5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定方法及系统，属于高压防雷技术领域，构建直流输电线路的静电放电模型，根据静电放电模型确定静电放电电压等于电源的电荷与电容器的电容的比值，电源的电荷为5G天线金属板汇聚的空间电荷和天馈电缆汇聚的电荷之和，电容器的电容为天馈电缆电容与5G基站设备端口电容并联后的电容，进而通过计算5G天线金属板汇聚的空间电荷、天馈电缆汇聚的电荷，获得待测直流输电线路的静电放电电压。本发明专利技术在考虑输电线路电压等级、天线面积、电缆长度等因素情况下，结合现有标准，实现了静电放电电压的评估。放电电压的评估。放电电压的评估。

【技术实现步骤摘要】
5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定方法及系统


[0001]本专利技术涉及高压防雷
，特别是涉及一种5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定方法及系统。

技术介绍

[0002]电力与通信共享铁塔(一般简称“共享铁塔”)是指在电力铁塔上加装通信设备，将光缆、移动天线等通信设施附属在输电铁塔本体上，从而实现电力和通信基础设施资源共享。共享铁塔推广价值巨大、应用前景广阔，因此保障共享铁塔安全可靠运行的相关技术研究是十分必要的。
[0003]电力线路存在架设交流输电线路和直流输电线路两种情况，其中直流输电线路由于高压电晕现象会在空间产生正负离子，正负离子在天线金属板累积，同时沿天馈电缆传递到基站设备端口，当电荷累积较多后，在设备端口泄放，呈现静电放电形式的干扰脉冲，造成对基站设备的潜在危害。
[0004]YDT2583.18
‑
2019《蜂窝式移动通信设备电磁兼容性能要求和测量方法第18部分：5G用户设备和辅助设备》虽然规定了静电放电抗扰度的试验方法和试验等级，但是对于存在空间电荷情况下对静电放电抗扰度需要的试验等级没有相应的评估方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定方法及系统，实现静电放电电压的评估。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定方法，包括：
[0008]构建直流输电线路的静电放电模型；所述静电放电模型为由电源和电容器连接后形成的电路；所述电源的电荷为5G天线金属板汇聚的空间电荷和天馈电缆汇聚的电荷之和，所述电容器的电容为天馈电缆电容与5G基站设备端口电容并联后的电容；
[0009]建立5G天线金属板汇聚的空间电荷计算函数；
[0010]根据所述静电放电模型，建立静电放电电压计算函数；所述静电放电电压计算函数中的静电放电电压等于所述电源的电荷与所述电容器的电容的比值；
[0011]根据待测5G天线金属板的参数，利用所述空间电荷计算函数计算待测5G天线金属板汇聚的空间电荷；
[0012]根据待测天馈电缆的参数，计算待测天馈电缆汇聚的电荷；
[0013]根据待测5G天线金属板汇聚的空间电荷、待测天馈电缆汇聚的电荷和待测天馈电缆的电容，利用所述静电放电电压计算函数，获得待测直流输电线路的静电放电电压。
[0014]可选的，所述建立5G天线金属板汇聚的空间电荷计算函数，具体包括：
[0015]将5G天线金属板的电容按照平板电容器电容计算，确定离子流电荷密度的计算公式为ρ＝ε
r
×
I
×
R/d；其中，ρ表示离子流电荷密度，ε
r
表示真空中介电常数，I表示离子流电
流，R表示放电电阻，d表示5G天线金属板距地面高度；
[0016]根据离子流电荷密度的计算公式，确定5G天线金属板的空间电荷计算函数为Q1＝ρ
×
S1；其中，Q1表示5G天线金属板汇聚的空间电荷，S1表示5G天线金属板的面积。
[0017]可选的，计算待测天馈电缆汇聚的电荷的公式为：Q2＝ρ
×
S2；其中，Q2表示天馈电缆汇聚的电荷，S2表示天馈电缆的表面积。
[0018]可选的，所述根据待测5G天线金属板汇聚的空间电荷、待测天馈电缆汇聚的电荷和待测天馈电缆的电容，利用所述静电放电电压计算函数，获得待测直流输电线路的静电放电电压，具体包括：
[0019]忽略5G基站设备端口电容，将所述静电放电电压计算函数简化为U＝(Q1+Q2)/C1；其中，U表示静电放电电压，C1表示天馈电缆电容；
[0020]根据待测5G天线金属板汇聚的空间电荷、待测天馈电缆汇聚的电荷和待测天馈电缆的电容，利用简化后的静电放电电压计算函数，获得待测直流输电线路的静电放电电压。
[0021]一种5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定系统，包括：
[0022]静电放电模型构建模块，用于构建直流输电线路的静电放电模型；所述静电放电模型为由电源和电容器连接后形成的电路；所述电源的电荷为5G天线金属板汇聚的空间电荷和天馈电缆汇聚的电荷之和，所述电容器的电容为天馈电缆电容与5G基站设备端口电容并联后的电容；
[0023]空间电荷计算函数建立模块，用于建立5G天线金属板汇聚的空间电荷计算函数；
[0024]静电放电电压计算函数建立模块，用于根据所述静电放电模型，建立静电放电电压计算函数；所述静电放电电压计算函数中的静电放电电压等于所述电源的电荷与所述电容的比值；
[0025]空间电荷计算模块，用于根据待测5G天线金属板的参数，利用所述空间电荷计算函数计算待测5G天线金属板汇聚的空间电荷；
[0026]天馈电缆电荷计算模块，用于根据待测天馈电缆的参数，计算待测天馈电缆汇聚的电荷；
[0027]静电放电电压计算模块，用于根据待测5G天线金属板汇聚的空间电荷、待测天馈电缆汇聚的电荷和待测天馈电缆的电容，利用所述静电放电电压计算函数，获得待测直流输电线路的静电放电电压。
[0028]可选的，所述空间电荷计算函数建立模块，具体包括：
[0029]离子流电荷密度公式确定子模块，用于将5G天线金属板的电容按照平板电容器电容计算，确定离子流电荷密度的计算公式为ρ＝ε
r
×
I
×
R/d；其中，ρ表示离子流电荷密度，ε
r
表示真空中介电常数，I表示离子流电流，R表示放电电阻，d表示5G天线金属板距地面高度；
[0030]空间电荷计算函数确定子模块，用于根据离子流电荷密度的计算公式，确定5G天线金属板的空间电荷计算函数为Q1＝ρ
×
S1；其中，Q1表示5G天线金属板汇聚的空间电荷，S1表示5G天线金属板的面积。
[0031]可选的，计算待测天馈电缆汇聚的电荷的公式为：Q2＝ρ
×
S2；其中，Q2表示天馈电缆汇聚的电荷，S2表示天馈电缆的表面积。
[0032]可选的，所述静电放电电压计算模块，具体包括：
[0033]简化子模块，用于忽略5G基站设备端口电容，将所述静电放电电压计算函数简化
为U＝(Q1+Q2)/C1；其中，U表示静电放电电压，C1表示天馈电缆电容；
[0034]静电放电电压获得子模块，用于根据待测5G天线金属板汇聚的空间电荷、待测天馈电缆汇聚的电荷和待测天馈电缆的电容，利用简化后的静电放电电压计算函数，获得待测直流输电线路的静电放电电压。
[0035]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0036]本专利技术公开一种5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定方法及系统，构建直流输电线路的静电放电模型，根据静电放电模型确定静电放电电压等于电源的电荷与电容器的电容的比值，电源的电荷为5G天线金属板汇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定方法，其特征在于，包括：构建直流输电线路的静电放电模型；所述静电放电模型为由电源和电容器连接后形成的电路；所述电源的电荷为5G天线金属板汇聚的空间电荷和天馈电缆汇聚的电荷之和，所述电容器的电容为天馈电缆电容与5G基站设备端口电容并联后的电容；建立5G天线金属板汇聚的空间电荷计算函数；根据所述静电放电模型，建立静电放电电压计算函数；所述静电放电电压计算函数中的静电放电电压等于所述电源的电荷与所述电容器的电容的比值；根据待测5G天线金属板的参数，利用所述空间电荷计算函数计算待测5G天线金属板汇聚的空间电荷；根据待测天馈电缆的参数，计算待测天馈电缆汇聚的电荷；根据待测5G天线金属板汇聚的空间电荷、待测天馈电缆汇聚的电荷和待测天馈电缆的电容，利用所述静电放电电压计算函数，获得待测直流输电线路的静电放电电压。2.根据权利要求1所述的5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定方法，其特征在于，所述建立5G天线金属板汇聚的空间电荷计算函数，具体包括：将5G天线金属板的电容按照平板电容器电容计算，确定离子流电荷密度的计算公式为ρ＝ε
r
×
I
×
R/d；其中，ρ表示离子流电荷密度，ε
r
表示真空中介电常数，I表示离子流电流，R表示放电电阻，d表示5G天线金属板距地面高度；根据离子流电荷密度的计算公式，确定5G天线金属板的空间电荷计算函数为Q1＝ρ
×
S1；其中，Q1表示5G天线金属板汇聚的空间电荷，S1表示5G天线金属板的面积。3.根据权利要求2所述的5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定方法，其特征在于，计算待测天馈电缆汇聚的电荷的公式为：Q2＝ρ
×
S2；其中，Q2表示天馈电缆汇聚的电荷，S2表示天馈电缆的表面积。4.根据权利要求3所述的5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定方法，其特征在于，所述根据待测5G天线金属板汇聚的空间电荷、待测天馈电缆汇聚的电荷和待测天馈电缆的电容，利用所述静电放电电压计算函数，获得待测直流输电线路的静电放电电压，具体包括：忽略5G基站设备端口电容，将所述静电放电电压计算函数简化为U＝(Q1+Q2)/C1；其中，U表示静电放电电压，C1表示天馈电缆电容；根据待测5G天线金属板汇聚的空间电荷、待测天馈电缆汇聚的电荷和待测天馈电缆的电容，利用简化后的静电放电电压计算函数，获得待测直流输电线路的静电放电电压。5.一种5G基站天馈电缆连接端口静电放电电压确定系统，其特征在于，包括：静电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，李斌，李恩文，黄欢，冯圣勇，厉天威，唐力，潘锐健，范才进，李敏，肖艳红，余思伍，张英，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：