CN107993894B - 一种微波信号传输通路组件及单刀六掷同轴机电开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波信号传输通路组件及单刀六掷同轴机电开关，属于射频继电器领域，包括控制电路组件、电磁驱动组件以及微波信号传输通路组件；控制电路组件控制电磁驱动组件的螺线管内是否有电流流过，如果螺线管内有电流流过，则双联铁芯上产生磁场，所产生的电磁力吸引衔铁动作，压动顶杆，进而带动传输簧片动作，使得微波信号传输通路组件的中间接头与外围接头连接或者断开，这样微波信号就可以从中间接头输入，从外围六个接头中的任意一个输出，从而实现微波信号的选通功能。本发明具有频率高的优点，使用频率可达50GHz，可以满足自动测试系统中开关矩阵对机电开关的特殊要求。

Description

一种微波信号传输通路组件及单刀六掷同轴机电开关

技术领域

本发明属于射频继电器领域，具体涉及一种微波信号传输通路组件及单刀六掷同轴机电开关。

背景技术

随着模拟信号频率和数字信号速率不断攀升，高频率高性能机电开关得到越来越广泛的应用，主要应用于无线通讯、卫星通讯、卫星导航、雷达系统、自动控制系统、自动测试设备(ATE)等。在当今电子设备向智能化、模块化和高频率方向发展的形势下，频率高、损耗小、抗振性能好的高性能机电开关越来越受到人们的青睐，已成为当今世界射频微波设备中重要的元件之一。如美国Agilent、Dowkey、Teledyne和法国Radiall等公司生产的大量宽带机电开关，已在航空、航天、通讯、自动测试系统中都得到了广泛的应用，随着技术的发展，这些设备要求机电开关的传输切换频率能够达到50GHz。

现有技术方案：

单刀六掷同轴机电开关通常由控制电路组件、电磁驱动组件和微波信号传输通路组件以及外壳等部件构成。目前现有的单刀六掷同轴机电开关频率最高只能达到40GHz，不能满足使用要求。因此我们需要设计一种新型的高频同轴机电开关。

同轴机电开关传输通路的核心是接头即同轴线结构与簧片和腔体组成的带状线结构之间连接的匹配设计，通过在接头内的介质撑上增加通孔来抵消转换部分的阻抗不匹配。如图1所示：这种结构的匹配补偿方式不能够使此开关在频率为50GHz的时候达到匹配，同时通孔结构容易使外部杂质进入腔体内部，造成新的不匹配，因此需要新的结构。

现有的高频率机电开关的最高频率只能到40GHz，频率太低，不能满足使用要求

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种微波信号传输通路组件及单刀六掷同轴机电开关，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种微波信号传输通路组件，包括一个中间接头、六个外围接头、六个传输簧片以及腔体；其中，中间接头和六个外围接头都由内导体、外导体和介质撑组成；内导体通过介质撑固定，置于外导体的内部，与外导体形成同轴线结构；六个传输簧片置于腔体的内部，与腔体形成带状线结构；腔体与外导体连接在一起，六个传输簧片均与内导体接触，实现同轴线结构与带状线结构的连接，实现微波信号的传输功能，中间接头和六个外围接头分别作为微波信号传输通路组件的输入端或者输出端，用于实现1输入6输出或者6输入1输出功能。

优选地，介质撑采用凹槽结构，被配置为用于对通路不匹配进行补偿。

优选地，中间接头的介质撑的凹槽与六个外围接头的介质撑的凹槽采用不同深度、半径的凹槽。

此外，本发明还提到一种单刀六掷同轴机电开关，包括控制电路组件、电磁驱动组件以及微波信号传输通路组件；电磁驱动组件，包括衔铁、顶杆、双联铁芯、螺线管和安装座；顶杆置于双联铁芯的内部，衔铁位于双联铁芯的上部，与顶杆接触，双联铁芯置于螺线管内，螺线管排列于安装座的内部；控制电路组件，包括三块印制板，被配置为用于控制电磁驱动组件的螺线管内是否有电流流过；所述微波信号传输通路组件为如上所述的微波信号传输通路组件。

控制电路组件控制电磁驱动组件的螺线管内是否有电流流过，如果螺线管内有电流流过，则双联铁芯上产生磁场，所产生的电磁力吸引衔铁动作，压动顶杆，进而带动传输簧片动作，使得微波信号传输通路组件的中间接头与外围接头连接或者断开，这样微波信号就可以从中间接头输入，从外围六个接头中的任意一个输出，从而实现微波信号的选通功能。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明具有频率高的优点，使用频率可达50GHz，可以满足自动测试系统中开关矩阵对小型化机电开关的特殊要求。

附图说明

图1为40GHz开关微波信号通路的介质撑结构示意图。

图2为本发明一种单刀六掷同轴机电开关结构示意图。

图3为本发明电磁驱动组件的结构示意图。

图4为本发明微波信号传输通路组件的结构示意图。

图5为本发明接头的结构示意图。

图6为本发明中间接头介质撑的结构示意图。

图7为本发明外围接头介质撑的结构示意图。

其中，1-控制电路组件；2-电磁驱动组件；21-衔铁；22-顶杆；23-双联铁芯；24-螺线管；25-安装座；3-微波信号传输通路组件；31-中间接头；32-外围接头；33-传输簧片；34-腔体；35-内导体；36-外导体；37-介质撑。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1：

如图4所示，一种微波信号传输通路组件3，包括一个中间接头31、六个外围接头32、六个传输簧片33以及腔体34；其中，中间接头31和六个外围接头32都由内导体35、外导体36和介质撑37组成，如图5所示，内导体35通过介质撑36固定，置于外导体37的内部，形成同轴线结构。六个传输簧片33置于腔体34的内部，形成带状线结构。腔体34与外导体36连接在一起，六个传输簧片33均与内导体35接触，从而实现同轴线结构与带状线结构的连接，实现微波信号的传输功能，中间接头31和六个外围接头32分别作为微波信号传输通路组件3的输入端和输出端。其中，六个传输簧片33与六个外围接头32的接触可被电磁驱动组件2控制，以实现微波信号从一路输入，从六路中任选一路输出的功能。

介质撑37采用凹槽结构对通路不匹配进行补偿。

如图6和图7所示，中间接头31的介质撑的凹槽与六个外围接头32的介质撑的凹槽采用不同深度、半径的凹槽，以提高匹配程度。

实施例2：

在上述实施例的基础上，本发明还提到一种单刀六掷同轴机电开关，包括控制电路组件1、电磁驱动组件2以及微波信号传输通路组件3；控制电路组件1，包括三块印制板，被配置为用于控制电磁驱动组件2的螺线管24内是否有电流流过；电磁驱动组件2，其结构如图3所示，包括衔铁21、顶杆22、双联铁芯23、螺线管24和安装座25，衔铁21位于双联铁芯23的上部，与置于双联铁芯23的内部的顶杆22接触，双联铁芯23置于螺线管24内，螺线管24排列于安装座25的内部。

控制电路组件1控制电磁驱动组件2的螺线管24内是否有电流流过，如果螺线管24内有电流流过，产生的电磁力使得双联铁芯23动作，双联铁芯23上产生磁场，所产生的电磁力吸引衔铁21动作，压动顶杆22，进而带动传输簧片33动作，使得微波信号传输通路组件3的中间接头31与外围接头32连接或者断开，这样微波信号就可以从中间接头31输入，从外围六个接头32中的任意一个输出，从而实现微波信号的选通功能。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种微波信号传输通路组件，其特征 在于：包括一个中间接头、六个外围接头、六个传输簧片以及腔体；其中，中间接头和六个外围接头都由内导体、外导体和介质撑组成；内导体通过介质撑固定，置于外导体的内部，与外导体形成同轴线结构；六个传输簧片置于腔体的内部，与腔体形成带状线结构；腔体与外导体连接在一起，六个传输簧片均与内导体接触，实现同轴线结构与带状线结构的连接，实现微波信号的传输功能，中间接头和六个外围接头分别作为微波信号传输通路组件的输入端或者输出端，用于实现1输入6输出或者6输入1输出功能。

2.根据权利要求1所述的微波信号传输通路组件，其特征 在于：介质撑采用凹槽结构，被配置为用于对通路不匹配进行补偿。

3.根据权利要求1所述的微波信号传输通路组件，其特征 在于：中间接头的介质撑的凹槽与六个外围接头的介质撑的凹槽采用不同深度、半径的凹槽。

4.一种单刀六掷同轴机电开关，包括控制电路组件、电磁驱动组件以及微波信号传输通路组件；电磁驱动组件，包括衔铁、顶杆、双联铁芯、螺线管和安装座；顶杆置于双联铁芯的内部，衔铁位于双联铁芯的上部，与顶杆接触，双联铁芯置于螺线管内，螺线管排列于安装座的内部；控制电路组件，包括三块印制板，被配置为用于控制电磁驱动组件的螺线管内是否有电流流过；其特征 在于：所述微波信号传输通路组件为权利要求1所述的微波信号传输通路组件。