JPS58225585A

JPS58225585A - 同軸型避雷構造

Info

Publication number: JPS58225585A
Application number: JP57107779A
Authority: JP
Inventors: 川並　紀英; 三宅　幸則; 川村　健司; 戸田　利治
Original assignee: Hirose Electric Co Ltd
Current assignee: Hirose Electric Co Ltd
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1982-06-23
Publication date: 1983-12-27
Also published as: JPH0136676B2; CA1202060A; US4509090A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、同軸伝送路に適用できる同軸型避雷構造に関
するものである。

従来、通信回線に一般に使用されている保安器即ち避雷
器は、第１図に示す如き構造となっている。この避雷器
は、入力信号端子ｌと出力信号端子２とアース端子３と
が植設された基板４と、それと嵌合するキャップ５とを
有し、その基板４とキャンプ５とによって形成される空
間内にガス封入型避雷管６が置かれている。そして、そ
の避雷管６の一方の電極７は、アース端子３の上端にの
り、その電極７からギャップ８だけ離れるようにセラミ
ック管９によって保持されている他方の電極１０上には
、信号端子ｌ及び２の上端から延びる導体バネ１１及び
１２が接触して避雷管６を押えて保持している。そして
、このような構成と全く同一構成のものが更に一組この
避雷器内に設けられており、このような避雷器の等価回
路を示すと第２図の如くなる。なお、ギャップ８は、所
望放電開始電圧に対応して大きさが設定されている。

この避雷器を通信回線に使用する場合、その通信回線の
一対の信号線の途中に入力信号端子１と出力信号端子２
をそれぞれ接続し、アース端子３を接地する。そして、
正常時、信号は、入力信号端子ｌから導体バネ１１、避
雷管６の電極１０、導体バネ１２を介して出力信号端子
から出力される。もし、通信回線の近くに落雷があると
、誘導雷による高圧サージ電流が通信回線を通って人力
信号端子１に入る。そして、その高圧サージ電流は、導
体バネ１１を通って電極ｌＯに到り、ギャップ８に隔て
られた電極７へ放電され、アース端子３を通って大地に
逃される。その結果、出力信号端子３からサージ電流が
出力されることはなく、通信回線に接続された電子機器
が保護される。

しかし、以上の如き避雷器は、数ＫＨｚの信号回線に遺
したものであり、高周波伝送用の同軸伝送路に使用でき
るようにはなされていない。すなわち、第１に、避雷器
全体で相当な容量があるために、高周波伝送路に使用で
きない。第２に、同軸暑線路に第１図の避雷器を装備する場合、同軸線路の少く
とも中心導体から引出し線を出して信号端子１及び２に
接続しなければならないが、それ゛は、接続構造が複雑
になることは避けられず、また、同軸線路のインピーダ
ンスを大幅に変えてしまい且つ反射の原因となる。この
ような理由により、従来、同軸線路用に使用できる避雷
器は存在しなかった。

そこで、本発明は、同軸線路用の簡単で小型で安価な高
周波特性のよい避雷構造を提供せんとするものである。

そのために、本発明の発明者は、避雷器を同軸線路の外
部に装備するのではなく、同軸線路内に避雷管を設置す
ることを考えた。しかし、同軸線路は、分布定数回路で
あり、その中に成る容量を持つ避雷管を接続することは
、その部分の容量が変化し、その結果、特性インピーダ
ンスが変化し、これは反射の原因となり、電圧定圧波比
（ＶＳＷＲ）を悪くする。

今、第３図に示す如き同軸線路を想定し、その中心導体
の外径をａ。、そして、外部導体の内径をす、とすると
、特性インピーダンスＺ。は次のように表わされる。

但し、Ｏ μ：透磁率 ε：誘電率と表わされる。

そして、成る具体的な５０Ωの同軸線路のＬとＣをみる
と、例えば、Ｌ＝０．００１３５　ＣμＨ／ｍ）Ｇ＝０．　５２　（ｐＦ／ｍ）であり、このような線路に、いくら少なくとも数　−ｐ
Ｐ程度の避雷管２０を点線で示す如く設置すると、その
部分のＣが増大する。例えば、避雷管２０がが２．５ｐ
Ｆであると、その部分のＣは約３．ＯｐＦとなり、避雷
管２０がないときの約く６倍となり、その結果、その部
分のインピーダンスは約２０Ωとなる。

そこで、本発明の発明者は、同軸線路内への避雷管の設
置に伴う静電容量Ｃの付加を補償するために独特の工夫
をした。

すなわち、本発明によるならば、同軸伝送路に所与の特
性インピーダンスに見合う外部導体内径導体内径対中心
導体外径の比が大きくなるように実効断面積が小さくさ
れた中心導体部分と、それを囲む外部導体との間に、伝
送方向と直角に避雷管が介装されてなることを特徴とす
る同軸型避雷構造が提供される。

以上の如く構成すれば、避雷管の設置に伴う静電容量の
増大が、その部分の中心導体の実効断面、積の減少によ
るその部分の同軸線路自体のインダクタンスの増大と静
電容量の多少の減少とによって補償され、特性インピー
ダンスを同じに保つことができる。そして、中心導体の
実効断面積を小さくするだけであるので、その加工は容
易であり、そして、そのような中心導体部分と外部導体
との間に避雷管を設置するだけであるので、追加部品の
必要もなく、避雷構造は、簡単で小型で安価にできる。

本発明の一つの実施例においては、前記実効断面積が小
さくされた中心導体部分は、中心導体に形成された切欠
部である。そして、好ましくは、その切欠部は、中心導
体の中心軸と平行な平らな底部を有する。このようにす
れば、その切欠部の底部に避雷管が安定してのるので、
避雷管を同軸線路内に安定して設置することができる。

更に、避雷管の電極と中心導体の接触面積と広くとるこ
とができる。また、避雷管をその切欠部の内に落し込む
結果となるので、同軸型避雷構造の半径方向の大きさを
小さくでき、全体として小型化でき、更に、避雷管の電
極−が中心導体としても作用し、避雷管による同軸伝送
波の障害を軽減できる。

本発明のもう１つの実施例においては、前記実効断面積
が小さくされた中心導体部分は、外径の　　　　　　　
　１小さくされた中心導体部分である。この場合、中中
心導体の加工が更に容易になる。

また、前記実効断面積が小さくされた中心導体部分を囲
む外部導体には、伝送方向に直角に避雷管挿入孔が形成
され、該挿入孔に避雷管が挿入されてその一方の電極が
中心導体部分に接触し、そして、他方の電極上には導電
性バネ金具がのせられ、挿入孔に暢入されるネジ蓋によ
り押圧されて、避雷管の他方の電極が外部導体に接続さ
れる。このようにすれば、避雷管を簡単に同軸伝送路内
に設定することができる。

以下添付図面を参照して本発明による同軸型避雷構造の
実施例を説明する。

第４図及び第５図は、同軸型コネクタに適用した同軸型
避雷構造のそれぞれ縦断面図と横断面図である。このコ
ネクタ式同軸型避雷構造は、相手コネクタ（不図示）と
接続するための同軸接続部２１を両端に備えており、中
心導体２２が軸方向中心線上を延び、同軸接続部２Ｉの
誘電体２３によって両端部分で支持されている。そして
、同軸接続部２１の間に位置する直径ａの中心導体２２
０部分を囲んで、内径すの孔の２４を有する外部導体２
５が接続部２１の間にはさまれている。その外部導体２
５は、実質的な厚さを有しており、そして、その上部に
は、ガス封入型避雷管６の外径より多少大きな内径の避
雷管挿入孔２６が形成され、その挿入孔２６の上部はネ
ジ部２７が切られている。その挿入孔２６に対応する中
心導体２２の位置には、切欠部２８が形成されている。

この切欠部２８の伝送方向長さは、避雷管の外径とほぼ
等しいか多少大きくなっており、その底は、中心導体の
中心線と平行な平らな面になっている。

そして、切欠部２８の深さｐは、避雷管６の設置による
容量の増大を補償するに必要十分なインダクタンスの増
大と静電容量の減少をもたらす深さであり、実験的に決
めることができる。

そして、避雷管６を挿入孔２６を通して切欠部２８の上
に落し、その上にバネ座金２９をのせて、ネジ蓋３０を
ネジ部２７にネジ込む。その結果、避雷管の下側の電極
７は中心導体２２に電気的に接続され、避雷管の上側の
電極１０は外部導体２５に電気的に接続する６以上の如く構成される同軸型避雷構造の等価回路を第６
図に示す。ＬとＣの分布定数回路である同軸線路への避
雷管６の設置によるその静電容量ＡＣの付加を、切入部
２８によってもたらされる避雷管設置部分の増大したイ
ンダクタンスＬ１と多少減少した静電容量Ｃ工とによっ
て補償し、インピーダンスの変化を防止していることが
わかろう。

第７図のグラフに、切入部の深さと電圧定圧波比（ＶＳ
ＷＲ）との関係を示す。このグラフは、外径８ｆｉ、長
さ９．５ｆｉ、静電容量２．５ｐＦのガス封入型避雷管
を使用して、外径５鴎の中心導体に深さＯ鰭、１．０難
、２．０ｆｉの切欠を設けて測定した結果を示すもので
ある。第７図かられかるように、切欠の深さが大きぐな
るに従い、ＶＳＷＲは良くなってゆくことがわかろう。

第８図及び第９図は、第４図及び第５図の実施例の変形
例を示すものであり、同一部分に同一参照番号を付して
説明を省略する。

この同軸型避雷構造においては、中心導体２２ａは、第
４図の中心導体２２より細くなっており、また、孔２６
ａは、第４図の挿入孔２６より大きくなっており、そし
て、第９図に示す如く、中心導体２２ａの中心線の深さ
まで延びている。更に、ネジ蓋３０ａは、避雷管を収容
できる内孔を有した円筒形であり、その下部は、下方に
広がるようにテーパ面３０ｂが形成されている。そして
、バネ座金の代りにコイルバネ２９ａが使用されている
。

以上の如く構成すると、中心導体２２ａの実効断面積が
小さくなり、且つ、避雷管６の周囲で外部導体として働
くものと中心導体２２ａとの距離が大きくなる。従って
、第８図及び第９図の避雷構造の等価回路に示す第１０
図かられかるように、細い中心導体２２ａによってもた
らされる避雷管設置部分の増大したインダクタンスＬ２
と多少減少′−７静電容量０′２′″１−７避雷管設置
ゝよ６１容量ＡＣの付加を補償することができる。

以上、コネクタ型の同軸型避雷構造を説明したが、同軸
線路も同軸回路でも実現できることは当業者には明らか
であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の避雷器の断面図、第２図は、その等価
回路、第３図は、同軸線路の断面図、第４図は、本発明
による同軸型避雷構造の第１実施例の縦断面図、第５図
は、その線Ｖ〜Ｖでの横断面図、第６図は、その等価回
路、第７図は、第４図の同軸型避雷構造における切欠部
の深さとＶＳＷＲとの関係を示すグラフ、第８図は、第
２実施例の縦断面図、第９図は、その線はＩＸ−ＩＸの
横断面図、そして、第１０図は、その等価回路である。 ■、・・入力信号端子、２・・・出力信号端子、３・・
・アース端子、４・・・円板、５０．・キャップ、６・・・ガス封入型避雷管、７・・
・電極、８・・・ギャップ、９・・・セラミツタ管、１０・・・電極、１１．１２・
・・導体バネ、２０・・・避雷管、２１・・・同軸接続
部、２２．２２ａ・・・中心導体、２３・・・誘電体、“′
″゛２４・・・孔、２５・・・外部導体、２６．２６ａ・・・避雷管挿入孔、２７・・・ネジ部、２Ｂ・・・切欠部、２９・・・バネ
座金、２９ａ・・・コイルバネ、３０．３０ａ・・・ネ
ジ蓋、３０ｂ・・・テーバ面第４図　　　−Ｖ第７図（ＭＨ，）４第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同軸伝送路の所与の特性インピーダンスに見合う
外部導体内径ｂｏ対中心導体外径ａ□の比賠より、実質
的な外部導体内径対中心導体外径の比が大きくなるよう
に実効断面積が小さくされた中心導体部分と、それを囲
む外部導体との間に、伝送方向と直角に避雷管が介装さ
れてなることを特徴とする同軸型避雷構造。
（２）前記実効断面積が小さくされた中心導体部分は、
中心導体に形成された切欠部である特許請求の範囲第＋
１１項記載の同軸型避雷構造。
（３）　　前記実効断面積が小さくされた中心導体部分
は、外径の小さくされた中心導体部分である特許請求の
範囲第１１）項記載の同軸型避雷構造。
（４）　　前記実効断面積が小さくされた中心導体部分
を囲む外部導体には、伝送方向に直角に避雷管挿入孔が
形成されており、該挿入孔に避雷管が挿入されてその一
方電極が中心導体部分に接触し、そして、他方の電極上
には導電性ハネ金具がのせられ、挿入孔に端太されるネ
ジ蓋により押圧されて、避雷管の他方の電極が外部導体
に接続されている特許請求の範囲第＋１１項から第（３
）項のいずれかに記載の同軸型避雷構造。