吳辰章

【摘要】本文主要分析了無(wú)線通信需要防雷的原因，介紹了當(dāng)前主要的無(wú)線通信防雷設(shè)計(jì)，以及無(wú)線通信防雷的內(nèi)、外部措施。

【關(guān)鍵詞】無(wú)線通信設(shè)備;防雷設(shè)計(jì);防雷措施

隨著無(wú)線通信技術(shù)的成熟給通信領(lǐng)域來(lái)來(lái)了革新，在一定程度上彌補(bǔ)了有限通信技術(shù)的不足。然而使用無(wú)線通信設(shè)備時(shí)，容易受到雷電的影響。雷電天氣不僅會(huì)對(duì)無(wú)線通信設(shè)備在傳遞信息過(guò)程中的信號(hào)穩(wěn)定造成影響，甚至在嚴(yán)重的情況下還會(huì)對(duì)無(wú)線通信設(shè)備使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，因此在無(wú)線通信設(shè)備中采取防雷措施非常必要。

1. 無(wú)線通信設(shè)備需要防雷的原因

隨著無(wú)線通信設(shè)備的發(fā)展，無(wú)線通信設(shè)備的功能越來(lái)越豐富，而要使無(wú)線通信設(shè)備具有更多功能，在無(wú)線通信設(shè)備中必須使用更多的電子元件才能夠?qū)崿F(xiàn)，這些電子元件往往是由金屬等容易吸引電荷的材質(zhì)制造而成，因此在遇到雷電天氣時(shí)，這些電子元件容易吸引電荷進(jìn)入到無(wú)線通信設(shè)備中，進(jìn)而對(duì)無(wú)線通信設(shè)備造成破壞，因此在無(wú)線通信設(shè)備中運(yùn)用防雷措施非常必要。

2. 無(wú)線通信設(shè)備防雷設(shè)計(jì)

2.1 站點(diǎn)防雷接地系統(tǒng)

站點(diǎn)防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要依據(jù)電磁理論原理開(kāi)展，應(yīng)用泄流、消峰、均壓、屏蔽等綜合防雷措施，從而避免雷電對(duì)無(wú)線通信設(shè)備造成較大的破壞。這一系統(tǒng)是利用大地作為一個(gè)巨大的導(dǎo)電體而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，通過(guò)電機(jī)和大地接觸，使得無(wú)線通信設(shè)備在遇到雷電天氣所釋放的電流時(shí)，電流能夠通過(guò)電極被引入大地，從而避免電流給無(wú)線通信設(shè)備造成損壞。

2.2 感應(yīng)雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

感應(yīng)雷系統(tǒng)是有效預(yù)防雷電對(duì)無(wú)線通信造成干擾的設(shè)計(jì)之一。感應(yīng)雷在進(jìn)入到無(wú)線通信設(shè)備時(shí)，會(huì)產(chǎn)生靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)。在雷電天氣，雷云會(huì)釋放大量的 電荷 ，而大量的電荷會(huì)形成脈沖，不僅如此，在雷電產(chǎn)生的瞬間，電流形成的過(guò)程中，由于電流的變化還會(huì)形成磁場(chǎng)，而這樣的電磁場(chǎng)會(huì)對(duì)無(wú)線通信信號(hào)造成干擾。而感應(yīng)雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)則通過(guò)在基站周?chē)茉O(shè)鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效防護(hù)，以此來(lái)屏蔽雷電造成的影響，為了取得更好的防雷效果，還需要在基站周?chē)鶆虻胤胖枚喔饘?，在雷電天氣發(fā)生時(shí)，這些金屬能夠很好地分散電流，并且使得電磁場(chǎng)擦形相互抵消，從而盡量減少基站受到的雷電影響，確?；緹o(wú)線通信穩(wěn)定，不被雷電干擾。

2.3 BTS天饋線防雷設(shè)計(jì)

BTS天饋線防雷又稱基站收發(fā)信站點(diǎn)天饋線防雷，其主要是針對(duì)鐵塔和天線的設(shè)計(jì)。這一設(shè)計(jì)需要在實(shí)際的基站施工過(guò)程中，預(yù)先在塔尖、塔中以及塔基部分預(yù)留接地孔，而不同的鐵塔類型的BTS天饋線防雷設(shè)計(jì)也有所不同，樓頂塔需要將將防雷引線與鐵塔主鋼筋焊接，并對(duì)焊接位置進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，以達(dá)到更好的防雷效果;而落地塔，就需要對(duì)鐵塔設(shè)置安裝地網(wǎng)，即在落地塔周?chē)裨O(shè)鋼帶和圓形鋼地樁，構(gòu)成防雷地網(wǎng)，使得雷電天氣時(shí)，電流能夠通過(guò)接地線引入地下，在雷電發(fā)生的瞬間，雷電電流能夠得到快速的釋放，從而避免雷電天氣造成的負(fù)面影響。

3. 無(wú)線通信設(shè)備防雷措施

3.1 外部措施

外部防雷措施主要是指在無(wú)線通信設(shè)備外圍布置防雷電措施，避免無(wú)線通信設(shè)備遭受雷電破壞，例如：通過(guò)接地網(wǎng)、避雷針以及引下線便能形成一個(gè)有效的外部避雷裝置，在雷電發(fā)生時(shí)，通過(guò)這套裝置，能夠?qū)⒔^大部分的電流引入地下，避免雷電對(duì)無(wú)線通信內(nèi)部的元件造成破壞，同時(shí)也能夠在一定程度上減少雷電對(duì)無(wú)線通信設(shè)備的信號(hào)干擾。這一套外部防雷設(shè)置經(jīng)過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)，有著比較好的防雷效果，而且這一套裝置實(shí)施的成本比較低，建設(shè)的過(guò)程也比較簡(jiǎn)單，因此這一設(shè)置是無(wú)線電防雷設(shè)置中較為常見(jiàn)的措施。在無(wú)線通信設(shè)置中遭受雷電影響頻率最高的是通信基地中天線系統(tǒng)與機(jī)房建筑，而通過(guò)設(shè)立全面地避雷措施，能夠?qū)ζ湫纬捎行ПＷo(hù)。但在實(shí)施避雷設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，需要注意避雷針的針尖位置不能夠與天線位置距離過(guò)近，避免電流對(duì)天線造成負(fù)面影響。

3.2 內(nèi)部措施

3.2.1 屏蔽

盡管避雷針等外部防雷裝置的防雷效果比較好，然而為確保一些重要的無(wú)線通信裝置安全，除了在其周?chē)贾猛獠糠览籽b置外，還會(huì)采取金屬屏蔽等內(nèi)部防雷措施，以進(jìn)一步提高無(wú)線通信裝置的安全性與通信穩(wěn)定性。金屬屏蔽可以和放在一起的不同雙絞線或四對(duì)雙絞線共同使用，通過(guò)吸收和反射作用，對(duì)雷電天氣下形成的電磁場(chǎng)進(jìn)行有效的割據(jù)，從而減少電磁場(chǎng)對(duì)無(wú)線通信裝置信號(hào)產(chǎn)生的干擾。

3.2.2 防雷器

防雷器是保護(hù)電子器件組合之一，低壓時(shí)會(huì)進(jìn)入高阻開(kāi)路狀態(tài)，高壓時(shí)則會(huì)進(jìn)入低阻短路狀態(tài)。在實(shí)際的防雷操作中，防雷器會(huì)被并聯(lián)到供電線路中，一旦出現(xiàn)雷電，防雷設(shè)備受到雷電電流的影響，便會(huì)因雷電高壓進(jìn)入短路狀態(tài)，確保雷電產(chǎn)生的瞬間，無(wú)線通信設(shè)備能夠免遭雷電襲擊、遭受破壞，為 無(wú)線通信裝置提供第一級(jí)保護(hù)，除此之外，防雷器還能夠?yàn)榈诙颈Ｗo(hù)爭(zhēng)取時(shí)間，由于雷電電流所形成的電壓較大，盡管在防雷器的保護(hù)作用下，大量的電壓會(huì)被轉(zhuǎn)移，但仍會(huì)有一定的電壓殘留，因此需要進(jìn)行第二級(jí)保護(hù)措施，而防雷器能夠在雷電發(fā)生的瞬間為第二級(jí)保護(hù)爭(zhēng)取時(shí)間。

3.3 提前防護(hù)措施

雷電天氣是一種自然現(xiàn)象，無(wú)法通過(guò)人為干預(yù)避免其發(fā)生，為了更好地保護(hù)無(wú)線通信裝置，相關(guān)研究者應(yīng)該進(jìn)一步分析雷電的形成的因素、無(wú)線通信設(shè)備的工作原理，以及雷電對(duì)無(wú)線通信設(shè)備造成破壞的傳導(dǎo)機(jī)制，通過(guò)綜合考慮多方面的因素，采取全方位的手段來(lái)規(guī)避雷電天氣對(duì)無(wú)線通信裝置的負(fù)面影響。做好防雷工作需要做到以下兩個(gè)方面，除了需要避免出現(xiàn)無(wú)線裝置遭受雷電襲擊，造成內(nèi)部元件受損，整個(gè)裝置無(wú)法使用的情況外，還需要做到無(wú)線通信裝置在雷電天氣的信號(hào)不受干擾，使得無(wú)線通信裝置在雷雨天氣也能夠正常使用，延長(zhǎng)無(wú)線通信裝置在雷雨天氣的通信質(zhì)量，從而增強(qiáng)無(wú)線通信裝置用戶的使用體驗(yàn)感。

4. 總結(jié)

無(wú)線通信裝置被廣泛運(yùn)用于人們的日常生活以及社會(huì)工作當(dāng)中，對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展和人們的日常生活有著重大影響。經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在無(wú)線通信裝置使用的過(guò)程中，雷電天氣對(duì)無(wú)線通信裝置的安全以及正常使用有較大的威脅，經(jīng)過(guò)研究實(shí)驗(yàn)，目前針對(duì)無(wú)線通信防雷電已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些方法，并且越來(lái)越多的無(wú)線通信防雷電方法正被研究和開(kāi)發(fā)。目前，已有的防雷電方法主要可分為內(nèi)部防雷電和外部防雷電措施，為了達(dá)到更好地防雷效果，在實(shí)際的應(yīng)用中，應(yīng)該具體分析無(wú)線通信裝置的特點(diǎn)及其周?chē)沫h(huán)境，恰當(dāng)?shù)夭扇《喾N防雷措施，對(duì)無(wú)線通信裝置進(jìn)行全面地保護(hù)。

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