氣體放電管是一種間隙式的防雷保護元件，其基本物理特性可以歸納如下：

一、結(jié)構(gòu)與組成

• 封裝外殼：氣體放電管的外殼通常采用陶瓷材料制成，也有部分早期產(chǎn)品使用玻璃作為封裝外殼。

• 電極：放電管內(nèi)包含兩個或多個電極，電極之間由惰性氣體隔開。常用放電管的放電電極一般為兩個或三個。

• 惰性氣體：放電管內(nèi)充入電氣性能穩(wěn)定的惰性氣體，如氬氣和氖氣等。

二、工作原理

氣體放電管的工作原理基于氣體放電現(xiàn)象。當放電管兩極之間施加一定電壓時，便在極間產(chǎn)生不均勻電場。在此電場作用下，管內(nèi)氣體開始游離。當外加電壓增大到使極間場強超過氣體的絕緣強度時，兩極之間的間隙將放電擊穿，由原來的絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電狀態(tài)。此時，放電管兩極之間的電壓維持在放電弧道所決定的殘壓水平，這種殘壓一般很低，從而使得與放電管并聯(lián)的電子設(shè)備免受過電壓的損壞。

三、基本物理特性

1. 極間絕緣電阻：氣體放電管的極間絕緣電阻很大，一般大于10^10Ω。這使得放電管在未放電狀態(tài)下對電路的影響很小。

2. 寄生電容：放電管的寄生電容很小，一般在2~10pF范圍內(nèi)。極間電容值可以在很寬的頻度范圍內(nèi)保持近似不變，且同型號放電管的極間電容值分散性很小。這一特性使得放電管對高頻電子線路的雷電防護具有明顯的優(yōu)勢。

3. 擊穿電壓

• 直流擊穿電壓：當外施電壓以一定速率（如500V/s）上升時，放電管產(chǎn)生火花時的電壓稱為直流擊穿電壓。氣體放電管具有多種不同規(guī)格的直流擊穿電壓，其值取決于氣體的種類、電極間的距離等因素。

• 沖擊擊穿電壓：在具有規(guī)定上升陡度的暫態(tài)電壓脈沖作用下，放電管開始放電的電壓值稱為其沖擊放電電壓。由于放電管的響應(yīng)時間或動作時延與電壓脈沖的上升陡度有關(guān)，對于不同的上升陡度，放電管的沖擊放電電壓是不相同的。

4. 放電時延：氣體放電管的放電時延較大，一般在幾百納秒甚至微秒級別。這使得放電管對于波頭上升陡度較大的雷電波難以有效地抑制。

5. 功率容量：指氣體放電管所能承受及散發(fā)的最大能量。其定義為在固定的電流波形（如8×20μs）下，放電管所能承受及散發(fā)的電流。

6. 溫度范圍：氣體放電管的工作溫度范圍一般在-55℃~+125℃之間。

四、應(yīng)用與注意事項

• 氣體放電管常用于多級保護電路中的第一級或前兩級，起泄放雷電瞬時過電流和限制過電壓作用。

• 在使用時，應(yīng)確保受保護電子設(shè)備的正常工作電壓低于氣體放電管的直流擊穿電壓最小值，且有一定余量。

• 氣體放電管的吸收能力強，但吸收速度較低，適合作為第一次對于浪涌大能量的初級吸收，或配合其他保護器件（如壓敏電阻）一起使用。

綜上所述，氣體放電管具有多種優(yōu)良的物理特性，使其在通信系統(tǒng)的防雷保護中得到了廣泛的應(yīng)用。