技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明涉及防雷技術(shù)。
背景技術(shù)
[0002] 天線是通訊設(shè)備必備部件，暴露在高空中，遇到雷雨天氣，極易遭受雷擊，強(qiáng)大的雷
電流會打壞通信設(shè)備，影響用戶通信。
現(xiàn)有技術(shù)是在天線旁邊安裝避雷針，不管是傳統(tǒng)的避雷針還是改進(jìn)型的優(yōu)化避雷針都是采用的主動引雷方式，當(dāng)雷雨
云電荷達(dá)到一定程度，避雷針就會接閃，強(qiáng)大的雷電流通過避雷針、引下線、接地裝置泄流到大地，這將會使整個(gè)泄流通道上產(chǎn)生很高的電位，當(dāng)此電位大于引下線與天線的絕緣強(qiáng)度時(shí)，泄流通道上的高電位就會通過天線中的導(dǎo)體放電，使天線及通信設(shè)備遭受雷擊損壞。
[0003] 天線和避雷保護(hù)器裝置在長時(shí)間使用后，難免會老化，受天氣和雷擊等因素的影響性能會降低或壞掉。傳統(tǒng)的天線和避雷保護(hù)部分都是在接到投訴后再到現(xiàn)場監(jiān)測和處理，屬于事后監(jiān)測；加上現(xiàn)場監(jiān)測還需要關(guān)掉基站操作，會直接影響運(yùn)營商的經(jīng)濟(jì)效益和用戶的滿意度；現(xiàn)場監(jiān)測還受時(shí)間和地形的影響，不僅費(fèi)時(shí)還費(fèi)
力。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種具有良好防雷效果和可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的雷擊防護(hù)天線。
[0005] 本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，雷擊防護(hù)天線，其特征在于，包括防雷保護(hù)部分、天線，防雷保護(hù)部分設(shè)置于天線的上方，并且與天線絕緣；防雷保護(hù)部分包括從上向下順次設(shè)置的金屬球
電極、變阻抑制器、靜電屏蔽環(huán)和引下線；變阻抑制器的兩端分別與金屬球電極和靜電屏蔽環(huán)形成電連接，靜電屏蔽環(huán)通過引下線接地；所述靜電屏蔽環(huán)設(shè)置在絕緣柱上方，靜電屏蔽環(huán)到天線頂端的垂直距離為H，天線的
波長為λ，H與λ的關(guān)系滿足H≥λ/2，引下線到天線頂端的
水平距離L≥λ；所述天線為全向天線，其頂端設(shè)置有絕緣柱，防雷保護(hù)部分安裝在絕緣柱的頂端。
[0006] 智能監(jiān)測部分由
傳感器、采集器和智能監(jiān)測模
塊組成，采集器與天線下端的同軸
饋線連接，傳感器與引下線連接，傳感器、采集器分別和智能監(jiān)測模塊連接。
[0007] 或者，所述天線為定向天線，定向天線安裝于
支架的一側(cè)，引下線設(shè)置于定向天線的背面。
[0008] 雷電傳感器穿過或緊貼引下線安裝，雷電傳感器采集到流過引下線的雷電
信號，傳輸?shù)街悄鼙O(jiān)測模塊進(jìn)行處理，形成相關(guān)數(shù)據(jù)，包括雷電的
波形、幅值、次數(shù)，用于在本地顯示實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控或傳送到遠(yuǎn)程網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0009] 天線性能采集器串接于天線下的同軸饋線中或集成于智能監(jiān)測模塊中，天線性能采集器采集到的天線信號，傳輸?shù)街悄鼙O(jiān)測模塊進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為天線的
駐波系數(shù)，用于在本地顯示實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控或傳送到遠(yuǎn)程網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0010] 本發(fā)明提供了一種不接閃或少接閃天線防雷技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有避雷針主動接閃帶來的問題，有效地減少了傳統(tǒng)避雷針頻繁引雷入地而產(chǎn)生的地電位反擊、跨步
電壓等嚴(yán)重問題，減少了從電源線、信號線、天線上的感應(yīng)雷。
[0011] 本發(fā)明同時(shí)還提供了防雷保護(hù)部分和天線的性能智能監(jiān)控功能，克服了天線和防雷器件因老化或受天氣、雷擊等影響使性能降低或壞掉時(shí)，需經(jīng)用戶投訴后被動地到現(xiàn)在檢測和處理的弊病，實(shí)現(xiàn)了自動上報(bào)、告警和遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。
附圖說明
[0012] 圖1是
實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2是實(shí)施例1的原理示意圖。
[0014] 圖3是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖中序號：2：天線；3：智能監(jiān)測部分；4：安裝支架；5：金屬球電極；6：變阻抑制器；7：靜電屏蔽環(huán)；8：絕緣柱；9：引下線；10：抗
風(fēng)繩；11：傳感器；12：采集器；13：智能監(jiān)測模塊；
14：定向天線；15：金屬支柱。
具體實(shí)施方式
[0016] 實(shí)施例1
[0017] 本實(shí)施例中的雷擊防護(hù)天線的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由防雷保護(hù)部分、全向天線2、智能監(jiān)測部分3組成。
[0018] 其中防雷保護(hù)部分由金屬球電極5、變阻抑制器6、靜電屏蔽環(huán)7和引下線9組成。
[0019] 智能監(jiān)測部分3由傳感器11、采集器12和智能監(jiān)測模塊13組成。
[0020] 金屬球電極5在防雷保護(hù)部分的上端(頂端)，材料為不銹
鋼，下端與變阻抑制器6的一端牢固連接。變阻抑制器6另一端固定在靜電屏蔽環(huán)7上。
[0021] 防雷保護(hù)部分的靜電屏蔽環(huán)7下端通過絕緣柱8固定在天線2頂部，靜電屏蔽環(huán)7到天線頂端的垂直距離H不小于全向天線的波長的二分之一，即H≥λ/2，λ為全向天線的波長。
[0022] 防雷保護(hù)部分的金屬引下線9與全向天線2斜拉成一定
角度，斜拉金屬引下線9與天線頂端的水平距離L≥全向天線的波長，可再加一至二根絕緣抗風(fēng)繩10加牢固定，最后將金屬引下線引入到大地。
[0023] 天線2固定在安裝支架4上。
[0024] 雷電傳感器11穿過引下線9或緊貼引下線9安裝，天線性能采集器12串接于天線下方的同軸饋線中，或?qū)⒉杉?a href='/zhuanli/list-15458-1.html' target='_blank'>電路集成在智能監(jiān)測模塊13中。
[0025] 智能監(jiān)測模塊13固定在安裝支架4或其他適當(dāng)?shù)?a href='/zhuanli/list-14291-1.html' target='_blank'>位置。
[0026] 智能監(jiān)測模塊13具有監(jiān)測防雷保護(hù)部分的雷電波形、幅值、次數(shù)和天線2的駐波系數(shù)等參數(shù)功能，也可以是單個(gè)或多個(gè)參數(shù)的組合。
[0027] 其中防雷保護(hù)部分的防護(hù)原理如下：
[0028] 參見圖2，在同樣的帶電雷云作用下，由于傳統(tǒng)避雷針的針尖面積比防雷保護(hù)部分的金屬球電極5的面積小，所以傳統(tǒng)避雷針電極上積累的電荷
密度比金屬球電極5上積累的電荷密度大，形成的
電場強(qiáng)度高，導(dǎo)致傳統(tǒng)避雷針的針尖電極比防雷保護(hù)部分的金屬球電極5易接閃雷電，反之由金屬球組成的電極對雷電不易接閃，從而減少下面的天線和保護(hù)區(qū)域內(nèi)設(shè)備遭受直擊雷和感應(yīng)雷的傷害。
[0029] 當(dāng)金屬球電極5在帶電雷云的電場作用下積累電荷，積累的電荷使金屬球電極5對地的電位差小于變阻抑制器6的設(shè)定電壓值時(shí)，變阻抑制器6處于高阻狀態(tài)會自動關(guān)斷，此時(shí)金屬球電極5不接閃雷電，從而減少直擊雷和感應(yīng)雷對下面的天線及其保護(hù)區(qū)域內(nèi)設(shè)備的傷害。
[0030] 當(dāng)金屬球電極5在帶電雷云的電場作用下積累電荷，使金屬球電極5對地的電位差大于變阻抑制器6的設(shè)定電壓值時(shí)，變阻抑制器6由高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，即由斷開狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，通過金屬球電極5、變阻抑制器6、靜電屏蔽環(huán)7和引下線9形成電荷移動通道，從地面向金屬球電極5裝載與雷電先導(dǎo)極性相反的電荷，中和雷電先導(dǎo)的異性電荷，在雷電先導(dǎo)中和的瞬間，金屬球電極對地電位低于變阻抑制器6的設(shè)定電壓值，變阻抑制器6由低阻狀態(tài)變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，變阻抑制器6自動關(guān)斷，經(jīng)過以上過程后，金屬球電極5又回到開始時(shí)的狀態(tài)，準(zhǔn)備好對雷電先導(dǎo)的下一次中和。在這一循環(huán)過程中的放電、中和雷電先導(dǎo)的過程都是在變阻抑制器6自動控制下進(jìn)行的。因此有效地減少了傳統(tǒng)避雷針頻繁引雷入地而產(chǎn)生的地電位反擊對天線及其保護(hù)區(qū)域內(nèi)設(shè)備的傷害。
[0031] 由于雷電大小是不可預(yù)測的，靜電屏蔽環(huán)就是為防止強(qiáng)雷電流設(shè)計(jì)的。當(dāng)有強(qiáng)雷電流沖擊時(shí)，金屬球電極5在強(qiáng)大的帶電雷云電場作用下對地的電位差遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變阻抑制器6的設(shè)定電壓值，高電壓一方面可以通過變阻抑制器6、靜電屏蔽環(huán)7和引下線9泄流到大地；同時(shí)強(qiáng)雷電云形成的高電壓會擊穿金屬球電極5與靜電屏蔽環(huán)7之間的空氣直接發(fā)生閃絡(luò)，分流流過變阻抑制器6的雷電流，使變阻抑制器6不被損壞，保證防雷保護(hù)部分對天線及其保護(hù)區(qū)域內(nèi)設(shè)備的防護(hù)功能。
[0032] 防雷保護(hù)部分和天線2在長期使用后會老化，或受天氣、雷擊等因素的影響，其性能會降低或變壞，從而影響基站的正常工作和保護(hù)。智能檢測部分就是為遠(yuǎn)程監(jiān)控功能設(shè)計(jì)的。串接于天線下端的同軸饋線中或置于智能監(jiān)測模塊13之內(nèi)的采集器12將天線信號采集并傳輸?shù)街悄鼙O(jiān)測模塊13進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為天線駐波系數(shù)，在本地顯示實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控或傳送到遠(yuǎn)程網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；穿過引下線9或緊貼引下線9安裝的傳感器11將雷
電信號采集后傳輸?shù)街悄鼙O(jiān)測模塊13進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為雷電的波形、幅值、次數(shù)等參數(shù)，在本地顯示實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控或傳送到遠(yuǎn)程網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0033] 實(shí)施例2
[0034] 本實(shí)施例結(jié)構(gòu)如圖2所示，由防雷保護(hù)部分、定向天線14、智能監(jiān)測模塊13組成。其中防雷保護(hù)部分由金屬球電極5、變阻抑制器6、靜電屏蔽環(huán)7和引下線9組成。
[0035] 金屬球電極5在防雷保護(hù)部分的上端，材料為
不銹鋼，下端固定在變阻抑制器6的一端。變阻抑制器6另一端固定在靜電屏蔽環(huán)7上，靜電屏蔽環(huán)7的下端與金屬支柱15相連。金屬支柱15的另一端固定地安裝支架4上，防雷保護(hù)部分的引下線9沿定向天線14背面引入到大地。
[0036] 定向天線13固定在安裝支架4上。
[0037] 智能監(jiān)測模塊13固定在安裝支架4或其他適當(dāng)?shù)奈恢谩?/div>
[0038] 雷電傳感器11穿過引下線9或緊貼引下線9安裝，天線性能采集器12串接于天線下方的同軸饋線中，或?qū)⒉杉麟娐芳稍谥悄鼙O(jiān)測模塊13中。
[0039] 智能監(jiān)測模塊13具有監(jiān)測防雷保護(hù)部分的雷電波形、幅值、次數(shù)和天線的駐波系數(shù)等參數(shù)功能，可以是單個(gè)或多個(gè)參數(shù)的組合。
[0040]
說明書和附圖已經(jīng)充分說明本發(fā)明的原理和必要細(xì)節(jié)，普通技術(shù)人員能夠據(jù)此實(shí)施，故不再贅述其他更具體的技術(shù)細(xì)節(jié)。
