CN110739509B - 一种高频微波传输系统及单刀十掷同轴开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高频微波传输系统及单刀十掷同轴开关，微波传输系统由十路微波信号传输通路组成，其中一路微波信号传输通路包括，连接在一起的传输腔体和盖板；盖板内侧安装有可上下运动的传输簧片，推杆同时穿过复位弹簧和盖板，放入传输簧片中间部分的孔内；与传输簧片相搭接两端设置有中间射频同轴连接器和外射频同轴连接器；传输簧片与中间射频连接器内导体搭接处的一端采用三角形结构，与外射频连接器内导体搭接处的另一端呈宽度变窄的阶梯变化方式，中间部分设置与推杆铆接的圆形补偿孔，从而匹配传输线阻抗，保证微波传输系统的传输频率能够达到26.5GHz。

Description

一种高频微波传输系统及单刀十掷同轴开关

技术领域

本发明属于微波无源器件领域，尤其涉及一种高频微波传输系统及单刀十掷同轴开关。

背景技术

射频同轴开关作为一种微波无源器件，主要实现微波信号的传输和切换，广泛应用于自动测试系统、雷达和通信领域。现有的射频同轴开关中有一种单刀十掷同轴开关，由继电器系统和微波传输系统组成，由于其微波传输系统的传输簧片结构形状不能很好的匹配传输线阻抗，因此现有的单刀十掷同轴开关，其微波传输频率最高可达18GHz，无法实现更高频率的微波信号传输，不能满足测试测量仪器在更高频段的发展需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计实现的一种高频微波传输系统，通过改变单刀十掷同轴开关中传输簧片的结构尺寸，以及传输腔体的传输槽尺寸结构，使得单刀十掷同轴开关的传输频率达到26.5GHz，大幅提高了单刀十掷同轴开关的传输频率，能够满足测试测量仪器在更高频率段的测量需求。

本发明的微波传输系统，由十路微波信号传输通路组成，其中一路微波信号的传输通路包括：

通过螺钉固定在一起的传输腔体和盖板；盖板下侧安装有可上下运动的传输簧片，盖板上侧设有复位弹簧，推杆同时穿过复位弹簧和盖板，放入传输簧片中间部分的孔内，与传输簧片铆接固定为一体，形成簧片组件；传输簧片的两端设置有中间射频连接器内导体和外射频连接器内导体；

传输簧片的一端采用三角形结构，这一端与中间射频连接器内导体搭接；另一端与外射频连接器内导体搭接，呈矩形结构，整体呈宽度变窄的阶梯变化；传输簧片中间的圆形部分用于配合推杆，圆形部分中间设置与推杆铆接固定的孔。

传输腔体的传输槽，其结构尺寸变化与传输簧片的的结构尺寸变化相匹配，在与中间射频连接器内导体搭接的一端采用宽度变窄的阶梯变化结构，另一端与外射频连接器内导体搭接处采用矩形结构；传输槽的中间部分，也即是推杆放置处，设置有圆柱形补偿槽，用于实现传输线的阻抗匹配

传输槽设置至少两组限位柱，限位柱穿过传输簧片固定在盖板上，保证传输簧片在运动中不发生转动。

中间射频连接器内导体与介质撑、绝缘子和射频连接器外导体共同组成中间射频连接器。

外射频连接器内导体与介质撑、绝缘子和射频连接器外导体共同组成外射频连接器。

当推杆向下运动压缩复位弹簧，由于推杆与传输簧片铆接固定，因此推杆带动传输簧片向下运动，直至传输簧片两端分别与中间射频连接器内导体和外射频连接器内导体搭接，此时这一路微波传输通路连通。

微波信号从一个中间射频连接器外导体端口输入，依次经与中间射频连接器内导体和传输簧片，再到外射频连接器内导体，最后从外射频连接器外导体端口输出。

本发明的另一目的是提供一种单刀十掷同轴开关，包括上述所述的微波传输系统。

本发明的单刀十掷同轴开关，具有十路微波信号选通一路的功能，单刀十掷同轴开关的微波传输系统包括十路外射频连接器，十路传输簧片、一路中间射频连接器、传输腔体和盖板；每一个通路中的中间射频连接器为共用。

单刀十掷同轴开关除微波传输系统之外，还包括继电器系统，继电器系统为现有结构。

当对其中一路微波通道对应的控制端加电时，继电器系统动作并下压推杆，推杆向下运动并压缩复位弹簧，带动传输簧片向下运动，直至传输簧片两端分别与中间射频连接器内导体和外射频连接器内导体搭接，此时这一路微波传输通路连通，可传输高频微波信号。

当单刀十掷射频同轴开关断电，微波传输通路中处于连通状态时，所对应的传输簧片在复位弹簧的作用下向上运动，直至传输簧片与内导体分离，此时十路微波传输通路均处于开路状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的微波传输系统将传输簧片与中间射频连接器内导体搭接处进行结构尺寸设计，使用宽度变窄的阶梯变化方式，从而匹配传输线阻抗，保证微波传输系统的传输频率能够高达26.5GHz。

(2)本发明的微波传输系统通过腔体宽度变窄与传输簧片结构尺寸契合，同时推杆所在位置进行阻抗匹配补偿，保证微波传输系统的传输频率能够高达26.5GHz。

(3)本发明微波传输系统的传输腔体和盖板，均设计了放置限位柱的位置，保证传输簧片在运动中不发生转动。

(4)本发明的微波传输系统，应用于单刀十掷同轴开关中，其传输频率最高达26.5GHz，将现有单刀十掷同轴开关的传输频率最高18GHz大幅提升到26.5GHz，满足高频信号传输的需求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为微波传输系统的结构示意图；

图2为盖板组件结构示意图；

图3为腔体组件结构示意图；

图4为传输簧片结构示意图；

图5为微波传输系统的盖板示意图；

图6为微波传输系统的腔体示意图；

图7为传输腔体的一路微波通道；

图8为中间射频连接器结构示意图；

图9为外射频连接器结构示意图；

图10为单刀十掷同轴开关结构示意图；

其中，1—推杆；2—复位弹簧；3—限位柱；4—传输簧片；5—盖板；6—传输腔体；7—中间射频连接器内导体；8—外射频连接器内导体；9—介质撑；10—绝缘子；11—射频连接器外导体。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1-10所示，本发明的微波传输系统，由十路微波信号传输通路组成，其中一路微波的信号传输通路包括：

如图1-3所示，通过螺钉固定在一起传输腔体6和盖板5；盖板5的下侧安装有可上下运动的传输簧片4，盖板5上侧设有复位弹簧2，推杆1同时穿过复位弹簧2和盖板5，放入传输簧片4中间部分的孔内，与传输簧片4铆接固定为一体，形成簧片组件；传输簧片4的两端设置有中间射频连接器内导体7和外射频连接器内导体8；。

如图4所示，传输簧片4的一端采用三角形结构，这一端与中间射频连接器内导体7搭接；另一端与外射频连接器内导体8搭接，呈矩形结构，整体呈宽度变窄的阶梯变化；传输簧片4的中间圆形部分设置与推杆1铆接固定的圆形孔，同时作为补偿孔，从而匹配传输线阻抗，保证微波传输系统的传输频率能够达到26.5GHz。

如图5-7所示，传输腔体的传输槽，其结构尺寸与传输簧片4的的结构尺寸相匹配，在与中间射频连接器内导体7搭接的一端采用宽度变窄的阶梯变化结构，另一端与外射频连接器内导体8搭接处采用矩形结构；传输中间部分设有放置推杆1的圆柱形补偿槽，保证微波传输系统的传输频率能够达到26.5GHz。传输槽设置至少两组限位柱3，限位柱3穿过传输簧片4固定在盖5上，保证传输簧片4在运动中不发生转动。

如图8所示，中间射频连接器内导体7与介质撑9、绝缘子10和射频连接器外导体11共同组成中间射频连接器。

如图9所示，外射频连接器内导体8与介质撑9、绝缘子10和射频连接器外导体11共同组成外射频连接器。

工作过程：当推杆1向下运动压缩复位弹簧2，由于推杆1与传输簧片4铆接固定，因此推杆1带动传输簧片4向下运动，直至传输簧片4两端分别与中间射频连接器内导体7和外射频连接器内导体8搭接，此时这一路微波传输通路连通。

微波信号从一个中间射频连接器外导体端口输入，依次经与中间射频连接器内导体7和传输簧片4，再到外射频连接器内导体8，最后从外射频连接器外导体端口输出。

本发明的另一目的是提供一种单刀十掷同轴开关，包括上述所述的微波传输系统。

如图1-图10所示，本发明的单刀十掷同轴开关，其微波传输系统包括十路外射频连接器，十路传输簧片、一路中间射频连接器、传输腔体和盖板；每一个通路中的中间射频连接器为共用，具有十路微波信号选通一路的功能。

如图10所示，单刀十掷同轴开关除微波传输系统之外，还包括继电器系统，继电器系统为现有结构。

工作过程：当对其中一路微波通道对应的控制端加电时，继电器系统动作并下压推杆1，推杆1向下运动并压缩复位弹簧2，带动传输簧片4向下运动，直至传输簧片4两端分别与中间射频连接器内导体7和外射频连接器内导体8搭接，此时这一路微波传输通路连通；由于传输簧片4和与之相契合的传输腔体盖板6进行了特殊改进，使之可以匹配传输阻抗，可传输DC～26.5GHz微波信号；

当单刀十掷射频同轴开关断电，微波传输通路中处于连通状态时，所对应的传输簧片4在复位弹簧2的作用下向上运动，直至传输簧片4与内导体分离，此时十路微波传输通路均处于开路状态。

本发明的传输簧片的结构，在传输簧片与中间射频连接器内导体搭接处，采用了三角形结构，并使用宽度变窄的阶梯变化方式，从而匹配传输线阻抗，此种设计能够保证微波传输系统的传输频率能够高达26.5GHz。

本发明通过腔体宽度变窄与传输簧片结构尺寸相匹配，同时推杆所在位置设有圆柱形槽进行阻抗匹配补偿，通过此结构设计保证微波传输系统的传输频率能够高达26.5GHz。

本发明应用了带状线传输理论，通过传输簧片和传输槽的宽度变窄，以及传输簧片的尺寸匹配和传输槽的尺寸变化匹配，来达到更高的传输频率。

本发明的传输腔体和盖板同时设计了放置限位柱的位置，保证传输簧片在运动中不发生转动。

本发明的微波传输系统，应用于单刀十掷同轴开关中，其传输频率最高达26.5GHz，将现有单刀十掷同轴开关的传输频率最高18GHz大幅提升到26.5GHz，满足高频信号传输的需求。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种高频微波传输系统，其特征在于，由十路微波信号传输通路组成，其中一路微波信号的传输通路包括，通过螺钉固定在一起的传输腔体和盖板；盖板下侧安装有可上下运动的传输簧片，盖板上侧设有复位弹簧，推杆同时穿过复位弹簧和盖板，放入传输簧片中间部分的孔内，与传输簧片铆接固定为一体，形成簧片组件；传输簧片的两端设置有中间射频连接器内导体和外射频连接器内导体；

传输簧片的一端采用三角形结构，这一端与中间射频连接器内导体搭接，另一端与外射频连接器内导体搭接，呈矩形结构，整体呈宽度变窄的阶梯变化；传输簧片中间的圆形部分用于配合推杆，圆形部分中间设置与推杆铆接固定的孔，从而匹配传输线阻抗；

所述传输腔体的传输槽，其结构尺寸变化与传输簧片的结构尺寸变化相匹配，在与中间射频连接器内导体搭接的一端采用宽度变窄的阶梯变化结构，另一端与外射频连接器内导体搭接处采用矩形结构；传输槽中间部分设置有圆柱形补偿槽，同时也是推杆放置处，用于实现传输线的阻抗匹配。

2.如权利要求1所述一种高频微波传输系统，其特征在于，所述传输槽设置至少两组限位柱，限位柱穿过传输簧片固定在盖板上，保证传输簧片在运动中不发生转动。

3.如权利要求1所述一种高频微波传输系统，其特征在于，所述中间射频连接器内导体与介质撑、绝缘子和射频连接器外导体共同组成中间射频连接器；所述外射频连接器内导体与介质撑、绝缘子和射频连接器外导体共同组成外射频连接器。

4.如权利要求1所述一种高频微波传输系统，其特征在于，当推杆向下运动压缩复位弹簧，推杆与传输簧片铆接固定，推杆带动传输簧片向下运动，直至传输簧片两端分别与中间射频连接器内导体和外射频连接器内导体搭接，此时这一路微波传输通路连通。

5.如权利要求1所述一种高频微波传输系统，其特征在于，微波信号从一个中间射频连接器外导体端口输入，依次经与中间射频连接器内导体和传输簧片，再到外射频连接器内导体，最后从外射频连接器外导体端口输出。

6.一种单刀十掷同轴开关，包括如权利要求1-5任一项所述的高频微波传输系统，其特征在于，单刀十掷同轴开关的微波传输系统包括十路外射频连接器，十路传输簧片、一路中间射频连接器、传输腔体和盖板；每一个通路中的中间射频连接器为共用，具有十路微波信号选通一路的功能。

7.如权利要求6所述一种单刀十掷同轴开关，其特征在于，还包括继电器系统，继电器系统为现有结构。

8.如权利要求6所述一种单刀十掷同轴开关，其特征在于，当对其中一路微波通道对应的控制端加电时，继电器系统动作并下压推杆，推杆向下运动并压缩复位弹簧，带动传输簧片向下运动，直至传输簧片两端分别与中间射频连接器内导体和外射频连接器内导体搭接，此时这一路微波传输通路连通，可传输高频微波信号。

9.如权利要求6所述一种单刀十掷同轴开关，其特征在于，当单刀十掷射频同轴开关断电，微波传输通路中处于连通状态时，所对应的传输簧片在复位弹簧的作用下向上运动，直至传输簧片与内导体分离，此时十路微波传输通路均处于开路状态。

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