УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ АППАРАТУРЫ СРЕДСТВ СВЯЗИ Советский патент 2006 года по МПК H04B3/32 

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиоприемниках и аппаратуре проводной связи.

Известны устройства защиты в системах связи (например, по заявкам Японии №53-11322, ФРГ №2.550.915, описанное в книге Н.Н.Волкова "Защита от опасных перенапряжений транзисторных усилителей в многоканальных системах связи", М.: Связь, 1976, которые обеспечивают снижение опасных перенапряжений, шунтируя вход аппаратуры на время воздействия перенапряжений и отключая аппаратуру посредством плавких предохранителей. Для обеспечения ограничения напряжений на достаточно низком уровне и для коммутации импульсов тока значительной энергии используются многоступенчатые устройства (см. например, Н.Н.Волков, "Защита от опасных перенапряжений транзисторных усилителей в многоканальных системах связи". М.: Связь, 1976). В этих устройствах в качестве второй ступени, разделяющей ограничители напряжения разной мощности, используются электрические фильтры. Однако такие устройства имеют ограничение по частоте и могут использоваться только для аппаратуры определенного диапазона частот. Кроме того, частотные составляющие спектра электромагнитного импульса ядерных взрывов (ЭМИ ЯВ) лежат в очень широком диапазоне в зависимости от типа взрыва (наземный, высотный), поэтому эффективность ограничения энергии импульсов на выходе фильтров будет разной и в отдельных случаях это может приводить к разрушению элементов низковольтного ограничителя напряжения. Большое количество элементов фильтра приводит к большому весу и габаритам устройств защиты. Особенно все это сказывается в низкочастотных диапазонах, в которых лежит основная энергия ЭМИ.

В устройстве защиты по заявке ФРГ №2.550.915 ограничение тока в разряднике осуществляется за счет срабатывания плавкой вставки. Такое решение практически является одноразовым, при котором прерывается работа канала связи.

Из известных устройств защиты наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, является устройство описанное в заявке Японии №53-11322. Схема этого устройства представлена на фиг.1, где обозначено:

1, 2, 3 - разрядники;

4, 5 - термосопротивления (позисторы),

6, 7 - плавкие предохранители.

На входе защищаемого объекта имеется разрядник 3, который через плавкие предохранители 6 и 7 и термисторы 4, 5, к которым параллельно присоединены разрядники 1, 2, соединяется с антенной данного устройства.

Устройство защиты выполняет свои функции за счет шунтирования входа защищаемого объекта разрядником 3, ток через который ограничивается термосопротивлениями 4 и 5 и плавкими предохранителями 6, 7. При увеличении падения напряжения на термисторе выше пробивного, срабатывают разрядники 1, 2. После чего ток в цепи разрушает плавкий предохранитель 6, 7, отключая аппаратуру от линии связи.

Такое устройство не является частотно-зависимым, но не позволяет обеспечить работоспособность канала связи непосредственно после воздействия. Требуется замена плавкого предохранителя. Необходимо отметить, что конструктивное выполнение таких плавких предохранителей, представляет сложную задачу для импульсов напряжения и тока, создаваемых ЭМИ ЯВ в кабельных вводах, т.к. величина напряжения может достигать сотен киловольт, а ток - десятков килоампер.

Кроме того, при многоразовом воздействий ЭМИ ЯВ возможны пробои на землю в местах включения термистора, приводящие к оплавлению и разрушению цепи.

В то же время не существует таких ограничителей напряжения, которые одновременно обладали большой пропускной способностью по току, обеспечивающие коммутацию токов, наводимых ЭМИ ЯВ, и достаточно малым напряжением ограничения, допустимым для чувствительной полупроводниковой аппаратуры связи.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение многократности действия устройства защиты и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что на входе устройства со стороны антенны или кабельной линии включается катодом на землю мощный ограничитель напряжения, способный коммутировать токи, наводимые ЭМИ ЯВ. Таким ограничителем может быть искровой или газонаполненный разрядник.

Схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2, где обозначено:

1, 2 - высоковольтный и низковольтный разрядники.

3 - термосопротивление (позистор)

Позистор 3 соединен с анодами разрядников 1, 2, а катоды этих разрядников соединены с "землей".

При поступлении на вход аппаратуры волны перенапряжения быстродействующий низковольтный ограничитель напряжения (разрядник 2) срабатывает на переднем фронте, шунтируя вход аппаратуры. Ток наводки в цепи через позистор 3 и сработавший разрядник 2, возрастая, увеличивает падение напряжения относительно земли в точке включения мощного ограничителя напряжения (разрядника 1). Такое увеличение напряжения будет продолжаться до тех пор, пока не сработает разрядник 1, зашунтировав вход аппаратуры. При этом, ток через позистор 3 упадет и его сопротивление восстановится до первоначального значения, обеспечивая возможность нормального функционирования аппаратуры.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиоприемниках и аппаратуре проводной связи. Техническим результатом является упрощение конструкции и обеспечение многократности действия. В устройстве, содержащем высоковольтный разрядник, вывод для подключения антенны или кабельной линии, низковольтный разрядник, вывод для подключения входных цепей аппаратуры средств связи и позистор, включенный между анодами высоковольтного и низковольтного разрядника, катоды высоковольтного и низковольтного разрядника объединены и соединены с "землей". 2 ил.

Устройство защиты от перенапряжений входных цепей аппаратуры средств связи, содержащее высоковольтный разрядник, анод которого соединен с выводом для подключения антенны или кабельной линии, низковольтный разрядник, анод которого соединен с выводом для подключения входных цепей аппаратуры средств связи, позистор, включенный между анодами высоковольтного и низковольтного разрядника, отличающееся тем, что, о целью упрощения конструкции и обеспечения многократности действия, катоды высоковольтного и низковольтного разрядников объединены и соединены с "землей".