Устройство защиты радиопередатчиков от импульсных перенапряжений

Устройство защиты радиопередатчиков от импульсных перенапряжений

Реферат

 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиопередатчиках и усилителях с дистанционным питанием. Техническим результатом является повышение эффективности защиты. Устройство для защиты радиопередатчиков от импульсных перенапряжений снабжено электромагнитным реле. Обмотка реле включена параллельно выходу передатчика, а его заменяющие контакты включены последовательно с передатчиком между разрядником и обмоткой реле. 2 ил.

Предлагаемое устройство относится к области радиотехники и может быть использовано в радиопередатчиках и в усилителях с дистанционным питанием.

Известны устройства защиты радиопередатчиков и усилителей с дистанционным питанием (М.И.Михайлов, Л.Д.Разумов, С.А.Соколов. Защита сооружений связи от опасных и мешающих влияний. - М.: Связь, 1978 г. Заявка Великобритании №1412158, 1975 г. Авт.св. СССР №725143, 1980 г. Заявка США №3968411, 1976 г.) Эти устройства защиты обеспечивают снижение опасных перенапряжений, шунтируя защищаемые цепи разрядниками.

Однако все эти устройства не позволяют обеспечить большую эффективность защиты передатчиков во включенном состоянии, так как после прохождения импульса перенапряжение горения дуги в разрядниках поддерживается выходной мощностью передатчика. Поэтому для защиты работающих передатчиков устанавливаются разрядники с более высоким напряжением погасания дуги, а следовательно, и более высоким напряжением ее поджига, что ведет к снижению эффективности защиты.

Наибольшей эффективностью обладает устройство защиты по заявке Великобритании №1412158, Н 02 Н 9/04, 1975 г. (принято за прототип). Схема такого устройства приведена на фиг.1, где последовательно с разрядником 1 установлены включенные параллельно разрядник 2, конденсатор 3 и сопротивление 4. Устройство работает следующим образом. При воздействии переднего фронта импульса перенапряжений конденсатор 3 представляет незначительное сопротивление, и все напряжение оказывается приложенным к разряднику 1. После загорания разрядника 1 конденсатор 3 заряжается до напряжения поджига разрядника 2. Для поддержания горения разрядников на выходе передатчика должно поддерживаться напряжение в 2 раза больше напряжения горения одного разрядника, т.е. такое устройство позволяет повысить эффективность защиты <2 раза в сравнении с устройством, имеющим на выходе передатчика один разрядник.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности защиты радиопередатчиков от перенапряжений, возникающих в антеннах и кабелях в результате воздействия электромагнитного импульса ядерного взрыва (ЭМИ ЯВ).

Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем разрядник, включенный параллельно выходу передатчика, подключена обмотка реле также параллельно его выходу, причем нормально разомкнутые контакты реле подключены последовательно с передатчиком между разрядником и управляющей обмоткой.

Электрическая схема предлагаемого устройства изображена на фиг.2, где разрядник 1 и управляющая обмотка 2 подсоединены параллельно выходу передатчика, а нормально разомкнутые контакты 3 реле подсоединены между разрядником 1 и управляющей обмоткой 2 последовательно выходу передатчика. Последовательно с обмоткой 2 реле подсоединены сопротивление 4 и диод 5. Параллельно обмотке 2 реле подключен конденсатор.

Устройство работает следующим образом. При неработающем передатчике контакты 3 реле разомкнуты и перенапряжения, возникающие в антенно-фидерном тракте, поджигают разрядник 1, не попадая на вход передатчика.

При работающем передатчике часть рабочего тока выпрямляется диодом 5 и проходит через управляющую обмотку 2 реле, при этом контакты 3 реле замкнуты. Перенапряжения, возникающие в антенно-фидерном тракте, поджигают разрядник, который продолжает гореть от рабочего напряжения передатчика, в результате чего на клеммах разрядника 1 напряжение падает, уменьшается ток через управляющую обмотку 2 реле и контакты 2 размыкаются. При этом дуга в разряднике 1 гаснет и напряжение в цепи питания обмотки 2 поднимается до рабочего и через время, определяющееся инерционностью реле, контакты 3 вновь замыкаются уже при погашенном разряднике 1. Конденсатор 7 установлен для увеличения задержки срабатывания реле, необходимой для прекращения горения разрядника 1. Сопротивление 4 предназначено как для увеличения времени задержки срабатывания реле (вместе с конденсатором 7), так и для ограничения тока обмотки реле.

Для сравнения эффективности защиты от импульсных перенапряжений предлагаемого устройства и устройства, принятого за прототип, зададимся условиями, способствующими более эффективной работе прототипа:

- в устройствах установлен разрядник с минимальным отношением пробивного напряжения к напряжению погасания дуги (разрядник РЗЧ, см. "Защита от опасных напряжений...". Н.И.Волков, 1976 г., с.15);

- ток в разрядниках, поддерживаемый рабочим напряжением передатчика, не превышает допустимого для получения максимального соотношения пробивного напряжения и напряжения погасания дуги;

- передатчик работает в узком диапазоне частот.

Эффективность защиты определяется

где U_з.д=3 кВ - напряжение загорания дуги динамические;

U_п.пр - напряжение на выходе передатчика, при котором дуга в разряднике гаснет.

Тогда для прототипа

где U_п=450 В - напряжение погасания дуги в разряднике,

Для предлагаемого устройства

- при работающем передатчике

- при неработающем передатчике ЭМИ практически не попадает в тракт передатчика Э.

Таким образом, эффективность защиты предлагаемого устройства выше по отношению к прототипу более чем в 3 раза.

Формула изобретения

Устройство защиты радиопередатчиков от импульсных перенапряжений, возникающих при воздействии электромагнитного импульса ядерного взрыва в антеннах и кабельных линиях, содержащее разрядник, включенный параллельно выходу передатчика, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, оно снабжено электромагнитным реле, обмотка которого включена параллельно выходу передатчика, а замыкающие контакты реле включены последовательно с передатчиком между разрядником и обмоткой реле.

РИСУНКИ