dianziyuanqijianyuxinxijishu电子元器件与信息技术42|1/4波长避雷器短路结构关键因子的研究朱凯，刘永坤，董文彪，周祎，徐学孜，吕岑佳江苏亨鑫科技有限公司，江苏宜兴214222摘要：在射频通信传输系统的实际覆盖场景中，常采用同轴线避雷器（防浪涌保护器）防止电流过大损毁主设备。其中1/4波长避雷器因其耐大功率、免维护等优势备受青睐。一般通过1/4波长的金属支撑件连接内外导体，在同轴传输线上形成带通结构，实现雷击电流的接地导通以及有效信号的传输功能。本文基于1/4波长理论，对避雷器核心的短路结构进行对比仿真研究，辨别出影响电气性能的关键因子，经仔细归纳后形成此文，供广大读者参考。关键词：避雷器；1/4波长；短路结构；仿真；关键因子中图分类号:TN625文献标志码:ADOI:10.19772/j.cnki.2096-4455.2022.12.0100引言本文所研究的射频通信传输系统用同轴避雷器，通过把雷电等环境因素产生的感应电流导入接地金属防雷。而雷电波的频谱分量大体集中在0~20KHz[1]，与传统电源防雷过电压保护不同，射频系统在实现接地功能的同时，必需保证系统实际应用信号频段的正常传输，1/4波长避雷器可承受感应雷击条件下（电流波型8/20us）60KA感应电流及100V的剩余脉冲电压。通信行业已知常见的避雷器类型有：气体放电管避雷器、1/4波长避雷器和阿基米德螺旋线避雷器。其中气体放电管避雷器寿命短、耐压上限低，阿基米德螺旋线加工难度大、安装方向有严格限制，因此这两种结构的使用有限。1/4波长避雷器因其金属支撑结构稳定、导流能力较强、免维护等原因，有更大的研究价值。1/4波长避雷器（简称1/4λ）产品核心为其短路结构，是实现避雷功能以及影响电气性能的重要模块，本文重点对金属柱、异型金属、螺旋电感线、阿基米德螺旋金属片等不同的短路支撑结构进行研究，分析结构与性能的关键影响因素和其作用特点。11/4波长原理1.11/4波长避雷器基本结构1/4波长避雷器基本结构见图1，其作用等同于带通滤波器[2]，带宽中心与1/4波长对应的中心频率f0直接关联，带宽对应实际使用频段。在同轴传输线的基础上，在内外导体间增加长度的支撑金属进行短接，见图1（a）阻抗示意。雷击电流通过同轴线内导体，沿短路针导进同轴线外导体，再经由与外导体连接的接地线或金属安装板实现接地防雷作用，见图1（c）电流流向。1/4波长与频率对应关系公式（1）、（2），因短路线长度l在产品上相对固定，因此一款避雷器仅对特定频率范围内的信号进行导通。（1）（2）...
