УПРАВЛЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ПРОВОДНИКОВ В СВЧ-ЧАСТИ КОАКСИАЛЬНОГО СВЧ-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ Российский патент 2022 года по МПК H01P1/10 

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к электромеханическим коаксиальным СВЧ переключателям с магнитным переключающим узлом, используемым для переключения входных и выходных сигналов между коаксиальными линиями передачи.

Известна конструкция релейного коммутационного устройства для коммутации высокочастотных сигналов, состоящий из корпуса и основания, где находятся планки для замыкания контактов с управляющими стержнями. Коммутация каналов происходит при помощи постоянного магнита, установленного в управляющем стрежне и в электромагните. Постоянный магнит в управляющем стрежне будет отталкиваться от магнита в электромагните, когда тот находится под напряжением [Патент US №6650210].

Недостатком данной конструкции является увеличение массогабаритных характеристик за счет наличия электромагнитных катушек на каждый элемент управляющего стержня, который замыкает контакты коммутирующего устройства.

Ближайшим аналогом является коаксиальный СВЧ-переключатель, где переключающие элементы прижимаются к контактам магнитными силами. Во время работы в незадействованных путях переключающие элементы притягиваются действием магнитов, установленных на верхней пластине, которые преодолевают магнитные силы, установленные в корпусе, прижимающие переключающие элементы к контактам радиочастотных разъемам [Патент US №5642086].

Недостатками известного переключателя является низкая надежность, медленное время отклика и относительно большие вносимые потери.

Целью настоящего изобретения является создание коаксиального СВЧ-переключателя с магнитным управлением коаксиальных линий передач, которое включает относительно малое количество составных частей, что приводит к небольшим размерам готового изделия.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является конструкция управления проводниками в СВЧ-части коаксиального СВЧ-переключателя, которое обладает высокой надежностью, низкой частотой отказов и низкими массогабаритными характеристиками.

Технический результат достигается тем, что коаксиальный СВЧ-переключатель содержит СВЧ-часть (корпус, основание, проводники, входные и выходные линии с центральными внутренними проводниками) и управляющее устройство. Движение проводника контролирует толкатель вместе с постоянным магнитом, которые устанавливаются в соответствующие углубления основания. Все магниты, установленные в СВЧ-части, имеют одинаковую полярность. Перемещение проводников осуществляется при помощи управляющего устройства, состоящего из корпуса с катушками, платы управления и внешнего разъема. В центр корпуса помещается вал. Вал крепится в подшипниках, запрессованных в корпус управляющего устройства. На валу с одной стороны закреплен верхний диск с постоянными магнитами, которые имеют противоположную полярностью относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части. Два противоположно расположенных овальных магнита на верхнем диске имеют аналогичную полярность магнитов толкателя. Магниты на верхнем диске управляющего устройства расположены относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части таким образом, чтобы при перемещении верхнего диска управляющего устройства в одно положение по меньшей мере два магнита верхнего диска отталкивали соответствующие магниты толкателей, тем самым заставляя проводники прижиматься к центральным внутренним проводникам выходных коаксиальных линий, в то время как магниты на верхнем диске притягивают соответствующие магниты толкателей с проводниками к широкой стенке основания СВЧ-части. Для фиксации положения на верхнем диске управляющего устройства находится фиксатор, движение которого ограничено упорами на основании. На другой стороне вала закреплен нижний диск с постоянным магнитом для воздействия на систему телеметрии, находящейся на плате управления. При подаче управляющего напряжения на одну из катушек, происходит поворот вала с дисками.

Изобретение поясняется с помощью чертежей: на фиг. 1 представлен общий вид коаксиального СВЧ-переключателя; фиг. 2 - продольное сечение СВЧ-части с разомкнутыми контактами; фиг 3 - продольное сечение СВЧ-части с замкнутыми контактами; фиг. 4 - вид снизу СВЧ-части; фиг. 5 - продольное сечение управляющего устройства.

Предлагаемый способ заключается в том, что коаксиальный СВЧ-переключатель содержит СВЧ-часть (корпус (1), основание (2), проводники (3), входные и выходные линии (4) с центральными внутренними проводниками (5)) и управляющее устройство (6) (фиг. 1). Движение проводника (3) контролирует толкатель (7) вместе с постоянным магнитом (8), которые устанавливаются в соответствующие углубления основания (9) (фиг. 2). Все магниты, установленные в СВЧ-части, имеют одинаковую полярность. Перемещение проводников осуществляется при помощи управляющего устройства (6), состоящий из корпуса (10) с катушками (11), платы управления (12) и внешнего разъема (13) (фиг. 5). В центр корпуса помещается вал (14). Вал крепится в подшипниках (15), запрессованных в корпус управляющего устройства. На валу с одной стороны закреплен верхний диск (16) с постоянными магнитами (17), которые имеют противоположную полярность относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части (фиг.5). Два противоположно расположенных овальных магнита (18) на верхнем диске имеют аналогичную полярность магнитов толкателя. Магниты на верхнем диске управляющего устройства расположены относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части таким образом, чтобы при перемещении верхнего диска управляющего устройства в одно положение по меньшей мере два магнита верхнего диска отталкивали соответствующие магниты толкателей, тем самым заставляя проводники прижиматься к центральным внутренним проводникам выходных коаксиальных линий (фиг. 3). В это время, в данном положении верхнего диска управляющего устройства, остальные магниты на верхнем диске притягивают соответствующие магниты толкателей с проводниками к широкой стенке основания СВЧ-части (фиг. 2). Движение всех магнитов координируется таким образом, чтобы соответствующие проводящие пути соединялись и взаимодействовали одновременно. Для фиксации положения на верхнем диске управляющего устройства находится фиксатор (19), движение которого ограничено упорами на основании (20) (фиг. 4). На другой стороне вала закреплен нижний диск (21) с постоянным магнитом для воздействия на систему телеметрии находящейся на плате управления (11) (фиг. 5). При подаче управляющего напряжения на одну из катушек (10) происходит поворот вала с дисками.

Таким образом конструкция управления проводниками в СВЧ-части коаксиального СВЧ-переключателя, обеспечивает высокую надежность, низкую частоту отказов и низкие массогабаритные характеристики. Позициями на чертежах обозначены:

1 - корпус;

2 - основание;

3 - проводник;

4 - входные и выходные линии;

5 - центральный внутренний проводник;

6 - управляющее устройство;

7 - толкатель;

8 - постоянный магнит;

9 - углубление основания;

10 - корпус управляющего устройства;

11 - катушки;

12 - плата управления;

13 - внешний разъем;

14 - вал;

15 - подшипники;

16 - верхний диск;

17 - магнит с противоположной полярностью;

18 - овальный магнит;

19 - фиксатор;

20 - упоры на основании;

21 - нижний диск.

Источники информации

1. Патент US №5642086, МПК: Н01Р 53/00, опубликован 24.06.1997.

2. Патент SU №6650210, МПК: Н01Р 51/30, опубликован 18.11.2003.

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к электромеханическим коаксиальным СВЧ-переключателям. Коаксиальный СВЧ-переключатель содержит корпус, основание, проводники, входные и выходные линии с центральными внутренними проводниками и управляющее устройство. При этом движение проводника контролирует толкатель вместе с постоянным магнитом, которые устанавливаются в соответствующие углубления основания; перемещение проводников осуществляется при помощи управляющего устройства, состоящий из корпуса с катушками, платы управления и внешнего разъема; в центре корпуса находится вал, который крепится в подшипниках, запрессованных в корпус управляющего устройства; на валу с одной стороны закреплен верхний диск с постоянными магнитами, которые имеют противоположную полярность относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части; два противоположно расположенных магнита на верхнем диске имеют аналогичную полярность магнитов толкателя; для фиксации положения на верхнем диске управляющего устройства находится фиксатор, движение которого ограничено упорами на основании; на другой стороне вала закреплен нижний диск с постоянным магнитом для воздействия на систему телеметрии, находящейся на плате управления. Технический результат - повышение надежности, уменьшение частоты отказов, снижение массогабаритных характеристик. 5 ил.

Коаксиальный СВЧ-переключатель содержит корпус, основание, проводники, входные и выходные линии с центральными внутренними проводниками и управляющее устройство, отличающийся тем, что движение проводника контролирует толкатель вместе с постоянным магнитом, которые устанавливаются в соответствующие углубления основания; перемещение проводников осуществляется при помощи управляющего устройства, состоящий из корпуса с катушками, платы управления и внешнего разъема; в центре корпуса находится вал, который крепится в подшипниках, запрессованных в корпус управляющего устройства; на валу с одной стороны закреплен верхний диск с постоянными магнитами, которые имеют противоположную полярность относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части; два противоположно расположенных магнита на верхнем диске имеют аналогичную полярность магнитов толкателя; для фиксации положения на верхнем диске управляющего устройства находится фиксатор, движение которого ограничено упорами на основании; на другой стороне вала закреплен нижний диск с постоянным магнитом для воздействия на систему телеметрии находящейся на плате управления.