[實用新型]一種全頻帶電磁脈沖防護裝置

有效

• 申請號: 202120502810.2
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN215378880U
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 孟兆祥
• 申請（專利權）人: 孟兆祥
• 主分類號: H03H7/01
• 分類號: H03H7/01;H02H9/00
• 代理公司: 北京喆翙知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 李朦

本實用新型公開了一種全頻帶電磁脈沖防護裝置，包括：設于介質基片上的微帶線a、微帶線b和設于所述微帶線a和所述微帶線b之間依次連接的用以抑制帶內電磁脈沖信號的第一級保護電路、第二級保護電路、第三級保護電路和第四級保護電路，其中，所述第一級保護電路、第二級保護電路、第三級保護電路和第四級保護電路也作為抑制帶內電磁脈沖信號濾波器的一極；所述微帶線a的一端與信號輸入端連接，所述微帶線a的另一端通與所述第一級保護電路連接，所述微帶線b的一端與信號輸出端連接，所述微帶線b的另一端與所述第四級保護電路。本實用新型實現了帶內、帶外全頻段防護，解決了現有技術中防護單一的問題。

技術領域

本實用新型涉及干擾防護技術領域，尤其涉及一種全頻帶電磁脈沖防護裝置。

背景技術

電磁脈沖是一種瞬變電磁現象，典型的電磁脈沖包括高空核爆電磁脈沖、超寬帶電磁脈沖、高功率微波、電快速瞬變脈沖群、雷電、靜電放電電磁脈沖等。快沿電磁脈沖的共同特點是：在時域上，具有陡峭的上升或下降沿(ns級甚至ps級)，峰值場強極高(可達104～105V/m)，且持續時間短(μs級至ns級)；在頻域上，覆蓋較寬的頻帶；能夠以空間輻射或傳導形式，通過前門或后門耦合到電子設備上，干擾電子設備正常工作甚至造成硬損傷。

電磁脈沖防護中常用的防護模塊只是針對某一種類型的電磁脈沖進行防護設計，難以適應不同類型電磁脈沖電磁防護需求。例如雷電電磁脈沖防護模塊應用在超寬帶電磁脈沖防護防護中，會出現殘壓過高、尖峰泄露太大等問題造成后級被保護器件的損壞，而無法起到應有的防護作用；防靜電模塊對于頻率較高的高功率微波和超寬帶電磁脈沖的防護效果也難以滿足需求。造成這一問題的主要原因是不同類型的電磁脈沖上升沿時間、脈沖持續時間、強度差異較大，例如雷電電磁脈沖的峰值電流可達 100kA，持續時間達到微秒甚至毫秒量級，核電磁脈沖場的場強達到50kV/m，脈沖上升沿時間僅有幾個納秒，脈沖持續時間幾十個納秒；超寬帶電磁脈沖的峰值功率達到吉瓦，脈沖上升沿時間僅有幾個納秒甚至不足1納秒，脈沖持續時間幾個納秒。

防護電路中采用的開關防護器件存在開啟電壓，半導體器件由于PN結作用存在擊穿結電壓影響電磁脈沖防護電路的響應時間，而不同類型的電磁脈沖上升沿時間不同，造成適用較慢上升沿時間電磁脈沖防護的模塊難以適用較快上升沿時間的電磁脈沖防護。另一方面分布電容或分布電感會造成整個防護模塊射頻阻抗差異，造成在接入被保護電路后有較大插損，引起正常信號傳輸畸變，所以電磁脈沖防護模塊設計時往往會在結電容和防護性能之間采取折中的方法來選取器件。

在電磁脈沖防護中濾波器的帶內是阻抗匹配設計，對高功率微波等窄帶電磁脈沖帶內沒有防護能力，單純的濾波器設計只考慮了某一段頻率的抑制，同時濾波器存在諧波產生的寄生通帶，對于倍頻、諧波頻帶的防護能力較差。

實用新型內容

本實用新型為了解決以上問題，提供了一種全頻帶電磁脈沖防護裝置，實現兼具響應快、功率高、帶內、帶外一體化防護。

為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下：

一種全頻帶電磁脈沖防護裝置，包括：設于介質基片上的微帶線a、微帶線b和設于所述微帶線a和所述微帶線b之間依次連接的用以抑制帶內電磁脈沖信號的第一級保護電路、第二級保護電路、第三級保護電路和第四級保護電路，其中，所述第一級保護電路、第二級保護電路、第三級保護電路和第四級保護電路也作為抑制帶內電磁脈沖信號濾波器的一極；所述微帶線a的一端與信號輸入端連接，所述微帶線a的另一端與所述第一級保護電路連接，所述微帶線b的一端與信號輸出端連接，所述微帶線b的另一端與所述第四級保護電路連接。

可選的，所述第一級保護電路包括微帶線c和第一防護器件，所述微帶線a的另一端與所述微帶線c的一端連接，所述第一防護器件的一端與所述第二級保護電路連接，所述微帶線c的另一端和所述第一防護器件的另一端通過接地孔接地。