埋光纤9，预埋光纤9依次穿过上金具1上预留过孔、芯棒5与护套4之间的间隙、下金具7上预留过孔。芯棒5采用环氧树脂为基材，添加玻璃纤维及其它添加剂引拔制成，其直径不小于24mm，机械破断力负荷不小于100kN，机械扭转负荷不小于100Nm。伞裙3为沿芯棒护套从上到下包覆设置的若干锥片状结构，上下层圆环型锥片之间平行等距布置，伞裙3采用硅橡胶材料制成。护套4采用硅橡胶材料制成，护套4与芯棒5之间留有间隙供预埋光纤9穿过，预埋光纤9预先敷设于护套4、芯棒5之间的间隙，然后将间隙用环氧树脂填充密封。上金具1和下金具7均采用非磁性不锈钢制成，避免天线末端交变磁场引起的涡流损耗及发热，上金具1和下金具7与芯棒5连接端均开有直径不小于4mm的过孔，使预埋光纤9(系留平台与地面之间的通信光纤)可以穿过。上金具1和下金具7开口端均开设有直径不小于45mm的腔体，用于盘放多余的光纤。芯棒5与上金具1和下金具7之间的连接方式为机械压接。承力部件外壳8为一端开口一端半封闭的圆形腔体结构，腔体直径不小于45mm，承压部件外壳8由非磁性不锈钢制成，当承力部件通过外壳底部半封闭开口安装到承力部件外壳8上后，承力部件外壳8与下金具7之间形成一个封闭腔体，系留缆绳天线末端抗拉材料全部置于该金属封闭腔体之内，使抗拉材料处于极低的电场环境之中，从而避免高场强下介质损耗发热造成天线断裂气球脱系的灾难性后果。承力部件外壳8与下金具7之间连接端均设有法兰盘，通过周向设置的螺栓实现承力部件外壳8与下金具7之间的连接固定。上均压环2与下均压环6上下对称设置，包括沿装置周向两侧对称设置的弧形杆体和底部连通的环形圈，上均压环2和下均压环6由铝合金制成，环状体外径不小于300mm，上均压环2和下均压环6之间环形圈间隙距离与隔离均压降损装置的整体长度相关，整体长度改变时，则应调整此间隙距离，以确保雷击时该间隙率先击穿，而不是沿伞群3表面放电，本实施例中上均压环2和下均压环6之间环形圈间隙距离不大于400mm，以确保在系留平台遭受雷击时，上均压环2和下均压环6之间的空气间隙率先击穿，泄放雷电流。下金具7、承力部件外壳8的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置，其特征在于：包括上下对称设置的上金具、下金具以及上均压环、下均压环，所述上金具和下金具之间设有芯棒，芯棒外依次设有护套和伞裙，下金具底部连接有承力部件外壳，装置内设有预埋光纤，预埋光纤依次穿过上金具上预留过孔、芯棒与护套之间的间隙、下金具上预留过孔。

【技术特征摘要】
1.一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置，其特征在于：包括上下对称设置的上金具、下金具以及上均压环、下均压环，所述上金具和下金具之间设有芯棒，芯棒外依次设有护套和伞裙，下金具底部连接有承力部件外壳，装置内设有预埋光纤，预埋光纤依次穿过上金具上预留过孔、芯棒与护套之间的间隙、下金具上预留过孔。2.如权利要求1所述的一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置，其特征在于：所述芯棒采用环氧树脂为基材，添加玻璃纤维和添加剂引拔制成，其直径不小于24mm，机械破断力负荷不小于100kN，机械扭转负荷不小于100Nm。3.如权利要求1所述的一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置，其特征在于：所述伞裙为沿芯棒护套从上到下包覆设置的若干锥片状结构，上下层圆环型锥片之间平行等距布置，伞裙采用硅橡胶材料制成。4.如权利要求1所述的一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置，其特征在于：所述护套采用硅橡胶材料制成，护套与芯棒之间留有间隙供预埋光纤穿过，预埋光纤预先敷设于护套、芯棒之间的间隙，然后将间隙用环氧树脂填充密封。5.如权利要求1所述的一种大功率长波通信天线用隔离均压降损装置，其特征在于：所述上金具和下金具均采用非磁性不锈钢制成，避免天线末端交变...

【专利技术属性】
技术研发人员：李显强，张海全，吴细秀，杨凡，程诗敏，贾琦，刘少刚，
申请(专利权)人：武汉理工大学，北京圣非凡电子系统技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42