CN118156749A - 射频开关的导通组件及单刀多掷射频开关 - Google Patents

Abstract

本发明属于射频开关的技术领域，具体涉及一种射频开关的导通组件及单刀多掷射频开关。所述射频开关的导通组件，其包括连接器组件的底板和设置在底板上的推杆组件，所述连机器组件包括多个端子，所述推杆组件为两端子之间建立连接；所述推杆组件包括导电片、与导电片平行设置的连杆、分布在所述连杆与导电片之间的多个导向柱、装载所述连杆的盖板、设置在连杆和盖板之间的复位机构，以及与连杆固连的推杆。本发明提供的技术方案通过在推杆和导电片之间增加一道可抗形变的连杆，并配合导向柱的设置，保证了导电片与端子的接触稳定性，也克服了现有技术中推杆单点作用容易导致导电片变形失效，以及两端与端子接触不良的问题。

Description

射频开关的导通组件及单刀多掷射频开关

技术领域

本发明属于射频开关的技术领域，具体涉及一种射频开关的导通组件及单刀多掷射频开关。

背景技术

射频开关，也叫微波开关，是工作在射频频段的开关，其功能就是控制射频信号的“通”与“断”。同轴射频开关是一种特殊的机电开关，其中射频信号在开关中的端子之间连接或断开。图1为一带负载单刀六掷式射频开关的基本结构，其包括连接器组件100、导通组件200、驱动导通组件200的驱动组件300，以及用于控制驱动组件300的控制机构400。通常情况下，驱动组件300都是通过电磁驱动导通组件200中的推杆，通过电磁线圈通断电时，推杆带动导通组件200的导电片上下移动，通过导电片与一对同轴连接器端子的接触和分离，实现端子之间的射频通道的导通和断开。

开关一般用“刀”和“掷”来定义架构。刀指开关中的活动刀轴；掷指开关的活动刀头可以通向的触点数目。单刀多掷射频开关是指连接器端子包括一个公共端子和多个射频端子，通过将公共端子与不同射频端子接通，从而输出不同的射频信号。

中国专利CN212783715U中提供了一种单刀多掷同轴射频开关，其利用推杆推动可动导电片与一对同轴连接器端子接触，并连接两个同轴连接器端子之间的射频信号路径。其中可动导电片中部纵向设置上推杆，上推杆底部设置有复位弹簧，复位弹簧和可动导电片之间设有下推杆，上推杆向下推动可动导电片使其同时接触中心导体和外围导体，以致连接对应的射频通道。当上推杆推力撤离时，复位弹簧推动下推杆并使可动导电片向上移动，断开中心导体和外围导体的连接。

目前这种推杆在导电片中心施压，而导电片实际与端子接触的是两端部，导电片本身极薄，材质为易变形的金属材质，这种受力方式在长期使用过程中会导致导电片两端翘曲，从而下行距离不变的情况下导电片与端子会虚接，使得射频开关无法正常工作。

发明内容

本发明提供了一种射频开关的导通组件及单刀多掷射频开关，用以解决目前导通方式易导致导电片形变并形成虚接的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述射频开关的导通组件，其包括连接器组件的底板和设置在底板上的推杆组件，所述连机器组件包括多个端子，所述推杆组件为两端子之间建立连接；

所述推杆组件包括导电片、与导电片联动的连杆、分布在所述连杆与导电片之间的多个导向柱、装载所述连杆的盖板、设置在连杆和盖板之间的复位机构，以及与连杆固连的推杆。

可选地，所述连杆的材料选自PC(聚碳酸酯)、LCP(液晶聚合物)、PEI(聚醚酰亚胺)、PA(聚酰胺)、PTFE(聚四氟乙烯)或PEEK(聚醚醚酮)，厚度为0.5-5mm。

可选地，靠近所述导电片与端子接触处至少设置一导向柱。

可选地，所述导向柱包括芯柱和套设在芯柱上的柱帽，所述芯柱一端设置在连杆内，另一端穿过导电片与柱帽相连，所述芯柱靠近导电片一端设有限位头，导电片的位置通过芯柱和柱帽固定在限位头处，实现连杆和导电片位置相对固定的联动。

芯柱和柱帽分别位于导电片上下表面，可以从上下两侧面导向，保证导电片可以准确接触到端子，不会发生位置偏移。

可选地，所述底板上设有与导向柱一一对应的避位槽，所述避位槽用于导向柱下行时，容纳位于导电片下面的部分。

可选地，所述复位机构为复位簧片。

本发明还提供了一种单刀多掷射频开关，其包括由若干端子组成的连接器组件、实现端子之间导通或断开的上述射频开关的导通组件、驱动导通组件的驱动组件，以及与驱动组件电连的控制机构。

可选地，所述连接器组件包括一公共端子和3-12个射频端子。

可选地，所述连接器组件还包括与射频端子一一对应的接地端子。

可选地，所述驱动组件包括位于导通组件上方的定位模块、设置在定位模块内的若干铁芯柱、套设在铁芯柱外的线圈，以及位于铁芯柱上方的磁性衔铁，所述磁性衔铁可相对铁芯柱上下运动，所述导通组件中的推杆为一插在铁芯柱中的顶针，所述顶针顶部突出于铁芯柱，所述顶针底部固接在所述连杆上。

可选地，所述铁芯柱成对配合构成铁芯柱组，所述铁芯柱组中的两个铁芯柱对应控制两个射频端子的开关，或者对应控制一射频端子和一接地端子之间的开关切换。

可选地，所述铁芯柱组包括底座、设置在底座上的第一铁芯柱和设置在底座上的第二铁芯柱。

可选地，所述磁性衔铁通过转轴固定在定位模块上，所述磁性衔铁一端位于铁芯柱组中的一个铁芯柱上方，另一端位于铁芯柱组中另一个铁芯柱上方，随着铁芯柱磁场的产生和消失，磁性衔铁发生转动，靠近或远离下方的铁芯柱。

本发明提供的技术方案通过在推杆和导电片之间增加一道可抗形变的连杆，并配合导向柱的设置，保证了导电片与端子的接触稳定性，也克服了现有技术中推杆单点作用容易导致导电片变形失效，以及两端与端子接触不良的问题。

附图说明

图1是背景技术中射频开关一具体结构的爆炸图；

图2是本发明所述导通组件与连机器组件组装后一具体实施方式的剖视图；

图3是本发明所述推杆组件一具体实施方式的结构示意图；

图4是本发明所述单刀六掷射频开关中连接器组件和推杆组件组装后一具体实施方式的结构示意图；

图5是本发明所述单刀六掷射频开关中导通组件一具体实施方式的结构示意图；

图6是实施例1中所述驱动组件的剖视图；

图7是实施例1中所述单刀六掷射频开关的爆炸图；

图8是本发明中所述带负载自保持单刀六掷射频开关的爆炸图；

图9是实施例2所述驱动组件与导通组件组装后的剖视图。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合实施例阐述所述射频开关的导通组件及单刀多掷射频开关，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述射频开关包括连接器组件、实现连接器组件中两端子之间导通或断开的上述射频开关的导通组件、驱动导通组件的驱动组件，以及与驱动组件电连的控制机构。一些普通的电子制造及其它系统方面的说明未必详细。而且，本说明书常用电力及电子方面的例子来描述本发明，应被理解，很多其他制造方法可以被用来制作本射频开关。而本说明书描述的方法，可以被应用到单刀多掷、多刀多掷射频开关中。

实施例1

如图2所示，所述导通组件包括底板21和设置在底板21上的推杆组件22。

继续参见图2，所述底板21承载着连接器组件的端子10，底板21设有推杆组件22的活动空腔211。

继续参见图2，所述推杆组件22包括导电片221、与导电片221平行设置的连杆222、分布在所述连杆222与导电片221之间的两根导向柱223、装载所述连杆222的盖板224、设置在连杆222和盖板224之间的复位机构(图中未示)，以及与连杆222固连的推杆225。

如图2右半边所示，当驱动推杆225下行，推动连杆222下行，与连杆222平行的导电片221也下行，导电片221与对应的两个端子10接触，实现导通；如图2左半边所示，当推杆225推力撤离时，在复位机构作用下，连杆222回弹，导电片221两端与两端子10断开。

所述连杆222的材料为PEEK，厚度为1.5mm。

通过多个导向柱，连杆和导电片保持同步运动，连杆的材质及厚度均可相较导电片设计的更为稳定，连杆不形变，导电片也就不会形变，避免了现有技术中导电片中间向下受力，两端向上受力导致形变的问题。

如图3所示，所述导向柱223包括芯柱2231和套设在芯柱2231上的柱帽2232，所述芯柱2231一端设置在连杆222内，另一端穿过导电片221与柱帽2232相连，所述芯柱2231靠近导电片221一端设有限位头2233，导电片221的位置通过芯柱2231和柱帽2232固定在限位头2233处。

继续参见图2，所述底板21上设有与导向柱223一一对应的避位槽212，所述避位槽212用于导向柱223下行时，容纳位于导电片221下面的部分。

所述复位机构用于当施加推杆225上的力撤除后，使连杆222带动导电片223回复到初始位置，也就是与端子10之间断开接触，复位机构可以是弹性件、弹簧或簧片等。

所述导通组件可用于单刀多掷、多刀多掷射频开关，优选用于单刀多掷射频开关，比如单刀3-12掷，下面以单刀六掷射频开关为例，说明导通组件具体应用方式。

如图4所示，连机器组件包括设置在中心的一公共端子11和均布的一周的六个射频端子12，为了实现公共端子11分别与一射频端子12的接通和断开，对应设置了六个推杆组件22；如图5所示，在盖板224内装载了6个从中心向外周延伸的连杆222，每个连杆222的两端各设有一导向柱223，继续参见图4和图5，本实施例中盖板224和连杆222之间的复位机构为复位簧片226，所述复位簧片226的两侧弹片分别用于相邻两连杆222的复位。

本实施例中提供了一种新的驱动组件可与上述导通组件配合使用，如图6所示，所述驱动组件包括定位模块31、设置在定位模块31内的铁芯柱组32、线圈33，以及磁性衔铁35。所述铁芯柱组32包括第一铁芯柱321和第二铁芯柱322，两铁芯柱用于控制两个射频端子12的开关，每个铁芯柱上套设线圈33，从线圈33引出引线或接线端子与外接控制机构连接，控制机构控制各线圈的通断电以及其他信号的处理；所述推杆225插入对应的铁芯柱中；所述推杆225的顶端突出于铁芯柱，底端与导通组件相接，随着推杆225的运动驱动导通组件内导电片的运动。

本实施例中所述铁芯柱组32底部设有一体成型的底座36，底座36与定位模块31配合，帮助铁芯柱的快速定位和固定。

继续参见图6，本实施例中所述磁性衔铁35通过转轴37固定在定位模块31上，所述磁性衔铁35一端位于第一铁芯柱321上方，另一端位于第二铁芯柱322上方，随着铁芯柱磁场的产生和消失，磁性衔铁35发生转动，靠近或远离下方的铁芯柱。

本实施例中，所述推杆225可直接插入铁芯柱中，也可以将推杆225分开可分离的两部分，上部分插入铁芯柱中，下部分固定在连杆222上，可上下联动，也同样可以实现相同的功能。

单刀六掷射频开关的整体结构如图7所示，连机器组件包括设置在中心的一公共端子11和均布的一周的六个射频端子12，为了实现公共端子11分别与一射频端子12的接通和断开，对应设置了六个导通组件20，六个导通组件20上方设有包含3个铁芯柱组32的驱动组件30。

如图8所示，当需要负载时，连接器组件中可进一步增加与射频端子12一一对应的接地端子(图中未示)，而射频端子12和对应的接地端子之间设置一推杆组件22’实现两者之间的导通和断开；复位簧片226的两侧弹片调整为分别用于同一射频端子12相关联的两推杆组件22和22’中的连杆222的复位。所述铁芯柱组32中的第一铁芯柱321用于一射频端子12与公共端子11的开关，第二铁芯柱322用于同一射频端子12与接地端子的开关。当带负载，需要实现断电保持时，可进一步在第一铁芯柱321和第二铁芯柱322之间设置永磁铁323，而定位模块31对应位置处设有容纳永磁体323的卡槽。

实施例2

与实施例1的区别在于，所述驱动组件采用的是如图1中的传统式驱动组件300，如图9所示，其包括：两个铁芯柱301、绕设在铁芯柱外的线圈302、设置在铁芯柱下方的翘板磁铁303，以及设置在翘板衔铁下方用于驱动导通组件20中推杆225的簧片304，所述铁芯柱301位于翘板磁铁303的两端。

两个导通组件20对应上方的驱动组件300，随着为其左侧铁芯柱301通电，吸引翘板磁铁303顺时针转动，簧片304挤压右侧导通组件20的推杆225，右侧的导电片221下移，使其对应的两端子10接通。左侧的导通组件因上方推杆225无压力，在复位机构作用下无下移，其对应量两端子断开。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种射频开关的导通组件，其特征在于，包括设置连接器组件的底板和设置在底板上的推杆组件，所述连机器组件包括多个端子，所述推杆组件为两端子之间建立连接；

所述推杆组件包括导电片、与导电片联动的连杆、分布在所述连杆与导电片之间的多个导向柱、装载所述连杆的盖板、设置在连杆和盖板之间的复位机构，以及与连杆固连的推杆。

2.根据权利要求1所述射频开关的导通组件，其特征在于，所述连杆的材料选自PC、LCP、PEI、PA、PTFE或PEEK，厚度为0.5-5mm。

3.根据权利要求1所述射频开关的导通组件，其特征在于，靠近所述导电片与端子接触处至少设置一导向柱。

4.根据权利要求1所述射频开关的导通组件，其特征在于，所述导向柱包括芯柱和套设在芯柱上的柱帽，所述芯柱一端设置在连杆上，另一端穿过导电片与柱帽相连，所述芯柱靠近导电片一端设有限位头，导电片的位置通过芯柱和柱帽固定在限位头处，实现连杆和导电片位置相对固定的联动。

5.根据权利要求1所述射频开关的导通组件，其特征在于，所述底板上设有与导向柱一一对应的避位槽。

6.一种单刀多掷射频开关，其特征在于，包括由若干端子组成的连接器组件、实现端子之间导通或断开的权利要求1-5任一所述射频开关的导通组件、驱动导通组件的驱动组件，以及与驱动组件电连的控制机构。

7.根据权利要求6所述单刀多掷射频开关，其特征在于，所述连接器组件包括一公共端子和3-12个射频端子。

8.根据权利要求6所述单刀多掷射频开关，其特征在于，所述连接器组件还包括与射频端子一一对应的接地端子。

9.根据权利要求6所述单刀多掷射频开关，其特征在于，所述驱动组件包括位于导通组件上方的定位模块、设置在定位模块内的若干铁芯柱、套设在铁芯柱外的线圈，以及位于铁芯柱上方的磁性衔铁，所述磁性衔铁可相对铁芯柱上下运动，所述导通组件中的推杆插入铁芯柱中，所述推杆的顶部突出于铁芯柱，所述推杆的底部固接在所述连杆上。

10.根据权利要求6所述单刀多掷射频开关，其特征在于，所述铁芯柱成对配合构成铁芯柱组，所述铁芯柱组中的两个铁芯柱对应控制两个射频端子的开关，或者对应控制一射频端子和一接地端子之间的开关切换。

11.根据权利要求10所述单刀多掷射频开关，其特征在于，所述铁芯柱组包括底座、设置在底座上的第一铁芯柱和设置在底座上的第二铁芯柱，所述磁性衔铁通过转轴固定在定位模块上，所述磁性衔铁一端位于所述第一铁芯柱上方，另一端位于所述第二铁芯柱上方，随着铁芯柱磁场的产生和消失，磁性衔铁发生转动，靠近或远离下方的铁芯柱。