Высокочастотный геркон Советский патент 1992 года по МПК H01H1/66 

сл

с

Использование: электротехника, при разработке радиотехнической аппаратуры для коммутаци-и высокочастотных цепей. Сущность изобретения: высокочастотный геркон содержит стеклянный баллон, в противоположные торцы которого впаяны две контакт-детали с прямоугольным поперечным сечением, одинаковым по всей длине, на узкие стороны которых нанесены слои меди, между которыми расположены чередующиеся между собой слои пермаллоя и внутренние слои меди, причем слои расположены перпендикулярно плоскости контактирования, а толщина медного слоя составляет не менее двух толщин скин-слоя на минимальной коммутируемой частоте. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к магнитоуправляемым контактам, и может быть использовано при разработке радиотехнической аппаратуры для коммутации высокочастотных цепей.

Известен геркон 1, содержащий в каждой контакт-детали неферромагнитный высокоэлектропроводный слой, расположенный по продольной оси контакт-детали со стороны, обеспечивающей коммутацию. Высокоэлектропроводный слой расположен в середине места контактирования, а окружающие его ферромагнитные участки имеют меньшую электропроводность, в результате чего коммутируемый ток проходит только по высокоэлектропроводному слою,

Недостатком такого геркона является одностороннее расположение высокоэлектропроводного слоя, вследствие чего при коммутации высокочастотного тока наличие

высокоэлектропроводного слоя сказывается незначительно из-за большого влияния скин-слоя по периметру поперечного сечения контакт-детали.

Известен также способ изготовления комбинированных электрических контактов 2, заключающийся в том, что в основном материале сделаны фигурные пазы, в которые запрессованы слои из контактного ма- т риала.

Недостатком данного способа является сложность технологического процесса, непригодного для изготовления геркона с жесткими требованиями к габаритам контакт-деталей, и одностороннее расположение пазов с контактным материалом, что вызывает большие высокочастотные потери и требует дополнительной ориентировки контакт-деталей перед заваркой.

Наиболее близок к предлагаемому геркон 3, содержащий контакт-детали, покрыXI

о XJ сл сл

00

тые по всей длине тонким слоем меди, электропроводность которой выше, чем ферромагнитного материала, из которого изготовлена контакт-деталь, в результате чего из-за скин-эффекта высокочастотный ток проходит в основном по верхнему высокоэлектропроводному меди. Герко- ны с такими контакт-деталями имеют небольшие высокочастотны потери.

Недостатком прототипа является пло- хая адгезия стекла с медной рубашкой пер- маллоевого сердечника и значительные высокочастотные потери из-за окисления медного слоя в зоне формирования метал- лостеклянного спая. Из-за разницы в коэффи- циентах термического расширения толщина медного слоя не превышает 10-12 мкм, что соизмеримо с глубиной внутреннего окисления меди в области спаев.

Цель изобретения - снижение высоко- частотных потерь и упрощение технологии изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в высокочастотном герконе, содержащем герметизированный баллон, расположен- ные в нем контакт-детали, установленные в торцах герметизированного баллона, каждая контакт-деталь имеет прямоугольное поперечное сечение, одинаковое по всей длине, а на боковые поверхности контакт- деталей нанесен слой меди, каждая контакт-деталь выполнена в виде пакета, состоящего из слоев меди и пермаллоя, причем каждый слой расположен перпендикулярно плоскости контактирования, а 5М 5с/с при минимальной коммутируемой частоте, где 5М - толщина слоя меди, а 5с/с - толщина скин-слоя.

В известных технических решениях нет признаков, сходных с отличительными признаками предложенного решения. Сле- . довательно, предложенное техническое решение обладает существенными отличиями по сравнению с известными.

На фиг. 1, 2 изображен высокочастот- ный геркон в разрезе; на фиг. 3 изображена в аксонометрии контактирующая часть контакт-детали.

Высокочастотный геркон состоит из герметизированного баллона 1 и расположенных в нем контакт-деталей 2 и 3, установленных в торцах герметизированного баллона. На боковые поверхности указанных контакт-деталей (фиг. 2) нанесены слои 4 меди, между которыми расположены чередующиеся между собой слои 5 пермаллоя и внутренние слои б меди. В области контактирования контакт-деталь покрыта слоем

7 из сплава золота с никелем толщиной 2-3 мкм.

Высокочастотный геркон работает следующим образом.

При управлении соленоидальной обмоткой или постоянным магнитом (на фиг. 1 не показаны) контакт-детали замыкаются и коммутируют высокочастотную цепь, в разрыв которой впаяны выводы геркона. Ток высокой частоты, захваченный защитным золотым покрытием выводов, в месте пайки перераспределяется по параллельно включенным между собой наружным и внутренним слоям меди и проходит вдоль контакт-детали к области контактирования. Аналогичным образом высокочастотный ток проходит по второй контакт-детали и уходит в коммутируемую цепь в месте пайки второго вывода. Каждый слой меди можно рассматривать в качестве изолированного проводника. Шунтирующим влиянием слоев пермаллоя на токопрохождение можно пренебречь из-за большого удельного сопротивления и большой магнитной проницаемости, что позволяет рассматривать пермаллой как слой диэлектрика для токов высокой частоты. Поэтому толщина медного слоя должна быть много больше двух толщин скин-слоя при минимальной коммутируемой частоте. Толщину скин-слоя рассчитывают по известной формуле

(5 503

/«2

мм,

где р - электропроводность материала, мм Ом/м;

Ц1 - относительная магнитная проницаемость;

fMHH - минимальное значение частоты коммутируемого тока, Гц.

На контактирующие поверхности и на выводы наносят гальванопокрытие из известных сплавов золота, в результате чего для тока высокой частоты образуется цепь, состоящая из нескольких слоев меди, включенных параллельно относительно точки контактирования и места подпайки выводов к высокочастотной цепи.

Формула изобретения Высокочастотный геркон, содержащий герметизированный баллон и контакт-детали, установленные в торцах герметизиро- ванного баллона, причем каждая контакт-деталь имеет прямоугольное поперечное сечение одинаковое по всей ее длине, а на боковые поверхности указанных контакт-деталей нанесен слой меди, отличающийся тем, что, с целью снижения

517675586

высокочастотных потерь и упрощения тех-скости, контактирования, а дм 2 дс/с при

нологии изготовления, каждая контакт-де-минимальной коммутируемой частоте, где

таль выполнена в виде пакета, состоящегодм - толщина слоя меди, дс/с - толщина

из слоев меди и пермаллоя , причем каждыйскин-слоя

слой расположен перпендикулярно пло-5

г, / ,

ЈS5у,

/

/Z / / W

/

/

4

1

Фиг.З

i

фиг.1

f Ч