后门（信号类电磁脉冲防护）

      电磁脉冲滤波器的总体结构图如下图1所示。工作原理∶超宽带电磁脉冲耦合到外漏线缆上后，沿线缆传输到滤波器的瞬态电路，当电压上升到瞬态电路箱位电压时，瞬态电路"短路"导通，为电磁脉冲过电压作用下产生的瞬态过电流提供旁通泄放路径，使过电压的能量大部分能够被旁路泄放。稳态滤波电路的输入电压为瞬态电路的箝位电压，低于稳态滤波电路的最大耐受电压。稳态滤波电路对电磁脉冲过电压信号中的高于设计截止频率的部分进行衰减与泄放，最终使电磁脉冲过电压信号降低到电子设备的敏感度以下，保护电子设备的正常工作。

图1 电磁脉冲滤波时域设计示意图

       将瞬态保护电路引入一般的EMI滤波器中，可以使滤波器在原有的LC振荡衰减功能的基础上，增加泄流限压功能。从而通过瞬态电路对超宽带电磁脉冲产生的过电压进行抑制，降低超宽带电磁脉冲过电压的幅值，这样进入稳态滤波电路的干扰信号能够进行正常的振荡衰减，对超宽带电磁脉冲干扰信号进一步减弱，使整体保护功能有明显改善，达到保护所需防护电路正常使用的效果。结合瞬态电路和低通滤波器，设计出电磁脉冲滤波器。瞬态电路一级保护形式采用的保护器件箝位电压要低于200V。由于此级保护器件承受电压高，通流量大所以该器件的寿命相对短，不宜和低通滤波器直接集成到一起，给维修、更换带来不便，所以选用单独的防护模块。把二级和三级防护器件与低通滤波器结合，就可设计出电磁脉冲滤波器滤波器具体结构如图2。

图2 瞬态混合式电磁脉冲滤波器示意图

前门（射频综合系统电磁脉冲防护）

       天线射频系统装置电磁脉冲防护原理如图3所示。其由三级防护组成：第1级为大电流泄放电路；第2级为瞬态限幅电路；第3级为小功率射频带通滤波电路。其中每一级之间通过阻抗匹配微带线连接。

       第1级防护电路通过芯线并联开关保护器件，和大地形成泄放通道，完成大功率信号的泄放，当雷击浪涌信号耦合进来，首先通过此电路泄放到大地。由于第1级防护电路的残压比较高，剩余能量比较大，需要通过第2级瞬态限幅电路进一步抑制；第2级瞬态限幅电路的限幅器件耐功率可达几百瓦，其工作频带较宽，可抑制宽频带的电磁脉冲干扰，当较强的调制波或干扰信号落在工作频带内时，带通滤波器不能衰减或衰减量较小，主要通过限幅器进行衰减，因此瞬态限幅电路是滤除工作频带内干扰的重要电路；第3级小功率射频带通滤波电路选取矩形系数较好的射频带通滤波器件，提高其带外抑制度，且带宽设计满足射频综合终端规定要求，耐功率可达10~20W，进一步抑制其带外干扰。

       三级防护电路通过微带线匹配电路实现阻抗匹配，既保证不被高功率信号击穿，又使得射频信号通路以很小的插入损耗通过。

       依据上述设计思路，设计的防护电路如图4所示。防护电路由气体放电管、耐高压电容、50Ω标准微带线和三级反接并联的限幅二极管以及介质滤波器组成。第1级为气体放电管，并联于保护器芯线与外壳地之间，泄放大电流，由于气体放电管残压比较高，剩余能量通过第2级防护电路释放；第2级为三级PIN限幅电路，选取具有400 W以上的脉冲抗烧毁能力的限幅器件，用于大功率脉冲的限幅保护，采用多级泄放、逐次降压的思想，进一步抑制电磁脉冲干扰；第3级选取介质滤波器，其矩形系数比较好，可承受较大的功率，能够用来保护卫星定位导航装置免受大功率输入信号的烧毁，进一步滤除接收机工作频带外的干扰。

       为抵消各级限幅二极管的反射，每两级之间间隔1/4波长传输线，以使输入端口获得较好的驻波特性。

图3射频综合终端电磁脉冲防护原理 

图4电磁脉冲防护电路

图5射频综合终端带通滤波器电路图

      利用上述设计电路完成射频电磁脉冲防护模块，天线综合射频系统装置为被测设备开展了雷电注入以及电磁脉冲辐照试验。通过加射频电磁脉冲防护模块与不加射频电磁脉冲防护模块的对比试验，观测被测设备的抗雷电、电磁脉冲的能力以及射频电磁脉冲防护模块的防护效果。