【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷电防护，具体涉及一种x波段射频信号雷电防护装置。
技术介绍
1、雷电是一种常见的自然现象，同时也是影响飞机飞行安全的重要因素。雷电的破坏效应分为直接效应和间接效应，直接效应是指雷电直接附着于飞机表面时产生的高电压和大电流对机体结构的物理损坏，间接效应是指在雷电作用期间，流入机身中的雷电电磁场和机身结构电压在飞机内部电子设备中感应出瞬时浪涌电压和电流，造成设备功能故障或永久性损坏。机载设备通常安装在飞机内部，其防护对象主要为雷电间接效应产生的浪涌电压和电流。
2、雷电间接效应的防护措施主要是在设备的端口处设置防护电路，对雷电浪涌电压进行抑制或对浪涌电流进行泄放，通常采用气体放电管、压敏电阻、瞬态抑制二极管等防护器件。针对机载雷达的x波段射频端口，由于压敏电阻和瞬态抑制二极管的结电容较大，一般在数百到数千纳法的数量级，因此不适用于x波段射频信号的防雷设计。目前主流的射频防雷方法有两种，一种是采用气体放电管，其极间电容小于5pf，因此对射频信号的影响较小，缺点是响应速度较慢，其响应时间一般为微秒级，难以满足纳秒级雷电脉冲波形的防护要求；另一种则是采用高通滤波器，雷电脉冲波形的频谱分量最高约为10mhz，主要能量分布在30khz以下，采用高通滤波器对雷电脉冲能量进行滤波，从而实现雷电防护功能。
3、专利202211222073.6一种射频信号雷电防护器采用简单的l、c高通滤波器设计原理，设计了一种由1个电容元件c和1个电感元件l组成的针对雷电脉冲的高通滤波电路，通过选取耐压>600v的器件以
4、因此，需提供一种能解决机载电子设备x波段射频端口对最高等级5级的雷电间接效应难以实现小型化、轻量化防护设计且残压过大问题的防护装置。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种x波段射频信号雷电防护装置，能够满足所有雷电脉冲波形等级1-5的防护要求。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案，一种x波段射频信号雷电防护装置,所述装置包括：微带线印制板以及焊接在微带线印制板上的雷电防护电路，所述雷电防护电路包括1/4波长短路线和ltcc高通滤波器，所述1/4波长短路线和ltcc高通滤波器串联，所述1/4波长短路线接地。
3、本专利技术所提供的x波段射频信号雷电防护装置,还具有这样的特征，所述微带线印制板上的微带线的线宽w大于微带线的熔断宽度wfuse，所述微带线的熔断宽度wfuse通过微带线的厚度th、微带线熔断所需的瞬态电流ifuse以及微带线熔断所需的时间t计算获得。
4、本专利技术所提供的x波段射频信号雷电防护装置,还具有这样的特征，所述微带线的熔断宽度wfuse为：
5、
6、其中，th为微带线的厚度，i(t)为雷电脉冲电流，t为微带线熔断所需的时间。
7、本专利技术所提供的x波段射频信号雷电防护装置,还具有这样的特征，所述微带线印制板介质层的厚度z0通过微带线的线宽w计算获得。
8、本专利技术所提供的x波段射频信号雷电防护装置,还具有这样的特征，所述微带线印制板介质层的厚度h通过下式获得：
9、
10、其中，z0为微带线的特性阻抗，εr为介质层的相对介电常数，ε′r为有效相对介电常数，h为介质层的厚度。
11、本专利技术所提供的x波段射频信号雷电防护装置,还具有这样的特征，在仿真软件中建立微带线和1/4波长短路线的三维模型，对防雷电路在x波段的插入损耗和驻波比指标仿真优化，获得1/4波长短路线的长度。
12、本专利技术所提供的x波段射频信号雷电防护装置,还具有这样的特征，所述ltcc高通滤波器设置在1/4波长短路线的后端，所述ltcc高通滤波器为x波段ltcc高通滤波器。
13、本专利技术所提供的x波段射频信号雷电防护装置,还具有这样的特征，所述x波段ltcc高通滤波器在x波段通带内的插入损耗不超过射频电路的设计要求值i ls21，驻波比不大于要求值vswr；阻带内的损耗典型值>30db，最小不低于20db。
14、有益效果
15、本专利技术所提供的x波段射频信号雷电防护装置组成元件数量较少，实现了小型化、轻量化涉及，电路形式简单，可移植性高；该防护装置可满足所有雷电脉冲等级1-5的防护要求，对波形5a等级5级雷电没冲的实测钳位电压达到+3.9v和-3.4v。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种X波段射频信号雷电防护装置,其特征在于，所述装置包括：微带线印制板以及焊接在微带线印制板上的雷电防护电路，
2.根据权利要求1所述的X波段射频信号雷电防护装置,其特征在于，所述微带线印制板上的微带线的线宽w大于微带线的熔断宽度Wfuse，所述微带线的熔断宽度Wfuse通过微带线的厚度Th、微带线熔断所需的瞬态电流Ifuse以及微带线熔断所需的时间t计算获得。
3.根据权利要求2所述的X波段射频信号雷电防护装置,其特征在于，所述微带线的熔断宽度Wfuse为：
4.根据权利要求1所述的X波段射频信号雷电防护装置,其特征在于，所述微带线印制板介质层的厚度Z0通过微带线的线宽w计算获得。
5.根据权利要求4所述的X波段射频信号雷电防护装置,其特征在于，所述微带线印制板介质层的厚度h通过下式获得：
6.根据权利要求1所述的X波段射频信号雷电防护装置,其特征在于，在仿真软件中建立微带线和1/4波长短路线的三维模型，对防雷电路在X波段的插入损耗和驻波比指标仿真优化，获得1/4波长短路线的长度。
7.根据权利要求1所
8.根据权利要求7所述的X波段射频信号雷电防护装置,其特征在于，所述X波段LTCC高通滤波器在X波段通带内的插入损耗不超过射频电路的设计要求值ILS21，驻波比不大于要求值VSWR；阻带内的损耗典型值>30dB，最小不低于20dB。
...【技术特征摘要】
1.一种x波段射频信号雷电防护装置,其特征在于，所述装置包括：微带线印制板以及焊接在微带线印制板上的雷电防护电路，
2.根据权利要求1所述的x波段射频信号雷电防护装置,其特征在于，所述微带线印制板上的微带线的线宽w大于微带线的熔断宽度wfuse，所述微带线的熔断宽度wfuse通过微带线的厚度th、微带线熔断所需的瞬态电流ifuse以及微带线熔断所需的时间t计算获得。
3.根据权利要求2所述的x波段射频信号雷电防护装置,其特征在于，所述微带线的熔断宽度wfuse为：
4.根据权利要求1所述的x波段射频信号雷电防护装置,其特征在于，所述微带线印制板介质层的厚度z0通过微带线的线宽w计算获得。
5.根据权利要求4所述的x波段射频信号雷电防护装置,...
【专利技术属性】
技术研发人员：金东升，彭泽清，陈扬，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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