(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸伝送線用避雷器での使用に適し、信号が流れるように伝送線に直列に接続され、内径Ｄを有する中空の伝導性ハウジング（１２）と；該ハウジング（１２）を密閉する一対の絶縁端部（２８、３０）と；前記ハウジング（１２）に密閉された不活性ガス（３６）と；前記ハウジング（１２）を貫通して延びる中央導体（１６）とを有し、前記中央導体（１６）は外径ｄと信号伝送の方向に平行な方向に向いた長手軸とを有し、前記伝導性ハウジング（１２）は前記長手軸に関して対称な内面（１４）を有し、前記中央導体（１６）は前記長手軸に関して対称な外面を有する気体放電管（１０）であって、
Ｄのｄに対する比が前記中空ハウジング（１４）の内部で変化し、これにより、前記ハウジングは活性放電領域（Ｇ）とインピーダンス整合領域（Ｉ）とに分割され、該２つの領域の相対的な割合は該気体放電管（１０）のインピーダンスを前記同軸伝送線のインピーダンスに整合させるように選択されたことを特徴とする気体放電管（１０）。
【請求項２】
前記インピーダンス整合領域（Ｉ）の前記活性放電領域（Ｇ）に対する割合は１対１のオーダである請求項１記載の気体放電管（１０）。
【請求項３】
前記インピーダンス整合領域（Ｉ）の前記活性放電領域（Ｇ）に対する割合は２対１のオーダである請求項１記載の気体放電管（１０）。
【請求項４】
前記ハウジング（１０）の前記内面（１４）の少なくとも一部と、前記中央導体（１６）の外面の少なくとも一部とが、電界を集中させ、該気体放電管の安定な動作を促進するように粗く形成された請求項１記載の気体放電管（１０）。
【請求項５】
前記粗く形成された面はネジ山状又は鋸歯状である請求項４記載の気体放電管（１０）。
【請求項６】
前記絶縁端部（２８、３０）の少なくとも一方は該気体放電管（１０）の安定な動作を更に促進する放射状のストライプを有する請求項４記載の気体放電管（１０）。
【請求項７】
前記絶縁端部（２８、３０）はセラミック材料から構成された請求項１記載の気体放電管（１０）。
【請求項８】
前記セラミック製絶縁端部（２８、３０）の前記伝導性ハウジング（１２）に接触する部分は金属被覆されている請求項７記載の気体放電管（１０）。
【請求項９】
前記絶縁端部（２８、３０）の前記中央導体（１６）に接触する部分もまた金属被覆されている請求項８記載の気体放電管（１０）。
【請求項１０】
前記不活性ガス（３６）はネオンとアルゴンとの混合気体よりなる請求項１記載の気体放電管（１０）。
【請求項１１】
Ｄのｄに対する比は、前記活性放電領域（Ｇ）と前記インピーダンス整合領域（Ｉ）との間で少なくとも２倍変化する請求項１記載の気体放電管。
【請求項１２】
Ｄのｄに対する比は、前記活性放電領域（Ｇ）と前記インピーダンス整合領域（Ｉ）との間で少なくとも３倍変化する請求項１１記載の気体放電管。
【請求項１３】
請求項１記載の気体放電管（１０）が第１の同軸コネクタ（４４，４６）に取り付けられてなる同軸伝送線用避雷器。
【請求項１４】
前記第１の同軸コネクタ（４６）と同軸に整列された第２の同軸コネクタ（４４）を備え、前記気体放電管（１０）は前記２つの同軸コネクタ（４４，４６）の間に直列に接続された請求項１３記載の同軸伝送線用避雷器。
【請求項１５】
前記第１の同軸コネクタに対して垂直に配設された第２の同軸コネクタ（４４）を備え、前記気体放電管（１０）は前記２つの同軸コネクタの間に直列に接続された請求項１３記載の同軸伝送線用避雷器。
【請求項１６】
前記同軸コネクタはプリント回路基板に取り付けられるように構成された請求項１３記載の同軸伝送線用避雷器。
【請求項１７】
前記同軸コネクタは、前記気体放電管（１０）のインピーダンスを前記同軸伝送線のインピーダンスに整合させる寸法に形成された中空凹部（２２６）を備えた請求項１３記載の同軸伝送線用避雷器。
【請求項１８】
前記中空凹部（２２６）に少なくとも部分的に空気以外の誘電材料を充填された請求項１７記載の同軸伝送線用避雷器。
【請求項１９】
請求項５記載の気体放電管及び同軸伝送線用避雷器（２８０）を形成する前記気体放電管（２００）を取付けられた少なくとも１つの同軸コネクタ（２８２、２８４）。
【請求項２０】
請求項６記載の気体放電管（２００）及び同軸伝送線用避雷器（２８０）を形成する前記気体放電管（２００）が取り付けられた少なくとも一つの同軸コネクタ（２８２，２８４）。
【請求項２１】
請求項１１記載の気体放電管（２００）及び同軸伝送線用避雷器（２８０）を形成する前記気体放電管（２００）が取り付けられた少なくとも一つの同軸コネクタ（２８２，２８４）。
【発明の詳細な説明】
１．関連する出題への相互参照
本出願は出願第08/192,343号（１９９４年２月７日出願）の一部継続出願である。
発明の背景
１．発明の分野
本発明は避雷器に関わり、特に、同軸伝送線用気体放電管避雷器に関する。
２．関連技術の議論
電話線を、例えば稲妻や高圧電線の落下により生ずる過電圧状態から保護するため、多くの気体放電管避雷器が何年にもわたって開発されている。これら従前の避雷器は、電話線には適しているが、独特の特徴及び要求条件を有する同軸伝送線には適していない。しかしながら、同軸伝送線用の気体放電管避雷器を提供するため幾つかの試みがなされている。
Kawanamiの米国特許第4,544,984号（１９８５年１０月１日発行）（Kawanami'984）は、同軸伝送線用の気体放電管避雷器を開示している。Kawanami'984特許によれば、従前の気体放電管は電話線用の避雷器としては適しているが、高周波同軸伝送線に用いることはできない。その理由は、（１）気体放電管の容量がかなり大きいこと、及び（２）接続特性が、同軸伝送線のインピーダンスを大きく変化させ、伝送線に反射を生じさせるものであることである。Kawanami'984特許によれば、これまで、高周波同軸伝送線に用いることのできる避雷器は存在しない（第１段５７行から第２段４行）。
Kawanami'984特許は、気体放電管を、同軸伝送線の内部導体と外部導体との間に信号伝送方向に対して直角方向に接続する避雷器を開示している。同軸伝送線に気体放電管を用いることに関連する不必要な容量の増大は、中央導体の一部を切除し、気体管が取り付けられる平坦な領域を生成することで、気体管が内部導体と接触する領域における内部導体の実効断面積を減少させることにより補償されている。
Kawanamiの米国特許第4,509,090号（１９８５年４月２日発行）（Kawanami'090）はまた、従前の気体放電管が同軸伝送線の避雷器としてうまく用いられてこなかった理由を説明し、Kawanami'984特許に開示される構成と同じ型式、即ち、気体放電管を、同軸伝送線の内部導体と外部導体との間に信号伝送方向に対して直角方向に接続する装置を開示している。Kawanami'090特許は、図７で、中央導体の気体放電管と接触する部位における実効断面積を減少させることの影響に関する情報を提供しており、その中で、１乃至２ミリメートルのオーダでの小さな寸法変化が電圧定在波比（ＶＳＷＲ）に大きな影響を与えることを示している。
Mickelsonの米国特許第4,633,359号（１９８６年１２月３０日発行）もまた、気体放電管が同軸伝送線の内部導体と外部導体との間に信号伝送方向に対して直角方向に接続される、同軸伝送線用の避雷器を開示している。Mickelsonの装置で主張されている特長は、「より簡易かつ製造がより廉価である」ことであるKawanamiの'090及び'984特許と同様に、Mickelsonは気体管と接触する部位において平坦にされた中央導体を用いている。この平坦領域は、気体管の座部として機能するのに加えて、中央導体のインダクタンスを調整して気体管の分布容量を補償する。平坦領域に隣接して面取りが施され、避雷器のインピーダンスが伝送線のインピーダンスに整合されている。インピーダンスが整合された場合に最大の電力伝達が生ずることはよく知られている。
本発明は新規で改良された同軸伝送線用避雷器を提供する。本装置においては、気体放電管の軸は、従来技術において開示される如く信号伝達方向に直角ではなく、信号の伝達方向と平行であり、高周波信号は気体放電管を経由して流れる。本発明の同軸避雷器は十分小型であり、既存の同軸コネクタの内部に設けることができ、あるいは、既存の同軸コネクタと一体の部品として製造することができる。更に、本発明によれば、より単純で、製造がより容易で、従って、より廉価な装置が実現される。同時に、本発明によれば、同軸伝送線内に気体放電管が存在することにより生ずる不必要な容量を補償することが可能とされ、更に、５０ＭＨｚから少なくとも１ＧＨｚにわたる使用可能周波数範囲を有する装置が実現されるように、避雷器のインピーダンスを同軸伝送線のインピーダンスに整合させることが可能とされる。
従って、本発明の目的は、同軸伝送線と同様の特性インピーダンスを有する同軸避雷器を提供することにある。
本発明の別の目的は、同軸伝送線内に気体放電管を設けることにより生ずる不必要な容量を補償することが可能な同軸避雷器を提供することにある。
本発明の別の目的は、従前の同軸ケーブル部品の内部に取り付けられ、既存の同軸伝送線に容易に取り付けられる同軸避雷器を提供することである。
本発明の別の目的は、同軸避雷器での使用に適した気体放電管を提供することにある。
本発明の別の目的は、高周波信号が気体放電管を経由して流れる同軸避雷器を提供することにある。
本発明の別の目的は、気体放電管の過熱により伝送線がグランドに短絡されるフェールセーフ保護を備えることにより、接続された装置を保護する経済的に構成された同軸避雷器を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、電流制限あるいは低電圧保護を備える同軸避雷器を提供することにある。
発明の概要
本発明の原理に係わる同軸伝送線避雷器は、同軸コネクタが取り付けられた中空の伝導性本体を備える。気体放電管は伝導性本体の内部に設置され、あるいは、伝導性本体の一体部品を構成する。高周波信号は気体放電管を経由して流れる。気体放電管は、中空の伝導性ハウジングを備えている。ハウジングは、ハウジングを密閉し、ハウジング内の不活性ガスを保持する絶縁端部を有している。中央導体は伝導性ハウジングを軸方向に貫通して信号の伝送方向に延びている。絶縁端部はセラミックであってもよく、セラミック端部の伝導性ハウジング及び中央導体と接触する部位は金属被覆されてもよい。伝導性ハウジングの内面の少なくとも一部と、中央導体の外面の少なくとも一部とを粗く形成して電界を集中させ、気体放電管の高信頼度の動作を実現することとしてもよい。同軸避雷器のインピーダンスと同軸伝送線のインピーダンスとの整合を、伝導性ハウジングの内径の内部ハウジングの外径に対する比を中央導体の長手方向に沿って変化させ、装置の活性気体放電領域の長さを変化させることにより行ってもよい。気体放電管に、気体放電管が過熱した場合に伝送線を接地させる感熱式電気絶縁を用いたフェールセーフ機構を設けてもよい。更に、本発明の同軸避雷器に電流制限あるいは低電圧保護を設けてもよい。
筆者が本発明と考えるところの要旨は本明細書の末尾の請求の範囲に示されている。操作方法及び多くの利点を含む本発明は、添付の図面を用いた以下の説明により最も良く理解されよう。添付の図面において、同様の構成部分には同一の符号を付している。
【図面の簡単な説明】
本発明をより完全に理解するため、添付の図面を参照して、制限的でない例として、以下に説明する。
図１は、本発明の原理に係わる気体放電管の一実施例を長手軸沿って切断した際の断面図である。
図２は、図１に示す装置の端面図である。
図３は、一組の同軸コネクタが固定されたハウジング内に挿入された気体放電管の、カバーが除去され部分的に剥がされた状態の平面図である。
図４は、内部に気体放電管が配設されたハウジングの部分的に剥がされた状態の側面図である。
図５は、接地クリップの斜視図である。
図６は、気体放電管をハウジング内部に保持する取付クリップの斜視図である。
図７は、気体放電管と取付クリップとの間に用いられる感熱絶縁体を絵画的に示す斜視図である。
図８は、本発明の原理に係わる気体放電管の別の実施例の断面図である。
図９は、図８に示す装置の端面図である。
図１０は、ハウジングに取り付けられた図８に示す気体放電管の、カバーが除去され部分的に剥がされた状態の平面図である。
図１１は、図１０に示す装置の部分的に剥がされた状態を絵画的に示す図である。
図１２は、ハウジングの異なる面に現れたコネクタを備える別のハウジング装置のカバーが除去された状態の平面図である。
図１３は、図１２に示すハウジング装置の端面図である。
図１４は、本発明の気体放電管の別の実施例の断面図である。
図１５Ａは、本発明の気体放電管を具現化するプリント回路基板用同軸コネクタの端面図である。
図１５Ｂ及び図１５Ｃは、図１５Ａの同軸コネクタの２つの変形例の断面図である。
図１６Ａは、本発明の気体放電管を具現化するインライン同軸コネクタの端面図である。
図１６Ｂは図１６Ａに示す同軸コネクタの断面図である。
図１７Ａは、本発明の気体放電管を具現化する直角同軸コネクタの端面図である。
図１７Ｂは、図１７Ａの同軸コネクタの断面図である。
図１８は、電流制限及び低電圧保護を備える本発明に係わる同軸避雷器の構成図である。
図１９は、本発明の気体放電管を用いた雄型同軸コネクタを備える同軸ケーブルの断面図である。
図２０は、一体型避雷器を有する雌型同軸コネクタの断面図である。
好ましい実施例の説明
図１及び図２には、本発明の原理に係わる気体放電管１０が示されている。気体放電管１０は、電気伝導性を有する材料で構成された円筒形の細長い中空の筐体１２を備えている。好ましくはより高い信頼性のため、図１にネジ山状の鋸歯形で示す如く粗く形成された内周壁１４は、後により完全に詳細に述べる如く、放電ギャップ、即ち、領域Ｇ（図１４）に電界を集中させ、インピーダンス整合領域Ｉ（図１４）を規定する。電気伝導性を有する細長い電極１６は筐体１２の一端１８から他端２０へ延びている。
電極１６は外側に向けて延びる部分２２及び２４を備えている。部分２２及び２４は筐体１２の端部１８及び２０から突出し、筐体１２の端部１８及び２０に挿入された（非伝導性）セラミック製シール部材２８及び３０に設けられた開口２６の内部の中央に配設されている。棚部３２及び３４が筐体１２内部の端部１８及び２０の近傍に設けられていることにより、シール部材２８及び３０が筐体１２内に正確に取り付けられる。電極１６もまた、図１に鋸歯形で示す如く、その外周面に沿って粗く形成されており、これにより、気体放電管の高信頼度の放電が実現される。上記した気体放電管の部品が組み立てられると、この装置は、筐体１２内の気体３６の完全な密閉を行うために従前の方法により放電される。用いられる気体３６は不活性気体であり、従前の過電圧遮断管に典型的に用いられる気体である。
図３は、基体放電管１０が内部に設置された伝導性ハウジング３８を示す。気体放電管１０の伝導性ハウジング３８内部への設置方法については後述する。ハウジング３８は、ネジ切りされた入力及び出力コネクタ４０及び４２を備えている。入力及び出力コネクタ４０及び４２は、従前のネジ付きＦ型同軸コネクタ４４及び４６を受容するように適合されている。ただし、ＢＮＣコネクタ等の他の従前の同軸コネクタを用いてもよい。同軸コネクタは伝送方向に軸合わせされている。各雄型コネクタは、ネジ切りされた外部シェル４８及び絶縁部５０を備えている。絶縁部５０は、図６により詳細に示すクリップ５４の受容部５２に挿入され、同軸状に配設された導体５１を有している。
クリップ５４は、気体放電管１０の延長部２２及び２４を受容し、内部に除去可能に保持するように構成された第２の受容部５６を有している。クリップ５４は、複数のフィンガー部５８、６０、６２、及び６４をも備えている。これらのフィンガー部は湾曲され、内部に気体放電管１０を受容するように構成されている。
気体放電管１０の伝導性電極１６がクリップ５４と電気伝導的に接触しないよう、その絶縁を確実にするため、ＦＥＰとして知られる感熱材料６６が、フィンガー部５８、６０、６２、及び６４を越えて延び、気体放電管１０の金属製筐体１２との電気伝導的な接触を防止するように、クリップ５４の基礎部６８の間に設けられている。
図７は、ＦＥＰ絶縁体６６の構成を示している。絶縁体６６には２つの開口７０及び７２が設けられ、これにより、接地クリップ７８（図５に示す）のフィンガー部７４及び７６は、筐体１２の金属製伝導性表面と電気伝導的に接触することができる。接地クリップ７８は、従前の方法で伝導性ハウジング３８に固定され、従って、ハウジング３８、及び、コネクタ４０、４２の接地部、更には、コネクタ４０、４２に接続されたコネクタ４４及び４６の接地部と電気伝導的に接触し、装置の一体的な接地を完成している。
図８及び図９は、気体放電管８０の別の実施例を示す。気体放電管８０は、好ましくは別個の３つの部品に製作された細長い中空筐体８２を備えている。筐体８２は、好ましくは絶縁性材料（セラミック）から製作された第１の部分８４、一般には接地端子と称される、中央の電気伝導性を有する第２の部分８６、及び、第１の部分８４と同一の第３の部分８８から構成されている。これら３つの部品は、何れもほぼ管状に形成され中空である。伝導部８６の内面９０もまた、図１に関して上述したのと同様に、気体放電管の信頼性のより高い性能を実現するため粗く形成されている。
３つの部分から構成された電気伝導性電極９４は、筐体８２の中空開口９２の内部の中央に設置されている。第１及び第３の部分９６及び９８は、同一の構造を有しており、第３の部分を構成する電気伝導性の連結ピン１００により互いに連結されている。従って、第１の端部１０２から他端１０４まで、連結ピン１００を介した連続的な電気伝導的接触が実現されている。端部キャップ１０６及び１０８により、気体１０６が電気伝導性電極９４と筐体８２との間に形成された空間に保持されるように密閉が行われる。端部キャップ１０６及び１０８が伝導性電極９４と電気伝導的に接触しており、従って、一端から他端までの連続的経路を維持する連続的な伝導性媒体を実現している。
図１０はハウジング３８の平面図である。ハウジング３８には、別の実施例の気体放電管８０が挿入されている。図１０は、ハウジング３８のコネクタ４２から同軸コネクタ４６が離脱された状態を示している。他方のコネクタ４４はハウジング３８の雌型コネクタ４０に接続されている。図６に示すクリップ５４は、受容部５６が、気体放電管８０の端部キャップ１０６及び１０８の把持に適した一組のフィンガー部１１０及び１１２に置き換えられることにより、幾分変更されている。クリップ５４のその他の部分に変更はない。ここでも、端部キャップ１０６及び１０８を、クリップ５４を構成する電気伝導性材料から電気的に絶縁するため、ＦＥＰ等の感熱性材料が用いられている。
図１１は、ハウジング３８を完全に密閉するカバー１１４を備えたハウジング３８の側面部分断面図である。図１１の接地クリップ７８は図５の接地クリップ７８と同一である。
図１２及び１３に示す避雷器は、気体放電管１０または気体放電管８０の何れを用いてもよい。クリップ５４の受容部５２は、ハウジング３８の同じ面に設けられた雌型コネクタ４０及び４２を収容するために直角に曲げられているため、クリップ５４は図６に示すクリップ５４から僅かに変更されている。あるいは、簡便のため、必要ならば破線で示すように必要に応じて変更されたクリップ５４と共に、コネクタ１１６がハウジングの反対側の壁に設置されてもよい。開口１２２及び１２４を備えた取り付け耳部１１８及び１２０をハウジング３８に設け、ハウジング３８を種々の位置に取り付けることを可能としてもよい。
作動の際は、気体放電管の部品が組み立てられ、筐体内部の気体を密閉する従前の方法で放電される。その後、この組立体を、ＦＥＰ絶縁体、取付クリップ、及び接地クリップを用いてハウジング内に設置することで、現場での使用が可能となる。
図１４は、同軸伝送線用避雷器での使用に適した本発明の気体放電管の別の実施例を示す。気体放電管２００は、伝導性ハウジング２０２、絶縁端部２０４、及び、ハウジング２０２を軸方向に貫通して延びる中央導体２０６より構成されている。高周波信号は気体放電管２００を軸方向に流れる。中央導体２０６が端部２０４を越えて突出するように図示されているが、中央導体２０６が、端部２０４において終端となり、この端部に外部導体を取り付けることとしてもよい。図１に示す実施例と同様に、絶縁端部２０４は好ましくはセラミック材料により構成され、ハウジングと、ハウジング内の不活性ガスとの密閉を行う。従前の気体放電管においては、不活性ガスは水素とアルゴンの混合気体であり、その絶縁破壊電圧は２５０乃至３５０直流ボルトである。本発明の好ましい実施例においては、不活性ガスはネオンとアルゴンの混合気体であり、その絶縁破壊電圧は約１００直流ボルトである。
絶縁端部２０４は好ましくは、伝導性ハウジング２０２と接触する領域２０８において金属被覆される。絶縁端部２０４は、好ましくは、中央導体２０６と接触する領域２１０においても金属被覆される。更に、絶縁端部が、その外側面２０５の導体２０６が貫通して突出する領域に環状凹部２１２を有することが好ましい。この環状凹部もまた、好ましくは金属被覆される。
環状凹部により製造作業における金属被覆工程が簡易化される。即ち、環状凹部を有する絶縁端部２０４の外面全体を金属被覆し、絶縁端部の外面を摩滅させることにより、環状凹部の外側の領域の金属被覆を除去することができる。
図１４に示す如く、伝導性ハウジング２０２の内面２１４の一部、及び、中央導体２０６の外面２１６の外面の一部は、例えば、ねじ山状や鋸歯状等に粗く形成されており、これにより、電界が集中され、気体放電管の動作の信頼性が向上されている。更に、従前の気体放電管と同様に、面２１４及び２１６が、好ましくは小さな仕事関数を有する材料で被覆されることで絶縁破壊電圧が減少され、気体放電管の放電特性が向上される。気体放電は面２１４と２１６との間の領域Ｇで生ずる。領域Ｇは活性放電領域である。
被覆面２１４及び２１６に加えて、絶縁端部２０４の内面に、活性放電領域Ｇに隣接して、放射状のグラファイト線材である「ストライプ」を設けることが好ましい。この「ストライプ」により、電圧絶縁破壊の開始が促進される。
図１４に示す如く、伝導性ハウジング２０２の内面と、中央導体２０６の外面との間の距離は中央導体の長手方向に沿って変化する。言い換えれば、ハウジング２０２の内径Ｄの中央導体２０６の外径ｄに対する比は中央導体の長手方向に沿って変化する。比Ｄ／ｄは、中央導体２０６の長手方向に沿って、２倍乃至３倍に変化してもよいし、これ以上変化してもよい。この比Ｄ／ｄの変化、気体放電管のインピーダンスを調整し、気体放電管が設置される避雷器のインピーダンスを、避雷器が接続される同軸伝送線のインピーダンスに整合させるのに用いられる。
同軸伝送線のインピーダンスは（Ｄ／Ｋ）／ｄの対数に比例する。ここで、Ｄは外部導体の内径であり、ｄは内部導体の外形であり、Ｋは内部導体と外部導体との間の媒体の誘電定数である。図１４に示す気体放電管の場合には、媒体は、ほぼ１に等しい誘電定数を有する不活性ガスである。従って、気体放電管のインピーダンスは、絶縁端部間で比Ｄ／ｄの対数に比例して変化する。上述した如く、絶縁端部２０４は好ましくはセラミックである。セラミックの誘電定数は約８である。比Ｄ／ｄを中央導体２０６の長手方向に沿って変化させることにより、特に絶縁端部２０４の誘電定数により生ずるインピーダンスの変化を補償することができる。基体放電管２００のインピーダンス整合に用いられる部分を符号Ｉで示し、活性放電領域Ｇと区別する。
気体放電管内での比Ｄ／ｄを調整するのに加えて、活性放電領域Ｇのインピーダンス整合領域Ｉに対する相対的な長さを調整することによっても、気体放電管のインピーダンスを同軸伝送線のインピーダンスに整合させることができる。即ち、５０オームの同軸伝送線に対して、領域Ｇの領域Ｉに対する比は１対１のオーダとなり、一方、７５オームの同軸伝送線に対しては、領域Ｇの領域Ｉに対する比は１対２のオーダとなる。
図１４に示す小型同軸気体放電管２００に対する典型的な寸法の幾つかを以下に示す。（１）中央導体２０６の全長−１インチ；（２）伝導性ハウジング２０２の長さ−０．３２インチ；（３）気体放電管２００の外径−０．３３インチ；（４）中央導体２０６の直径−０．０３５インチ
図１５Ａ〜図１５Ｃは、図１４の気体放電管を用いた同軸避雷器２２０を示す。避雷器２２０は、Ｆ型同軸コネクタを用いて同軸伝送線とプリント基板とを接続するように構成されている。従って、避雷器２２０の一端２２２はネジ山を備え、従前の雄のＦ型同軸コネクタを受け入れるように構成されており、一方、他端は突出する導体を備え、プリント基板等の基板に取り付けられるように構成されている。
図１５Ｂにおいて、気体放電管２００のインピーダンス整合部Ｉは気体放電ギャップＧの左側に配置され、一方、図１５Ｃにおいて、インピーダンス整合部Ｉは気体放電ギャップＧの右側に配置されている。図１５Ｃにおいて、中央導体２０６の気体放電管２００の絶縁端部からの突出距離は、避雷器をプリント回路基板に接続するのに十分でない。この場合、中央導体２０６に電気的に接続される付加的な導体２２４が用いられる。
図１５Ｂ及び図１５Ｃにも示す如く、避雷器２２０は、気体放電管２００の後方に設けられたキャビティ２２６を備えている。このキャビティもまた、キャビティ２２６の寸法を適切に設定することにより、あるいは、キャビティに適切な誘電率を有する材料を充填することにより、避雷器のインピーダンスを同軸伝送線のインピーダンスに整合させるのに用いることができる。
図１６Ａ及び図１６Ｂは、図１４の気体放電管を用いる別の同軸伝送線用避雷器２３０を示す。図１６Ａ及び図１６Ｂの避雷器は、雄のＦ型同軸コネクタを備える２本の同軸伝送線の間を接続するように構成されたインライン型の装置である。気体放電管２００は避雷器２３０の内部に、止めネジ２３２により固定されている。
図１７Ａ及び図１７Ｂは、図１４に示す気体放電管２００を用いた別の同軸伝送線用避雷器２４０を示す。図１７Ａ及び図１７Ｂの避雷器は、雄のＦ型同軸コネクタを備える２本の同軸伝送線の間を接続するように構成された直角型の装置である。図１７Ｂに示す如く、中央導体２０６の気体放電管２００からの突出距離は不十分であり、このため、中央導体２０６は第２の中央導体２４２が接続されることにより延長されている。避雷器２０４もまた、避雷器２４０のインピーダンスを同軸伝送線のインピーダンスに整合させるように適切に寸法が設けられ、あるいは、誘電材料で充填されたキャビティ２０６を有している。
図１８は、本発明に係る同軸伝送線用避雷システムの構成図である。図１８は、入力部２５０、出力部２５２、及び接地部２５４を有する高周波伝送線を示している。本発明に係る気体放電管２５６は高周波伝送線と直列に設置されている。図１８からわかるように、高周波信号は気体放電管２５６を経由して流れる。気体放電管２５６は本発明の任意の実施例である。この実施例には、それぞれ図１、図８、及び図１４に示す、実施例１０、８０、及び２００が含まれるが、これらに限定されるものではない。
図１８の構成図に示す如く、上述の如き、接地クリップ及びＦＥＰフイルムを用いたフェール短絡保護装置２５８が設けられている。また、図示する如く、避雷器の出力部２５４に流れる電流を制限するインダクタ２６０及び抵抗器２６２も設けられている。更に、フェライト性ビーズ２６４及びアバランシェダイオード２６６が、低電圧保護のため、中央導体と接地面との間に接続されている。フェライトビーズ２６４は、低周波（例えば１０ＭＨｚ以下）信号が接地面に流れるのを許容する一方、高周波（例えば５０ＭＨｚから１ＧＨｚ）信号が接地面に流れるのを禁止する。アバランシェダイオード２６６は低周波信号を、例えば、５乃至１０ボルトにクランプする。
図１９は、雄型同軸コネクタ２７２が取り付けられた同軸ケーブル２７０を備える、本発明の別の実施例を示す。コネクタ２７２は気体放電管２００を収容している。気体放電管の中央導体２０６は雄型コネクタ２７２の端部から突出している。気体放電管２００の種々の部品は図１４に示すものと同様であり、すでに説明した通りである。
図２０は、背中合わせの雌型同軸コネクタ２８２及び２８４を有する避雷器２８０からなる本発明の別の実施例を示す。気体放電管２００は同軸コネクタ２８２と２８４との間に設置されている。図２０に示す実施例は、伝導性ハウジング２０２が同軸避雷器の伝導性外側本体の一体部品である点で、図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１６Ｂ、図１７Ｂ、及び図１９に示す実施例と異なっている。また、図２０に示す如く、雌型同軸コネクタ２８２及び２８４は、気体放電管２００の両側に設置され、気体放電管を同軸避雷器２８０の中央に位置決めする固体誘電材料２８６及び２８８を有している。
本発明の本質を説明するために本文中で説明し、図示した、詳細、材料、部品の配置、及び動作条件に対する種々の変更が、当業者により本発明の原理及び範囲から逸脱することなく行われることは理解されよう。
【図１】
0003721194.tif 000002
【図２】
0003721194.tif 000003
【図３】
0003721194.tif 000004
【図４】
0003721194.tif 000005
【図５】
0003721194.tif 000006
【図６】
0003721194.tif 000007
【図７】
0003721194.tif 000008
【図８】
0003721194.tif 000009
【図９】
0003721194.tif 000010
【図１０】
0003721194.tif 000011
【図１１】
0003721194.tif 000012
【図１２】
0003721194.tif 000013
【図１３】
0003721194.tif 000014
【図１４】
0003721194.tif 000015
【図１５Ａ】
0003721194.tif 000016
【図１５Ｂ】
0003721194.tif 000017
【図１５Ｃ】
0003721194.tif 000018
【図１６Ａ】
0003721194.tif 000019
【図１６Ｂ】
0003721194.tif 000020
【図１７Ａ】
0003721194.tif 000021
【図１７Ｂ】
0003721194.tif 000022
【図１８】
0003721194.tif 000023
【図１９】
0003721194.tif 000024
【図２０】
0003721194.tif 000025