吴辰章

【摘要】本文主要分析了无线通信需要防雷的原因，介绍了当前主要的无线通信防雷设计，以及无线通信防雷的内、外部措施。

【关键词】无线通信设备;防雷设计;防雷措施

随着无线通信技术的成熟给通信领域来来了革新，在一定程度上弥补了有限通信技术的不足。然而使用无线通信设备时，容易受到雷电的影响。雷电天气不仅会对无线通信设备在传递信息过程中的信号稳定造成影响，甚至在严重的情况下还会对无线通信设备使用者的生命财产安全造成威胁，因此在无线通信设备中采取防雷措施非常必要。

1. 无线通信设备需要防雷的原因

随着无线通信设备的发展，无线通信设备的功能越来越丰富，而要使无线通信设备具有更多功能，在无线通信设备中必须使用更多的电子元件才能够实现，这些电子元件往往是由金属等容易吸引电荷的材质制造而成，因此在遇到雷电天气时，这些电子元件容易吸引电荷进入到无线通信设备中，进而对无线通信设备造成破坏，因此在无线通信设备中运用防雷措施非常必要。

2. 无线通信设备防雷设计

2.1 站点防雷接地系统

站点防雷接地系统设计需要依据电磁理论原理开展，应用泄流、消峰、均压、屏蔽等综合防雷措施，从而避免雷电对无线通信设备造成较大的破坏。这一系统是利用大地作为一个巨大的导电体而进行设计的，通过电机和大地接触，使得无线通信设备在遇到雷电天气所释放的电流时，电流能够通过电极被引入大地，从而避免电流给无线通信设备造成损坏。

2.2 感应雷系统设计

感应雷系统是有效预防雷电对无线通信造成干扰的设计之一。感应雷在进入到无线通信设备时，会产生静电感应与电磁感应。在雷电天气，雷云会释放大量的 电荷 ，而大量的电荷会形成脉冲，不仅如此，在雷电产生的瞬间，电流形成的过程中，由于电流的变化还会形成磁场，而这样的电磁场会对无线通信信号造成干扰。而感应雷系统设计则通过在基站周围架设钢筋结构进行有效防护，以此来屏蔽雷电造成的影响，为了取得更好的防雷效果，还需要在基站周围均匀地放置多根金属，在雷电天气发生时，这些金属能够很好地分散电流，并且使得电磁场擦形相互抵消，从而尽量减少基站受到的雷电影响，确保基站无线通信稳定，不被雷电干扰。

2.3 BTS天馈线防雷设计

BTS天馈线防雷又称基站收发信站点天馈线防雷，其主要是针对铁塔和天线的设计。这一设计需要在实际的基站施工过程中，预先在塔尖、塔中以及塔基部分预留接地孔，而不同的铁塔类型的BTS天馈线防雷设计也有所不同，楼顶塔需要将将防雷引线与铁塔主钢筋焊接，并对焊接位置进行重点保护，以达到更好的防雷效果;而落地塔，就需要对铁塔设置安装地网，即在落地塔周围埋设钢带和圆形钢地桩，构成防雷地网，使得雷电天气时，电流能够通过接地线引入地下，在雷电发生的瞬间，雷电电流能够得到快速的释放，从而避免雷电天气造成的负面影响。

3. 无线通信设备防雷措施

3.1 外部措施

外部防雷措施主要是指在无线通信设备外围布置防雷电措施，避免无线通信设备遭受雷电破坏，例如：通过接地网、避雷针以及引下线便能形成一个有效的外部避雷装置，在雷电发生时，通过这套装置，能够将绝大部分的电流引入地下，避免雷电对无线通信内部的元件造成破坏，同时也能够在一定程度上减少雷电对无线通信设备的信号干扰。这一套外部防雷设置经过实际检验，有着比较好的防雷效果，而且这一套装置实施的成本比较低，建设的过程也比较简单，因此这一设置是无线电防雷设置中较为常见的措施。在无线通信设置中遭受雷电影响频率最高的是通信基地中天线系统与机房建筑，而通过设立全面地避雷措施，能够对其形成有效保护。但在实施避雷设计方案的过程中，需要注意避雷针的针尖位置不能够与天线位置距离过近，避免电流对天线造成负面影响。

3.2 内部措施

3.2.1 屏蔽

尽管避雷针等外部防雷装置的防雷效果比较好，然而为确保一些重要的无线通信装置安全，除了在其周围布置外部防雷装置外，还会采取金属屏蔽等内部防雷措施，以进一步提高无线通信装置的安全性与通信稳定性。金属屏蔽可以和放在一起的不同双绞线或四对双绞线共同使用，通过吸收和反射作用，对雷电天气下形成的电磁场进行有效的割据，从而减少电磁场对无线通信装置信号产生的干扰。

3.2.2 防雷器

防雷器是保护电子器件组合之一，低压时会进入高阻开路状态，高压时则会进入低阻短路状态。在实际的防雷操作中，防雷器会被并联到供电线路中，一旦出现雷电，防雷设备受到雷电电流的影响，便会因雷电高压进入短路状态，确保雷电产生的瞬间，无线通信设备能够免遭雷电袭击、遭受破坏，为 无线通信装置提供第一级保护，除此之外，防雷器还能够为第二季保护争取时间，由于雷电电流所形成的电压较大，尽管在防雷器的保护作用下，大量的电压会被转移，但仍会有一定的电压残留，因此需要进行第二级保护措施，而防雷器能够在雷电发生的瞬间为第二级保护争取时间。

3.3 提前防护措施

雷电天气是一种自然现象，无法通过人为干预避免其发生，为了更好地保护无线通信装置，相關研究者应该进一步分析雷电的形成的因素、无线通信设备的工作原理，以及雷电对无线通信设备造成破坏的传导机制，通过综合考虑多方面的因素，采取全方位的手段来规避雷电天气对无线通信装置的负面影响。做好防雷工作需要做到以下两个方面，除了需要避免出现无线装置遭受雷电袭击，造成内部元件受损，整个装置无法使用的情况外，还需要做到无线通信装置在雷电天气的信号不受干扰，使得无线通信装置在雷雨天气也能够正常使用，延长无线通信装置在雷雨天气的通信质量，从而增强无线通信装置用户的使用体验感。

4. 总结

无线通信装置被广泛运用于人们的日常生活以及社会工作当中，对于社会生产发展和人们的日常生活有着重大影响。经过实践发现，在无线通信装置使用的过程中，雷电天气对无线通信装置的安全以及正常使用有较大的威胁，经过研究实验，目前针对无线通信防雷电已经发现了一些方法，并且越来越多的无线通信防雷电方法正被研究和开发。目前，已有的防雷电方法主要可分为内部防雷电和外部防雷电措施，为了达到更好地防雷效果，在实际的应用中，应该具体分析无线通信装置的特点及其周围的环境，恰当地采取多种防雷措施，对无线通信装置进行全面地保护。

参考文献：

[1]吴鑫斌.无线通信设备防雷措施探究[J].中国新通信，2018（19）：31.

[2]王浩宇.无线通信设备防雷措施[J].中国新通信，2018（1）：27.

[3] 朱虎敏.浅谈无线通信设备防雷措施探讨[J].探索科学 ，2016，（9）：99.