专利名称：一种网络接口高能电磁脉冲防护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高能电磁脉冲防护领域，具体地说，本实用新型涉及一种能够对 网络接口进行高能电磁脉冲防护的电路。在网络传输信号的过程中，经常会出现持续时间极短但能量很大的浪涌，比如在 复杂电磁环境下，电磁波耦合到电子元器件或传输线路上产生电磁脉冲，使得信号在传输 的过程中不仅会失真，而且会破坏通信设备，造成很大的损失。人们并不希望看到这种浪涌 的存在，为此设计制造了各种各样的浪涌保护电路。但是在网络接口增加上现有的浪涌保 护电路，不但存在不能有效防护浪涌的问题，还存在插入损耗大、响应时间过长的问题，使 得传输效率和传输质量下降。如何使浪涌保护电路能够更加有效地进行防护，且各项参数 指标满足信息传输的要求，成为亟待解决的技术问题。
发明内容本实用新型所要提供一种插入损耗小、响应时间快能够对网络接口提供高能电磁 脉冲防护的电路，以解决我军的武器装备中网络接口的高能电磁脉冲防护的问题。本实用新型采用如下技术方案包括网络接口输入端和输出端、气体放电管、电 阻、固体放电管，包括至少两组防护单元，每组防护单元连接输入端和输出端两端口之间， 包括一个气体放电管；第一固体放电管、第二固体放电管；第一电阻、第二电阻。气体放电管连接输入端的两端，其中央电极接地；输入端的两端分别与第一电阻 的一端和第二电阻的一端相连，第一电阻的另一端连接所述第一固体放电管的一端和输出 端，第二电阻的另一端连接所述第二固体放电管的一端和输出端，第一固体放电管的另一 端和第二固体放电管的另一端接地。固体放电管具有极小的结电容(皮法级)，不会造成高频传输衰减过大，保证了网 络传输的质量，解决了现有技术中插入损耗过大的缺陷。同时，固体放电管拥有纳秒级的响 应时间，在浪涌来袭的同时可以立即做出反应。另外气体放电管虽然响应时间长于固体放 电管，但气体放电管拥有良好的通流能力，可以将大部分浪涌泄放到大地。本实用新型为我军各种武器装备的网络接口提供了电磁脉冲防护功能，响应时间 快、插入损耗小，保障了武器装备网络接口的安全。
图1为本实用新型具体实施例1的电路原理图。图2为本实用新型具体实施例2的电路原理图。
具体实施方式
以下对具体实施方式
进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。[0011]具体实施例1:如图1所示，为本实用新型所述的用于百兆网络的防护器电路图。其输入端Jl和 输出端J2为四个端口，每组防护单元连接输入端和输出端两端口之间，所以需两组防护单元。第一组防护单元包括第一气体放电管G1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一固体放 电管P1、第二固体放电管P2。第二组防护单元包括第二气体放电管G2、第三电阻R3、第四 电阻R4、第三固体放电管P3、第四固体放电管P4。第一组防护单元连接在输入端Jl-1、J1-2和输出端J2-1、J2-2之间，具体的连接 方式如下第一气体放电管Gl连接输入端Jl的Jl-I和J1-2端口，其中央电极接地。第一固体放电管Pl的一端与输出端J2-1和第一电阻Rl的一端相连，第一电阻Rl 的另一端接输入端Jl-I ；第二固体放电管P2的一端与输出端J2-2和第二电阻R2的一端 相连，第二电阻R2的另一端接输入端J1-2 ；第一固体放电管Pl的另一端和第二固体放电 管P2的另一端接地。即电阻Rl和Pl串联接在输入端Jl-I和地之间，电阻R2和P2串联 接在输入端J1-2和地之间。第二组防护单元连接在输入端Jl-3、J1-4和输出端J2-3、J2_4之间，第二气体放 电管G2、第三电阻R3、第四电阻R4、第三固体放电管P3、第四固体放电管P4的连接方式同 第一气体放电管G1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一固体放电管P1、第二固体放电管P2。其中，气体放电管采用型号为C8M07R，固体放电管PI、P2、P3和P4采用型号 P0300EA。电阻起限流的作用，保护后端的固体放电管不被浪涌击穿。第一电阻R1、第二电阻 R2、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值均为2. 2欧姆。当遭遇浪涌袭击的时候，由于固体放电管的响应时间短，所以首先导通，由平时的 高阻态在极短的时间内变为低阻态，能量强大的核电磁脉冲产生的浪涌电流将顺着Jl的 端口 1 — Rl — Pl —大地的路径被泄放掉，而且Pl自身拥有箝位电压低的特点，J2的电压 将由于有Pl的存在而不会因为遭遇浪涌袭击而被迫升高，从而保护后端的设备不被损坏。 随着固体放电管的启动，响应时间稍慢的气体放电管也将随之启动，尚未被泄放完毕的浪 涌电流将顺着Gl被泄放到大地。气体放电管拥有强大的通流能力，可以将大部分的浪涌电 流泄放到大地。Jl的端口 2的泄放方式如下高能电磁脉冲将沿着Jl的端口 2 — R2 — P2 —接 地和沿Gl到地两路路径泄放。Jl端口 3的泄放方式如下高能电磁脉冲将沿着Jl的端口 3 — R3 — P3 —接地和沿G2到地两路路径泄放。Jl的端口 4的泄放方式如下高能电磁脉 冲将沿着Jl的端口 4 — R4 — P4 —接地和沿G2到地两路路径泄放。这样，位于J2后端的 武器装备就会被保护免于遭受高能电磁脉冲的侵害。具体实施例2 如图2所示，为本实用新型所述的用于千兆网络的防护器电路结构图。其输入端 J3和输出端J4为八个端口，每组防护单元连接输入端和输出端两端口之间，所以包括四组 防护单元。该实施例利用二合一固体放电管集成片Ul替代固体放电管PI、P2。其连接方式同实施例1。第一组防护单元包括1个气体放电管Gl、2个电阻Rl、R2、1个固体放电管集成片 Ul ；第二组防护单元包括1个气体放电管G2、2个电阻R3、R4、1个固体放电管集成片U2 ；第 三组防护单元包括1个气体放电管G3、2个电阻R5、R6、l个固体放电管集成片U3 ；第四组 防护单元包括1个气体放电管G4、2电阻R7、R8、1个固体放电管集成片U4。其连接方式如下第一气体放电管Gl连接输入端J3的端口 1和端口 2，其中央电极接地。第一电阻的一端接输入端J3的端口 1，另一端接固体放电管集成片Ul的1脚；第 二电阻的一端接输入端J3的端口 2，另一端接固体放电管集成片Ul的4脚；固体放电管集 成片Ul的2、3、6、7接地；固体放电管集成片Ul的8脚接输出端J4的端口 1，Ul的5脚接 J4的端口 2。本实施例采用的固体放电管集成片型号为SLVU2. 8_4的。电阻R1-R8的阻值均为 2. 2欧姆。本实用新型中的固体放电管拥有极低的结电容(低至皮法级)，在正常工作的情 况下对信号传输的影响极小，适合做信号传输的防护器件，解决了现有技术中插入损耗大 的问题。然而固体放电管虽然拥有良好的电压箝位特性，但由于其通流能力不强，不适合做 泄流元件，所以需要与气体放电管和电阻配合。气体放电管在平时线路正常传输时呈高阻 态，流通能力强，但响应时间长，启动滞后于固体放电集成片，但它启动后可以将大部分浪 涌电流泄放至大地。当浪涌来袭时，输入端J3出现幅值极高且持续时间极短的过电流或过电压。由于 本实用新型是串联在千兆网络的入口端，所以当探测到浪涌来袭时，固体放电管在极短的 时间(小于5nS)启动，在入口端电压或电流超过千兆网络的电气设备能够承受的极限之 前，将输出端的电压限制在一定的范围内。气体放电管导通后浪涌电流泄放至大地，防止电 气设备因承受过电压或过电流而导致损坏。由于本实用新型采用了箝位电压低、响应速度快的固体放电管，并且加入了通流 容量大的气体放电管，同时通过对电路的合理布局，克服了固体放电管通流容量小和气体 放电管响应时间长的缺点，利用固体放电管结电容低的特点，将固体放电管直接连接到信 号的输入端，极大地减小了插入损耗。适用于百兆网络和千兆网络，为我军各种武器装备的 网络接口提供了电磁脉冲防护功能，保障了武器装备网络接口的安全。本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况 下，本领域的技术人员可根据本实用新型做出各种相应的改变，但这些相应的改变和变形 都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。
权利要求一种网络接口高能电磁脉冲防护电路，包括网络接口输入端(J1、J3)和输出端(J2、J4)、气体放电管、电阻、固体放电管，其特征在于包括至少两组防护单元，每组防护单元连接输入端和输出端两端口之间，包括一个气体放电管(G1)；第一固体放电管(P1)、第二固体放电管(P2)；第一电阻(R1)、第二电阻(R2)；气体放电管(G1)连接输入端(J1、J3)的两端，其中央电极接地；输入端的两端分别与第一电阻(R1)的一端和第二电阻(R2)的一端相连，第一电阻(R1)的另一端连接所述第一固体放电管(P1)的一端和输出端，第二电阻(R2)的另一端连接所述第二固体放电管(P2)的一端和输出端，第一固体放电管(P1)的另一端和第二固体放电管(P2)的另一端接地。
2.如权利要求1所述的一种网络接口高能电磁脉冲防护电路，其特征在于所述电阻 的阻值为2. 2欧姆。
专利摘要本实用新型公开了一种网络接口高能电磁脉冲防护电路，它包括输入端和输出端、气体放电管、固体放电管、电阻，输入端通过气体放电管接地，另外还通过电阻、固体放电管接地，电磁脉冲产生的浪涌通过这两条路径泄放到大地。本实用新型具备网络接口高能电磁脉冲防护功能，响应时间短，插入损耗小，可用于我军在充满高能电磁干扰的战场环境下对武器装备网络接口的防护。
文档编号H02H9/04GK201601490SQ20092027609
公开日2010年10月6日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者佟建勋, 杨成枝, 韩宇男 申请人:北京欧地安科技股份有限公司