天线系统为何易受电涌影响?

2025-08-12

天线通常部署在建筑物顶部、塔杆或开阔地带,使其成为电涌侵袭的高风险点。主要威胁源包括:

  1. 雷击浪涌:

    • 直击雷: 雷电直接击中天线或支撑结构,产生数万伏高压,可彻底摧毁设备。

    • 感应雷: 附近雷击产生的强电磁场,能在天线及其线路上感应出瞬时高压。

  2. 静电积聚: 天线长期暴露于大气中,易因风沙摩擦、电磁环境等因素累积静电荷。静电放电 (ESD) 虽强度相对较低,但可能导致设备性能下降和人员安全隐患。

  3. 线路传导电涌: 雷电感应或电网波动产生的过电压,可通过天馈线或信号线侵入后端设备,造成电路损坏。

防浪涌保护装置 (SPD) 的核心作用

浪涌保护装置的核心功能是在电涌发生时迅速响应,将过电压/过电流安全泄放入地,从而:

  1. 保护设备,延长寿命: 防止高压瞬态电流损坏接收机、发射机等通信设备,显著降低因雷击或浪涌导致的故障率,提升系统整体可靠性。

  2. 降低电击风险,保障安全: 避免天线或馈线因浪涌带电而对操作人员构成电击威胁。在静电积聚严重区域,有效泄放电荷,降低触电隐患。

  3. 提升信号质量与稳定性: 过高的瞬时电流可能引发信号失真或中断。SPD 有助于稳定信号传输路径,减少噪声干扰,保障通信畅通。

常用天线防浪涌保护装置类型

  1. 气体放电管 (GDT): 利用高电压触发内部气体电离导通,快速泄放浪涌电流。反应迅速,耐高压能力强,适用于射频信号保护。

  2. 同轴防雷器: 专为射频同轴电缆设计,提供针对性的天馈系统保护。通常具有低插入损耗,确保对信号传输影响最小。

  3. 压敏电阻 (MOV): 在电压超过阈值时阻抗急剧下降,吸收浪涌能量。广泛应用于电源防护,常与其他防雷器件配合使用。

  4. 静电释放装置: 专用于持续释放天线表面积聚的静电荷,防止ESD对设备的慢性损害。

防浪涌保护装置的正确安装要点

  1. 合理选型与安装位置: 选择工作频率匹配、插入损耗低的同轴防雷器,安装于天线与设备之间的馈线路径上。

  2. 确保可靠接地: SPD 必须 连接到低阻抗、符合规范的接地系统,这是泄放雷电流的关键。强烈建议采用独立接地装置,避免与设备电源地共用,以防电位反击。

  3. 定期检查与维护: 定期检查 SPD 状态(如指示窗口、老化迹象),及时更换失效器件。定期测试接地电阻,确保泄放路径畅通有效。

总结

天线系统面临直击雷、感应雷、静电积聚及线路传导电涌等多重威胁。安装合适的浪涌保护装置 (SPD) 是保障射频系统安全稳定运行的关键措施。它能有效防止设备损坏、降低人员电击风险、提升信号质量。依据应用场景合理选择 SPD 类型、严格遵循安装规范(尤其重视接地)并实施定期维护,方能最大化其防护效能,确保通信系统长期可靠运行。

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