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浅谈卫星通信天线系统综合防雷设计 贾海斌 河北远东通信系统工程有限公司 河北 050200 摘要：本文主要分析了卫星通信天线系统设备组成和防雷等级分类计算，重点介绍了综合防雷 系统设计，对于提高卫星通信基站的综合防雷能力具有实用性意义。 关键词：卫星通信 天线系统 防雷设计 Abstract: this paper mainly analyzed the satellite communications antenna system equipment composition and lightning protection level classification calculation, focusing onthe integrated lightning protection system design, to improve satellite communication stations ofthe integrated lightning protection ability hasthe practical significance. Keywords: satellite communicationsantenna system lightning protection design 中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号： 1 概述 卫星通信天线是卫星通信基站的重要组成部分。卫星通信基站的卫星天线一般架设在建筑 物楼顶上，相对周围环境而言，目标比较突出，从而导致雷击概率增多，通信基站常常遭受雷 害，导致通信设备损坏、系统瘫痪。 雷击的危害主要有四个方面：1、直击雷；2、雷电波侵入；3、感应过电；4、地电位反 击。以上四方面中雷电对卫星通信天线系统的危害主要以雷电波侵入、感应过电压与地电位反 击三者居多，这三者统称为雷电电磁脉冲。据有关统计资料，直击雷的损坏仅占15%，而雷电 电磁脉冲的损坏占85%。因此，对雷电电磁脉冲的防护是防雷系统设计的重点。 2 设备组成 本次卫星通信天线防雷系统的设计以3.0米环焦通信卫星天线为设计对象，卫星通信天线 系统包括室外部分设备、室内部分设备、以及室内及室外设备之间的连接电缆。 室内设备包括伺服控制单元（简称ACU）、伺服驱动单元（简称ADU）、信标接收机。 室外设备为卫星天线，包括天线头、天线座、方位俯仰极化电动机、方位俯仰传感器、方 位俯仰极化限位开关、倾角仪等。 室内及室外设备之间的连接电缆包括强电电缆及弱电电缆。 3 防雷等级分类计算 卫星通信天线一般架设在建筑物的楼顶，在卫星通信天线系统防雷设计时，首先是要确定 建筑物的防雷等级，从而进一步分析确认卫星天线系统的防雷设计的相关指标参数。《建筑物 防雷设计规范》(GB50057－972000)中，对建筑物防雷等级的划分，除了由建筑物的功能定性 外，第二、三类防雷建筑，还取决于建筑物的预计年雷击次数N。 建筑物年预计雷击次数应按下式计算： N =k*Ng*Ae （1） 式中：N ──建筑物年预计雷击次数（次／a）； k──校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑 物取2；金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小 处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5； Ng──建筑物所处地区雷击大地的年平均密度［次／（km2·a）］； Ae──与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）。 雷击大地的年平均密度应按下式计算： Ng＝0.024T d1.3 （2） 式中：T d──年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定（d／a）。 建筑物等效面积Ae是其实际平面积向外扩大后的面积。其计算方法分以下三个方面： （1）当建筑物的高H小于100m时，其等效面积按以下公式计算： A =[LW+2(L+W)· H(200− H) +πH(200− H)]·10−6 e （3） 式中：L、W、H──分别为建筑物的长、宽、高（m）。 （2）当建筑物的高H等于或大于100m时，建筑物的等效面积按下式计算：