本發明涉及電磁防護的，尤其涉及s波段射頻鏈路強電磁防護器及其防護電路。

背景技術：

1、現代戰爭是高技術條件下綜合國力的較量，科技的飛速進步深刻變革了戰爭模式，基于電磁攻擊和防護的電子戰成為全新的戰爭方式，在世界近幾場戰爭中，電磁脈沖武器被廣泛運用，它能在短時間內生成瞬態強電磁場，進而破壞敵方的電子設備、指揮系統、控制體系以及通信網絡，在戰場上發揮著決定性作用，直接影響戰爭走向。

2、在軍事領域，射頻通信技術取得了長足發展，有力推動了軍事指揮朝著透明化、扁平化、協同化方向邁進，同時催生了超視距發現、超視距攻擊、電子戰等新型作戰手段，然而，隨著科學技術的持續發展，空間電磁環境愈發復雜，除了雷電、靜電等自然危害源，通信設備、雷達、電子戰裝備以及定向能電磁脈沖武器、電磁脈沖炸彈等人為強電磁危害源也不斷涌現，這種復雜多變的強電磁環境，尤其是雷電和高功率微波瞬間釋放的高強度、超寬譜電磁脈沖能量，對射頻前端組件的安全性構成了嚴重威脅。

3、強電磁能量防護涵蓋雷電等低頻強電磁能量以及高功率微波等能量形式，這就要求防護措施既要滿足雷電防護標準，又要符合高功率微波防護標準，其防護難點在于，防護電路需具備極快的響應速度，能夠承受瞬時大電流或大電壓沖擊而不發生自毀，同時不能對受保護電路的正常工作性能產生任何不良影響。

4、因此，研究強電磁環境下的防護對策，提升通信系統射頻前端的強電磁防護能力，對于保障整個通信指揮系統的穩定運行至關重要，基于此，我們提出s波段射頻鏈路強電磁防護器及其防護電路。

技術實現思路

1、鑒于現有技術存在的問題，我們提出了s波段射頻鏈路強電磁防護器及其防護電路。

2、本發明的技術方案為：s波段射頻鏈路強電磁防護器，包括防護器殼體、輸入連接端口、輸出連接端口和射頻鏈路強電磁防護電路板，所述輸入連接端口連接在防護器殼體的一側，所述輸出連接端口連接在防護器殼體的另一側，所述射頻鏈路強電磁防護電路板安裝在防護器殼體的內側，所述射頻鏈路強電磁防護電路板的輸入端與輸入連接端口電性連接，所述射頻鏈路強電磁防護電路板的輸出端與輸出連接端口電性連接，所述射頻鏈路強電磁防護電路板上設置有防護電路。

3、進一步的，所述防護器殼體1的材質由高分子材料與導電填料復合而成的導電復合材料制成，具有電磁屏蔽功能，能夠防止外界電磁干擾對防護電路的影響，同時保護內部電路元件免受物理損傷。

4、進一步的，本申請還提供了s波段射頻鏈路強電磁防護器的防護電路，包括第一級箝位/泄放電路、第二級濾波電路和第三級精確箝位電路，所述第一級箝位/泄放電路的輸出端與第二級濾波電路的輸入端電性連接，所述第二級濾波電路的輸出端與第三級精確箝位電路的輸入端電性連接。

5、進一步的，所述第一級箝位/泄放電路包括砷化鎵大功率瞬態抑制器d2和隔直電容c4，所述砷化鎵大功率瞬態抑制器d2為定制大通流容量、低插入損耗且響應快速的砷化鎵大功率瞬態抑制器，所述砷化鎵大功率瞬態抑制器d2和隔直電容c4串聯連接于微帶線上，通過隔直電容c4隔離直流成分，從而確保射頻信號的準確性，通過砷化鎵大功率瞬態抑制器d2可以快速箝位通帶內強電磁干擾，減小降低強電磁能量對后端的破壞幅值。

6、進一步的，所述第二級濾波電路包括電容c5、電容c6、電容c7、電感l4、電感l5、電感l6、電感l7和電感l8，所述第二級濾波電路采用分布參數濾波網絡，具體為高通lc集總參數濾波網絡，且基于5階lc濾波方案進行設計，所述第二級濾波電路與微帶線連接，在微帶線上串聯設置電容c5、電容c6和電容c7，所述電容c5的一端連接前級電路，所述電容c5的另一端與電容c6的一端相連，所述電容c6的另一端與電容c7的一端相連，所述電容c7的另一端連接后級電路，所述電感l4的一端連接在電容c5的一端的微帶線上，所述電感l5的一端連接在電容c5與c6之間的微帶線上，所述電感l7的一端連接在電容c6與c7之間的微帶線上，所述l8的一端連接在c7一端的微帶線上，所述電感l4、電感l5、電感l7和電感l8的另一端均接地，所述電感l6與電容c6并聯，通過上述電路結構實現高通特性，能夠將低頻電磁能量進行箝位并泄放入地，同時減小脈沖寬度，在10mhz頻率處，該濾波網絡的帶外抑制能力達到70db，可有效濾除帶外低頻雷電以及其他帶外強電磁能量，經過該濾波電路處理后，信號幅度的上升沿變緩，整個波形上升沿更加平緩，進而降低了對后級電路的響應時間要求，有助于后續防護電路實現更優的技術指標。

7、進一步的，所述第三級精確箝位電路包括砷化鎵瞬態抑制器d1，所述砷化鎵瞬態抑制器d1為快速響應、高通流容量的砷化鎵瞬態抑制器，所述砷化鎵瞬態抑制器d1串聯在經過第二級濾波電路處理后的微帶線上，用于進一步精確箝位經過前兩級處理后殘余的強電磁能量。

8、本發明的有益效果：

9、本發明中的s波段射頻鏈路強電磁防護器中防護器殼體的材質由高分子材料與導電填料復合而成的導電復合材料制成，具有電磁屏蔽功能，能夠防止外界電磁干擾對防護電路的影響，同時保護內部電路元件免受物理損傷，并且本防護器采用輕量化設計，更加輕便。

10、本發明中s波段射頻鏈路強電磁防護器的防護電路采用三級防護電路設計，第一級砷化鎵大功率瞬態抑制器d2配合隔直電容c4，可快速箝位通帶內強電磁干擾，有效降低強電磁能量對后端電路的破壞幅值；第二級5階lc高通集總參數濾波網絡能將低頻電磁能量箝位并泄放入地，濾除帶外低頻雷電及其它帶外強電磁能量，還能減緩信號上升沿，降低后級電路響應時間要求；第三級砷化鎵瞬態抑制器d1進一步精確箝位殘余強電磁能量，通過這種多級防護，能全面箝位高頻強電磁脈沖能量及雷電等低頻強電磁能量，使進入后端設備的電磁脈沖能量顯著下降。

11、通過精心設計各級電路元件及參數，將整個電路的響應時間成功控制在2.5ns內，如此快速的響應速度，確保了在強電磁脈沖出現的瞬間，防護電路就能及時啟動，迅速對電磁能量進行處理，最大限度減少對后端電路的影響，有效提升了防護的及時性和有效性。

12、在防護過程中，隔直電容c4的使用隔離了直流成分，保證了射頻信號的準確性，整個防護電路不會對原電路的正常工作性能產生干擾，從而使得在強電磁環境下，通信系統等設備既能得到有效防護，又能維持其原有的功能和性能，保障了設備的穩定運行。

技術特征：

1.s波段射頻鏈路強電磁防護器，其特征在于：包括防護器殼體（1）、輸入連接端口（2）、輸出連接端口（3）和射頻鏈路強電磁防護電路板，所述輸入連接端口（2）連接在防護器殼體（1）的一側，所述輸出連接端口（3）連接在防護器殼體（1）的另一側，所述射頻鏈路強電磁防護電路板安裝在防護器殼體（1）的內側，所述射頻鏈路強電磁防護電路板的輸入端與輸入連接端口（2）電性連接，所述射頻鏈路強電磁防護電路板的輸出端與輸出連接端口（3）電性連接，所述射頻鏈路強電磁防護電路板上設置有防護電路。

2.根據權利要求1所述的s波段射頻鏈路強電磁防護器，其特征在于：所述防護器殼體1的材質由高分子材料與導電填料復合而成的導電復合材料制成，具有電磁屏蔽功能，能夠防止外界電磁干擾對防護電路的影響，同時保護內部電路元件免受物理損傷。

3.s波段射頻鏈路強電磁防護器的防護電路，采用如權利要求1-2任一項所述的s波段射頻鏈路強電磁防護器，其特征在于：包括第一級箝位/泄放電路、第二級濾波電路和第三級精確箝位電路，所述第一級箝位/泄放電路的輸出端與第二級濾波電路的輸入端電性連接，所述第二級濾波電路的輸出端與第三級精確箝位電路的輸入端電性連接。

4.根據權利要求3所述的s波段射頻鏈路強電磁防護器的防護電路，其特征在于：所述第一級箝位/泄放電路包括砷化鎵大功率瞬態抑制器d2和隔直電容c4，所述砷化鎵大功率瞬態抑制器d2為定制大通流容量、低插入損耗且響應快速的砷化鎵大功率瞬態抑制器，所述砷化鎵大功率瞬態抑制器d2和隔直電容c4串聯連接于微帶線上，通過隔直電容c4隔離直流成分，從而確保射頻信號的準確性，通過砷化鎵大功率瞬態抑制器d2可以快速箝位通帶內強電磁干擾，減小降低強電磁能量對后端的破壞幅值。

5.根據權利要求3所述的s波段射頻鏈路強電磁防護器的防護電路，其特征在于：所述第二級濾波電路包括電容c5、電容c6、電容c7、電感l4、電感l5、電感l6、電感l7和電感l8，所述第二級濾波電路與微帶線連接，在微帶線上串聯設置電容c5、電容c6和電容c7，所述電容c5的一端連接前級電路，所述電容c5的另一端與電容c6的一端相連，所述電容c6的另一端與電容c7的一端相連，所述電容c7的另一端連接后級電路，所述電感l4的一端連接在電容c5的一端的微帶線上，所述電感l5的一端連接在電容c5與c6之間的微帶線上，所述電感l7的一端連接在電容c6與c7之間的微帶線上，所述l8的一端連接在c7一端的微帶線上，所述電感l4、電感l5、電感l7和電感l8的另一端均接地，所述電感l6與電容c6并聯，通過上述電路結構實現高通特性，能夠將低頻電磁能量進行箝位并泄放入地，同時減小脈沖寬度，在10mhz頻率處，該濾波網絡的帶外抑制能力達到70db，可有效濾除帶外低頻雷電以及其他帶外強電磁能量，經過該濾波電路處理后，信號幅度的上升沿變緩，整個波形上升沿更加平緩，進而降低了對后級電路的響應時間要求。

6.根據權利要求3所述的s波段射頻鏈路強電磁防護器的防護電路，其特征在于：所述第三級精確箝位電路包括砷化鎵瞬態抑制器d1，所述砷化鎵瞬態抑制器d1為快速響應、高通流容量的砷化鎵瞬態抑制器，所述砷化鎵瞬態抑制器d1串聯在經過第二級濾波電路處理后的微帶線上，用于進一步精確箝位經過前兩級處理后殘余的強電磁能量。

技術總結
本發明涉及電磁防護的技術領域，公開了S波段射頻鏈路強電磁防護器及其防護電路，其中，S波段射頻鏈路強電磁防護器的防護電路，包括第一級箝位/泄放電路、第二級濾波電路和第三級精確箝位電路，第一級箝位/泄放電路的輸出端與第二級濾波電路的輸入端電性連接，第二級濾波電路的輸出端與第三級精確箝位電路的輸入端電性連接；本發明采用三級防護電路設計，能全面箝位高頻強電磁脈沖能量及雷電等低頻強電磁能量，使進入后端設備的電磁脈沖能量顯著下降，隔直電容C4的使用隔離了直流成分，整個防護電路不會對原電路的正常工作性能產生干擾，從而使得在強電磁環境下，通信系統等設備既能得到有效防護，保障了設備的穩定運行。

技術研發人員：王柯人,楊蘭清,劉小鳳,陳元坤
受保護的技術使用者：成都天奧技術發展有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28