孟兆祥 毕军建 王玉明 马立云

（陆军工程大学石家庄校区 电磁环境效应重点实验室，石家庄 050003）

引 言

随着电气设备精密度和集成度的提高，其对过电压、过电流和雷击电磁脉冲的抗干扰能力显得越发不足. 电子设备和大规模集成电路的应用越来越广泛，计算机和微电子设备成为工业应用和生活中不可缺少的一部分. 由于微电子设备工作电压低、功耗小、过电压耐受能力低，因此对通信系统和信号中的过电压极为敏感. 过电压不仅会引起电子设备系统误操作，还可能造成电子设备的永久性损坏，从而造成直接损失以及相关的间接损失[1-5].

信号电涌保护器通常采用两级保护器件：气体放电管(gas discharge tube, GDT)和瞬态抑制二极管(transient voltage suppressor, TVS)，二者相互配合使用，能够达到较好的能量匹配，从而有效降低残压，减少雷电对电子设备的干扰甚至损坏[6-10].

文献[5]分析了基于传输线的四分之一波长短路线型雷电保护器，文献[6-7]阐述了GDT与TVS的组合防护应用，但只是低频段的应用，没有关于射频天馈系统的应用论述. 本文针对射频端口的雷电磁脉冲防护，改进了四分之一波长短路线雷电磁脉冲防护的不足，展宽了防护器的带宽; 增加了一级TVS，降低了防护器的输出残压.

1 传输线阻抗原理

1.1 传输线方程

当传输线的长度与传输波长可比拟或超过波长时，必须考虑微波的波动性，即传输线的分布参数.当传输线被均匀划分为许多个微分段dz，且每个微分段远小于波长时，微分段又可以作为集总参数电路处理[11-13]. 将其等效为一个T型网络，则网络串联支路的等效参数为等效电阻Rdz、等效电感Ldz；……