技术领域
[0001] 本实用新型涉及电磁脉冲防护领域，尤其涉及一种射频链路强瞬态电磁脉冲综合防护电路。
背景技术
[0002] 随着各类无线装备和设施被广泛地应用到工农业生产、科学研究、外空探测、国防建设、国土安全防御等工程领域中，各类无线收发系统就被置于复杂的电磁环境里。无线收发系统设备尤其是天线和同轴
馈线暴露在设备的外面，极易遭受复杂电磁环境里各类瞬态电磁脉冲的侵扰，并通过天线和馈线将各类瞬态电磁脉冲引入到收发系统内部造成系统内的关键敏感设备损坏，从而影响无线装备和设备的正常工作。
[0003] 随着电磁脉冲技术的发展，电磁脉冲
辐射场强达到数百kV/m，脉冲上升时间为ns级别，在通信等设备上感应的电磁脉冲
电压、
电流可以使通信等设备瞬间击穿或烧毁；因此，电磁脉冲产生的不仅是瞬态高
能量冲击的问题，而且还同时产生高频、高强度的
电磁干扰问题，需要对通信
电子设备进行强电磁脉冲防护。
[0004] 当前在强电磁脉冲防护领域里，慢沿强电磁脉冲（如雷电电磁脉冲）防护的技术相对成熟，受到原理和器件性能的制约，在防护中均存在响应时间不够快的问题，对于脉冲上升沿较短的高能电磁脉冲就基本失去了防护功能，对于其他类的快沿强电磁脉冲（如核电电磁脉冲、高功率
微波脉冲）防护技术还处于起步阶段。
[0005] 如何对射频链路上的关键设备用一种电路实施有效的强电磁脉冲综合防护，既有效地节省设备的电磁脉冲防护成本又提升设备自身的防护性能，是当前射频链路强瞬态电磁脉冲防护急需解决的技术问题。实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的是提供一种射频链路强瞬态电磁脉冲综合防护电路，其解决了无线装备和设施的收发系统在极其复杂和恶劣的电磁环境里不间断工作的问题，并能有效地防护各类有害瞬态强电磁脉冲的侵扰和损毁。
[0007] 本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0008] 一种射频链路强瞬态电磁脉冲综合防护电路，包括：并联谐振响应电路，所述并联谐振响应电路包括第一感性器件L1、第二感性器件L2、第一容性器件C1、第二容性器件C2、第一
半导体器件D1和第二半导体器件D2；所述第一感性器件L1的一端连接所述第二感性器件L2的一端和所述第一容性器件C1的一端，所述第一感性器件L1的另一端连接所述第一容性器件C1的另一端、第一半导体器件D1的一端、第二半导体器件D2的一端和第二容性器件C2的一端，所述第二感性器件L2的另一端、第一半导体器件D1的另一端、第二半导体器件D2的另一端和第二容性器件C2的另一端都接地。
[0009] 通过采用上述技术方案，并联谐振响应电路对快速前沿（以下简称“快沿”）瞬态强电磁脉冲产生并联谐振效应,直接通过L1、D1、D2将强快沿脉冲抑制在D1、D2的特性嵌位电压范围内，从而有效地抑制快沿强电磁脉冲的尖峰，吸收和泄放快沿强电磁脉冲的能量。
[0010] 本实用新型进一步设置为：还包括前级高通滤波电路，设置于所述并联谐振响应电路前级。
[0011] 通过采用上述技术方案，构成单向多种类型强瞬态电磁脉冲综合防护电路。前级高通滤波电路直接将慢速前沿（以下简称“慢沿”）瞬态强电磁脉冲所感应的浪涌过电流泄放到地并将感应的浪涌过电压限制在很低的电位(低于10V以下)，从而有效地防护慢沿瞬态强电磁脉冲（如雷电电磁脉冲）对收发系统的侵扰和损毁。
[0012] 本实用新型进一步设置为：所述前级高通滤波电路包括第三感性器件L3和第三容性器件C3，所述第三感性器件L3的一端连接所述第三容性器件C3的一端并作为所述前级高通滤波电路的输入端，所述第三容性器件C3另一端作为所述前级高通滤波电路的输出端，所述第三感性器件L3的另一端接地。
[0013] 通过采用上述技术方案，L3是直接
短路到地构成慢沿强电磁脉冲抑制结构，对微秒级（us）慢沿强电磁脉冲（如雷电电磁脉冲）感应的浪涌脉冲电压构成对地短路，限制在很低的电位(低于10V以下),对浪涌脉冲电流构成对地泄放通路，C3对慢沿脉冲有隔离作用，从而有效地防护慢沿瞬态强电磁脉冲（如雷电电磁脉冲）对收发系统的侵扰和损毁。
[0014] 本实用新型进一步设置为：还包括后级高通滤波电路，设置于所述并联谐振响应电路后级。
[0015] 通过采用上述技术方案，构成单向多种类型强瞬态电磁脉冲综合防护电路。后级高通滤波电路直接将慢速前沿（以下简称“慢沿”）瞬态强电磁脉冲所感应的浪涌过电流泄放到地并将感应的浪涌过电压限制在很低的电位(低于10V以下)，从而有效地防护慢沿瞬态强电磁脉冲（如雷电电磁脉冲）对收发系统的侵扰和损毁。
[0016] 本实用新型进一步设置为：所述后级高通滤波电路包括第四感性器件L4和第四容性器件C4，所述第四感性器件L4的一端连接所述第四容性器件C4的一端并作为所述后级高通滤波电路的输出端，所述第四容性器件C4另一端作为所述后级高通滤波电路的输入端，所述第四感性器件L4的另一端接地。
[0017] 通过采用上述技术方案，L4是直接短路到地构成慢沿强电磁脉冲抑制结构，对微秒级（us）慢沿强电磁脉冲（如雷电电磁脉冲）感应的浪涌脉冲电压构成对地短路，限制在很低的电位(低于10V以下),对浪涌脉冲电流构成对地泄放通路，C4对慢沿脉冲有隔离作用，从而有效地防护慢沿瞬态强电磁脉冲（如雷电电磁脉冲）对收发系统的侵扰和损毁。
[0018] 本实用新型进一步设置为：所述第一感性器件L1、第二感性器件L2、第三感性器件L3和第四感性器件L4均为电感器。
[0019] 通过采用上述技术方案，电感器具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性，
频率越高，线圈阻抗越大；因此，电感器的主要功能是与电容器组成谐振滤波电路。
[0020] 本实用新型进一步设置为：所述第一容性器件C1、第二容性器件C2、第三容性器件C3和第四容性器件C4均为电容器。
[0021] 通过采用上述技术方案，电容器的主要功能是与电感器组成谐振滤波电路。
[0022] 本实用新型进一步设置为：所述第一半导体器件D1和第二半导体器件D2是具有快速响应的半导体器件。
[0023] 通过采用上述技术方案，具有快速响应的半导体器件对纳秒级（ns）及以下快沿强电磁脉冲形成能量泄放通路及脉冲尖峰电压嵌位，将快沿脉冲尖峰电压限制在可接受的范围内。
[0024] 本实用新型进一步设置为：所述具有快速响应的半导体器件为
雪崩
二极管、瞬态电压抑制二极管或PIN管。
[0025] 通过采用上述技术方案，优先采用
雪崩二极管、瞬态电压抑制二极管或PIN管，但并不限于这几类。
[0026] 本
发明进一步设置为：还包括前级高通滤波电路和后级高通滤波电路，所述前级高通滤波电路设置于所述并联谐振响应电路前级，所述后级高通滤波电路设置于所述并联谐振响应电路后级。
[0027] 通过采用上述技术方案，前级高通滤波电路和后级高通滤波电路与并联谐振响应电路一起构成双向互易防护结构。
[0028] 综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
[0029] 1、不采用传统的气体
放电管和固体压敏
电阻，易于降低射频微波
频率范围内分布参数，实现射频网络的阻抗匹配，提高综合防护电路的可靠性；
[0030] 2、能在有效的超宽频工作带宽内具有很好的射频性能和环境
温度适应性；
[0031] 3、能同时完成各类强瞬态电磁脉冲的抑制吸收功能和射频同轴
信号的有效传输；
[0032] 4、解决了各类强瞬态电磁脉冲防护电路兼容性问题，取得显著的各类强瞬态电磁脉冲综合防护效果；
[0033] 5、两端与射频传输线直接相连，方便用于各类设备收发设备，对关键敏感部位起到瞬态强电磁脉冲综合防护的作用。
附图说明
[0035] 图2是实施例2的电路原理图；
[0036] 图3是实施例3的电路原理图；
[0037] 图4是实施例4的电路原理图。
[0038] 图中，1、并联谐振响应电路；2、前级高通滤波电路；3、后级高通滤波电路。
具体实施方式
[0039] 以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0040] 实施例1：一种射频链路强瞬态电磁脉冲综合防护电路，如图1所示，包括：并联谐振响应电路，所述并联谐振响应电路包括第一感性器件L1、第二感性器件L2、第一容性器件C1、第二容性器件C2、第一半导体器件D1和第二半导体器件D2；所述第一感性器件L1的一端连接所述第二感性器件L2的一端和所述第一容性器件C1的一端（并与具有对应匹配阻抗结构的电路相联接形成射频输入结构J2和射频输出结构J1），所述第一感性器件L1的另一端连接所述第一容性器件C1的另一端、第一半导体器件D1的一端、第二半导体器件D2的一端和第二容性器件C2的一端，所述第二感性器件L2的另一端、第一半导体器件D1的另一端、第二半导体器件D2的另一端和第二容性器件C2的另一端都接地。构成快沿强瞬态电磁脉冲抑制电路。
[0041] 实施例2：如图2所示，与实施例1的不同之处在于，还包括前级高通滤波电路2，设置于所述并联谐振响应电路1前级。
[0042] 所述前级高通滤波电路2包括第三感性器件L3和第三容性器件C3，所述第三感性器件L3的一端连接所述第三容性器件C3的一端并作为所述前级高通滤波电路的输入端（与具有对应匹配阻抗结构的电路相联接形成射频输入结构J2），所述第三容性器件C3另一端作为所述前级高通滤波电路的输出端，所述第三感性器件L3的另一端接地。构成单向多种类型强瞬态电磁脉冲综合防护电路。
[0043] 实施例3：如图3所示，与实施例1的不同之处在于，还包括后级高通滤波电路3，设置于所述并联谐振响应电路1后级。
[0044] 所述后级高通滤波电路3包括第四感性器件L4和第四容性器件C4，所述第四感性器件L4的一端连接所述第四容性器件C4的一端并作为所述后级高通滤波电路的输出端（与具有对应匹配阻抗结构的电路相联接形成射频输出结构J1），所述第四容性器件C4另一端作为所述后级高通滤波电路的输入端，所述第四感性器件L4的另一端接地。构成单向多种类型强瞬态电磁脉冲综合防护电路。
[0045] 优选的，所述第一感性器件L1、第二感性器件L2、第三感性器件L3和第四感性器件L4均为电感器；所述第一容性器件C1、第二容性器件C2、第三容性器件C3和第四容性器件C4均为电容器；所述第一半导体器件D1和第二半导体器件D2是具有快速响应的半导体器件；所述具有快速响应的半导体器件为雪崩二极管、瞬态电压抑制二极管或PIN管，但并不限于这几类。
[0046] 实施例4：一种射频链路强瞬态电磁脉冲综合防护电路，如图4所示，包括：并联谐振响应电路1、前级高通滤波电路2和后级高通滤波电路3，所述并联谐振响应电路1分别连接所述前级高通滤波电路2和后级高通滤波电路3，构成双向互易防护结构。
[0047] 所述并联谐振响应电路1包括第一感性器件L1、第二感性器件L2、第一容性器件C1、第二容性器件C2、第一半导体器件D1和第二半导体器件D2；所述前级高通滤波电路2包括第三感性器件L3和第三容性器件C3；所述后级高通滤波电路3包括第四感性器件L4和第四容性器件C4。
[0048] 所述第三感性器件L3的一端连接所述第三容性器件C3的一端并作为所述前级高通滤波电路2的输入端，所述第三容性器件C3另一端作为所述前级高通滤波电路2的输出端，所述第三感性器件L3的另一端接地；所述前级高通滤波电路2的输入端与具有对应匹配阻抗结构的电路相联接形成射频输入结构J2。
[0049] 所述第四感性器件L4的一端连接所述第四容性器件C4的一端并作为所述后级高通滤波电路3的输出端，所述第四容性器件C4另一端作为所述后级高通滤波电路3的输入端，所述第四感性器件L4的另一端接地；所述后级高通滤波电路3的输出端与具有对应匹配阻抗结构的电路相联接形成射频输出结构J1。
[0050] 所述第一感性器件L1的一端连接所述第二感性器件L2的一端和所述第一容性器件C1的一端并连接所述前级高通滤波电路2的输出端和所述后级高通滤波电路3的输入端，所述第一感性器件L1的另一端连接所述第一容性器件C1的另一端、第一半导体器件D1的一端、第二半导体器件D2的一端和第二容性器件C2的一端，所述第二感性器件L2的另一端、第一半导体器件D1的另一端、第二半导体器件D2的另一端和第二容性器件C2的另一端都接地。
[0051] 优选的，所述第一感性器件L1、第二感性器件L2、第三感性器件L3和第四感性器件L4均为电感器；所述第一容性器件C1、第二容性器件C2、第三容性器件C3和第四容性器件C4均为电容器；所述第一半导体器件D1和第二半导体器件D2是具有快速响应的半导体器件；所述具有快速响应的半导体器件为雪崩二极管、瞬态电压抑制二极管或PIN管，但并不限于这几类。
[0052] 本实用新型各LC器件相互配合形成各种频带宽度，中间级并联谐振网络对整个电路的工作频带及射频参数没有影响。没有采用传统的浪涌吸收器件如放电管和压敏电阻，只采用无源器件如电感L、电容C和快速响应半导体器件，达到各类强瞬态电磁脉冲综合防护的效果。本实用新型的电路两端与射频传输线直接相连，方便用于各类设备收发设备，对关键敏感部位起到瞬态强电磁脉冲综合防护的作用。
[0053] 两级高通滤波LC电路是由L3、C3和L4、C4组成，以L2对称分布构成两级π派型高通滤波电路，中间级L2与L1、C1、C2、D1、D2构成并联谐振响应电路,对快沿瞬态强电磁脉冲产生并联谐振效应,直接通过L4、D1、D2将强快沿脉冲抑制在D1、D2的特性嵌位电压范围内，从而有效地抑制快沿强电磁脉冲的尖峰，吸收和泄放快沿强电磁脉冲的能量，电路两端与具有对应匹配阻抗结构的电路相联接形成射频输入结构J2和输出结构J1。
[0054] L2、L3、L4是直接短路到地构成慢沿强电磁脉冲抑制结构，直接将慢沿瞬态强电磁脉冲所感应的浪涌过电流泄放到地并将感应的浪涌过电压限制在很低的电位(低于10V以下)，从而有效地防护慢沿瞬态强电磁脉冲（如雷电电磁脉冲）对收发系统的侵扰和损毁。两级高通
LC滤波器和中间的并联
谐振电路一起形成对称互易电路结构，能协同工作有效地发挥各类快沿和慢沿强电磁脉冲的综合抑制防护作用。
[0055] 本实用新型具有重构机能，如移开中间的谐振级L1、C1、C2、D1、D2电路将构成两级级联慢沿强瞬态电磁脉冲抑制电路；或只保留L3&C3&L2、L4&C4&L2构成对称互易慢沿强瞬态电磁脉冲抑制电路；或移开两边对称的π派型高通滤波电路L3&C3和L4&C4就构成快沿强瞬态电磁脉冲抑制电路；或移开任一边LC高通滤波电路L3&C3或L4&C4，构成单向多种类型强瞬态电磁脉冲综合防护电路；或只保留L3&C3或L4&C4构成单向慢沿强瞬态电磁脉冲防护电路。
[0056] 本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本
说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的
修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到
专利法的保护。
