一种集成避雷器的ＧＰＳ授时天线制造技术

一种集成避雷器的ＧＰＳ授时天线，属通讯技术领域，用以解决移动通信基站ＧＰＳ授时天线的防雷击问题。它在天线接口电路中增设防雷组合电路，由三级防雷元件组成，其中第一级防雷元件为开关型陶瓷气体放电管（４），一端与射频输出／直流电源端口（１）相连，另一端接地；第二、三级防雷元件为瞬态电压抑制二极管（８．１、８．２），和电源稳压模块（３）相连，另一端接地。防雷组合电路可以有效的保护天线中的电子敏感器件。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种集成避雷器的GPS授时天线，用于通讯基站接收GPS卫星信 号，属于通讯

技术介绍
GPS授时天线应用于CDMA、TD_SCDMA移动通讯基站以及卫星、电力通讯等行业，为 通讯系统提供时钟同步信号。为保障时钟同步信号，通讯系统对GPS卫星信号的稳定性提 出了极高要求。接收GPS卫星信号需要将天线安装在室外铁塔或楼顶上，容易引起雷电击 穿，损坏GPS授时天线并造成失效，从而影响整个通讯系统正常运行。为了解决这一问题，通讯工程上一般采取在GPS授时天线端口处加装避雷器的办 法，由于安装GPS授时天线属于室外高空作业，施工难度大，避雷器两端的接头都要做防水 防护处理，给产品的稳定性带来一定隐患。而且避雷器形成一个独立产品，产品本身加上施 工费用，成本很高。
技术实现思路
本技术用于克服已有技术之缺陷而提供的一种能够防雷击、有效保护天线内 部模块的集成避雷器的GPS授时天线。本技术是由以下技术方案解决的一种集成避雷器的GPS授时天线由射频输出/直流电源端口、射频放大模块、电源 稳压模块和防雷组合电路组成。其特征在于射频输出/直流电源端口与防雷组合电路相连，防雷组合电路另一 端连接电源稳压模块，射频放大模块与防雷组合电路同时并联在射频输出/直流电源端上述防雷组合电路由三级防雷元件组成，第一级防雷元件为开关型陶瓷气体放电 管，用来吸收雷击时的大部分能量，并与射频输出/直流电源端口相连；第二、三级防雷元 件为瞬态电压抑制二极管，和电源稳压模块相连，另一端接地；第一级保护电路在其外部增 加屏蔽装置，采用单独接地回路，阻止其吸收能量时对其它器件造成辐射损害。该电路模块 还包括隔直电容、去耦电容、偏压电阻等元器件。上述集成避雷器的GPS授时天线，兼顾了防护大电流、高电压损坏天线器件的特 性，同时又提高了整体电路对瞬态电压、电流的响应速度。这种结构的GPS授时天线，能够 吸收IOKV以上的瞬态雷击电压，有效保护天线内部元件。本防雷组合电路可以重复工作， 满足对雷电的防护要求，可实现多次防护，长期有效保护天线内部模块；本天线结构设计简 单、易于小型化，而且成本费用大大降低，适合批量生产，在不改变原天线体积和安装形式 的基础上，降低了安装难度、提高了总体可靠性。附图说明附图是本技术一种集成避雷器的GPS授时天线电路原理图。图中标号为1、射频输出/直流电源端口 ；2、射频放大模块；3、电源稳压模块；4、 开关型陶瓷气体放电管；5 (1、2)、偏压电阻；6 (1、2)、隔直电容和去耦电容；7、扼流圈；8 (1、2)、瞬态电压抑制二极管。具体实施方式防雷组合电路由三级防雷元件组成，第一级防雷元件为开关型陶瓷气体放电管 (4)，用来吸收雷击时的大部分能量，并与射频输出/直流电源端口(1)相连；第二、三级防雷 元件为瞬态电压抑制二极管(8. 1,8. 2)和电源稳压模块(3)相连，另一端接地；第一级保护电 路在其外部增加屏蔽装置，采用单独接地回路，阻止其吸收能量时对其它器件造成辐射损害。 该电路模块还包括隔直电容(6. 1)、去耦电容(6. 2)、偏压电阻(5. 1,5. 2)等元器件。其工作原理是，当雷击波形到达端口时，瞬态电压抑制二极管(8. 1)首先启动，因 为瞬态电压抑制二极管响应时间较短，决定了瞬态电压抑制二极管首先启动，把瞬间过电 压控制在一定输出电压Vc值(即最大箝位电压)，由于瞬态电压抑制二极管(8. 1、8.2)瞬间 泄放电流会在偏压电阻(5. 2)上产生瞬间电压Vu，当瞬间电压Vc+u的电压达到开关型陶 瓷气体放电管(4)的瞬间启动电压V时，开关型陶瓷气体放电管(4)启动，把大电流泄放到 地，瞬态电压抑制二极管(8. 1、8. 2)有稳定输出电压的作用，此输出电压远低于后端模块的 最大耐受电压，从而起到保护后端GPS天线模块稳定工作的作用。由于GPS授时天线对稳定性的要求较高，本技术多加了一级保护电路，对于 一些防雷要求较低的GPS授时天线可以去掉一级电路。器件参数选择可以根据不同的需求 对电阻进行适当调整。由于本技术要在瞬间将IOKV电压降到5V，所以要求必须采用大 功率器件。本技术已经过多次试验和现场安装验证，对GPS授时天线的雷击防护和安装 简易化起到了很好效果。经测试，本技术集成避雷器的GPS授时天线符合GB/T 18802. 21-2004 idtIEC 61643-21:2000标准规定的实验条件和技术标准。1、测试波形CWG 组合波 1. 2/50us&8/20us ；2、电压电流峰值10KV/5KA ；3、脉冲次数5个正极性，5个负极性；4、重复时间60秒；5、测试等效输出电阻2欧姆；6、按上述波形条件测试后，本技术能保证GPS授时天线电性能要求的完整 性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成避雷器的ＧＰＳ授时天线由射频输出／直流电源端口、射频放大模块、电源稳压模块和防雷组合电路组成，其特征在于：射频输出／直流电源端口与防雷组合电路相连，防雷组合电路另一端连接电源稳压模块，射频放大模块与防雷组合电路同时并联在射频输出／直流电源端口。

【技术特征摘要】
1.一种集成避雷器的GPS授时天线由射频输出/直流电源端口、射频放大模块、电源稳 压模块和防雷组合电路组成，其特征在于射频输出/直流电源端口与防雷组合电路相连， 防雷组合电路另一端连接电源稳压模块，射频放大模块与防雷组合电路同时并联在射频输 出/直流电源端口。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，孟兆祥，于春来，
申请(专利权)人：石家庄世纪森诺通讯有限公司，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]