【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，应用于装备短波电台的强电磁脉冲防护，属于强电磁脉冲防护领域。
技术介绍
1、短波电台是无线通信的重要装备。短波电台发出的短波信号可通过地面与电离层之间的多次反射以达到远距离通信的目标。短波通信的工作频率一般为2mhz-30mhz，波长为150米-10米。短波电台发射功率越大，通信距离越远，一千公里以上的通信，电台发射功率需大于400w，随着无线电远距离通信的需求，kw级大功率短波电台越来越多。短波无线电通信的主要弊端就是容易受到自然或人为的电磁脉冲干扰。其中雷电电磁脉冲和核电电磁脉冲的能量集中于短波工作频段内，是短波电台的主要威胁源。需要设计一种大功率短波传输时，电台工作状态下的强电磁脉冲实时防护电路。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，确保短波电台在强电磁脉冲干扰时正常通信，避免短波电台遭受自然雷击或核电电磁脉冲等强电磁脉冲威胁而造成通信中断。
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，包括：i级瞬态防护电路、第一去耦电路、ii级瞬态防护电路、滤波电路、第二去耦电路和iii级瞬态防护电路；
4、i级瞬态防护电路采用气体放电管与压敏电阻并联实现，用于防护雷电电磁脉冲或核电电磁脉冲中的低频部分，其输出端连接第一去耦电路；
5、第一去耦电路用于第i级瞬态防护电路与ii级瞬态
6、ii级瞬态防护电路，为低容二极管与双向tvs管组成的电压钳位电路，用于将i级瞬态防护电路残余的能量进一步防护，其输出端连接滤波电路；
7、滤波电路，为lc组成的高通滤波器，滤波电路确保短波信号低插损传输，同时也用于滤除前面两级瞬态防护电路残余的低频干扰，滤波电路的输出连接第二去耦电路；
8、第二去耦电路用于第ii级瞬态防护电路与iii级瞬态防护电路的响应时序与分流控制，输出端连接iii级瞬态防护电路；
9、iii级瞬态防护电路为低容二极管与双向tvs管组成的快响应钳位电路，用于防护核电电磁脉冲的高频部分，并将残余电压钳位在较低的水平。
10、进一步的，所述的i级瞬态防护电路，包括气体放电管g1和4只并联的压敏电阻vr1～vr4，其中气体放电管g1一端连接信号端sig，另一端通过并联在一起的压敏电阻vr1～vr4接地。
11、进一步的，所述第一去耦电路包括并联在一起的电阻r1和r2，一端连接信号端sig，另一端作为第一去耦电路输出端连接到ii级瞬态防护电路。
12、进一步的，所述的ii级瞬态防护电路包括低容二极管d1～d4和8只双向tvs管v1～v8，其中d1～d2支路中，d1与d2串联连接，二极管d1的阴极连接第一去耦电路输出端，双向tvs管不分极性，v1与v2串联，v3与v4串联，v1与v3连接后与二极管d2阳极相连，v2与v4连接后与gnd相连；
13、其中d3～d4支路中，d3与d4串联连接，二极管d3的阳极连接二极管d1的阴极，tvs管不分极性，v5与v6串联，v7与v8串联，v5与v7连接后与二极管d4阴极相连，v6与v8连接后与gnd相连；
14、所述双向tvs管v1～v8为双向瞬态抑制二极管。
15、进一步的，所述滤波电路，包括电感l1～l2和电容c1～c2，组成4阶高通滤波电路，其中c1与c2串联后，一端连接至ii级瞬态防护电路中d3的阳极，另一端连接至第二去耦电路的电阻r3，l1一端连接在c1与c2的中间，另一端接gnd，l2一端连接至c2与电阻r3的中间，另一端接gnd。
16、进一步的，所述第二去耦电路包括电阻r3，一端连接滤波电路中的c3，另一端连接到iii级瞬态防护电路。
17、进一步的，所述的iii级瞬态防护电路，包括低容二极管d5～d8和8只双向tvs管v9～v16，双向tvs管v9～v16采用sic基瞬态抑制二极管；
18、其中d5～d6支路中，d5与d6串联连接，二极管d5的阴极连接第二去耦电路输出端，双向tvs管不分极性，v9与v10串联，v11与v12串联，v9与v11连接后与二极管d6阳极相连，v10与v12连接后与gnd相连；
19、其中d7～d8支路中，d7与d8串联连接，二极管d7的阳极连接二极管d5的阴极，双向tvs管不分极性，v13与v14串联，v15与v16串联，v13与v15连接后与二极管d8阴极相连，v14与v16连接后与gnd相连。
20、进一步的，稳态工作时，只有短波信号传输，瞬态防护电路不工作；第i级瞬态防护电路中，气体放电管g1的直流击穿电压参数大于短波信号工作电压最大值，压敏电阻vr1～vr4的压敏电压大于短波信号工作电压最大值；第ii级和第iii级瞬态防护电路中，双向tvs管串联后的击穿电压大于短波信号工作电压最大值，从而保证了第i级至第iii级瞬态防护电路的启动门限均大于短波信号工作电压最大值，避免了误触发。
21、进一步的，雷电电磁脉冲通过第i级、第ii级瞬态防护电路和滤波电路防护，响应时序为：
22、高通滤波器将大部分雷电电磁脉冲有效截止在第i和第ii级瞬态防护电路中，雷电电磁脉冲到来时，第ii级瞬态防护电路优先响应，tvs管击穿并箝位，第ii瞬态防护电路响应后的箝位电压再加上第一去耦电路中电阻的分压将大于第i级瞬态防护电路的击穿电压，从而确保第i级瞬态防护电路迅速响应击穿；
23、第i级瞬态防护电路响应后，大部分脉冲能量均由其泄放；第ii级瞬态防护电路中的tvs管在雷电脉冲通过后优先关断；第i级瞬态防护电路中通过设计气体放电管串联压敏电阻，减小气体放电管中的电流，实现气体放电管快速关断。
24、进一步的，核电电磁脉冲通过第i级、第ii级瞬态防护电路、滤波电路和第iii级瞬态防护电路防护，响应时序为：
25、核电电磁脉冲中高频部分由第iii级瞬态电路进行防护，当核电电磁脉冲到来时，第iii级瞬态防护电路优先响应，第iii级瞬态防护电路击穿后的箝位电压与第二耦合电路中电阻电压之和大于第ii级瞬态防护电路的击穿电压，从而实现第ii级瞬态防护电路快速击穿，同理，第ii级瞬态防护电路击穿后，第ii级瞬态防护电路击穿后的箝位电压与第一耦合电路中电阻电压之和大于第i级瞬态防护电路的击穿电压，又使第i级瞬态防护电路快速击穿；与雷电电磁脉冲的防护机制相同，在核电磁脉冲通过后，第iii级、第ii级、第i级瞬态防护电路依次关断。
26、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
27、(1)本专利技术短波强电磁脉冲抑制电路可在短波电台工作中对强电磁脉冲进行防护，确保了短波电台在强电磁脉冲干扰时的实时通信；
28、(2)本专利技术短波强电磁脉冲抑制电路可用在kw以上短波电台本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于包括：I级瞬态防护电路、第一去耦电路、II级瞬态防护电路、滤波电路、第二去耦电路和III级瞬态防护电路；
2.根据权利要求1所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：所述的I级瞬态防护电路，包括气体放电管G1和4只并联的压敏电阻VR1～VR4，其中气体放电管G1一端连接信号端SIG，另一端通过并联在一起的压敏电阻VR1～VR4接地。
3.根据权利要求1所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：所述第一去耦电路包括并联在一起的电阻R1和R2，一端连接信号端SIG，另一端作为第一去耦电路输出端连接到II级瞬态防护电路。
4.根据权利要求1所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：所述的II级瞬态防护电路包括低容二极管D1～D4和8只双向TVS管V1～V8，其中D1～D2支路中，D1与D2串联连接，二极管D1的阴极连接第一去耦电路输出端，双向TVS管不分极性，V1与V2串联，V3与V4串联，V1与V3连接后与二极管D2阳极相连，V2与V4连接后与GN
5.根据权利要求4所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：所述滤波电路，包括电感L1～L2和电容C1～C2，组成4阶高通滤波电路，其中C1与C2串联后，一端连接至II级瞬态防护电路中D3的阳极，另一端连接至第二去耦电路的电阻R3，L1一端连接在C1与C2的中间，另一端接GND，L2一端连接至C2与电阻R3的中间，另一端接GND。
6.根据权利要求1所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：所述第二去耦电路包括电阻R3，一端连接滤波电路中的C3，另一端连接到III级瞬态防护电路。
7.根据权利要求1所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：所述的III级瞬态防护电路，包括低容二极管D5～D8和8只双向TVS管V9～V16，双向TVS管V9～V16采用Sic基瞬态抑制二极管；
8.根据权利要求3所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：稳态工作时，只有短波信号传输，瞬态防护电路不工作；第I级瞬态防护电路中，气体放电管G1的直流击穿电压参数大于短波信号工作电压最大值，压敏电阻VR1～VR4的压敏电压大于短波信号工作电压最大值；第II级和第III级瞬态防护电路中，双向TVS管串联后的击穿电压大于短波信号工作电压最大值，从而保证了第I级至第III级瞬态防护电路的启动门限均大于短波信号工作电压最大值，避免了误触发。
9.根据权利要求1所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：雷电电磁脉冲通过第I级、第II级瞬态防护电路和滤波电路防护，响应时序为：
10.根据权利要求1所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：核电电磁脉冲通过第I级、第II级瞬态防护电路、滤波电路和第III级瞬态防护电路防护，响应时序为：
...【技术特征摘要】
1.一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于包括：i级瞬态防护电路、第一去耦电路、ii级瞬态防护电路、滤波电路、第二去耦电路和iii级瞬态防护电路；
2.根据权利要求1所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：所述的i级瞬态防护电路，包括气体放电管g1和4只并联的压敏电阻vr1～vr4，其中气体放电管g1一端连接信号端sig，另一端通过并联在一起的压敏电阻vr1～vr4接地。
3.根据权利要求1所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：所述第一去耦电路包括并联在一起的电阻r1和r2，一端连接信号端sig，另一端作为第一去耦电路输出端连接到ii级瞬态防护电路。
4.根据权利要求1所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：所述的ii级瞬态防护电路包括低容二极管d1～d4和8只双向tvs管v1～v8，其中d1～d2支路中，d1与d2串联连接，二极管d1的阴极连接第一去耦电路输出端，双向tvs管不分极性，v1与v2串联，v3与v4串联，v1与v3连接后与二极管d2阳极相连，v2与v4连接后与gnd相连；
5.根据权利要求4所述的一种大功率低残压短波强电磁脉冲抑制电路，其特征在于：所述滤波电路，包括电感l1～l2和电容c1～c2，组成4阶高通滤波电路，其中c1与c2串联后，一端连接至ii级瞬态防护电路中d3的阳极，另一端连接至第二去耦电路的电阻r3，l1一端连接在c1与c2的中间...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴建超，陈生，陈永刚，赵树余，刘密，杨冬平，许志尧，王力，郑岩，牛飘，穆城，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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