CN206412446U - 一种继电器微波开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及微波通讯器件设计领域，特别涉及一种继电器微波开关，以至少解决现有结构同轴继电器微波开关可靠性低的问题。继电器微波开关包括电磁系统、传动机构和微波单元；电磁系统包括：非导磁部和导磁部；设置在非导磁部底部的第一电磁铁；设置在导磁部底部的第二电磁铁；设置在导磁部底部且位于第一电磁铁与第二电磁铁之间的恒磁铁；传动机构包括：衔铁，其中部绕预定转动轴线转动设置在电磁系统与微波单元之间；弹簧片，设置在衔铁的底部，跟随衔铁转动。本实用新型的继电器微波开关在断电后衔铁能够自动复位，满足使用要求，并且，由于减少了大复位弹簧的使用，使得结构简单、紧凑，有利于开关内部结构的优化以及提高开关整体的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波通讯器件设计领域，特别涉及一种继电器微波开关。
背景技术
同轴继电器微波开关是一种连接于同轴电路系统中的机电式开关，这种开关由于切换时间短(一般为几十毫秒)、频率宽、插损小、隔离度高等特点，在航天、航空、通讯和军事等领域得到了越来越广泛的应用。
目前，一般的同轴继电器微波开关主要包括电磁系统、控制电路单元、传动机构和微波单元；同轴继电器的电磁系统由恒磁铁、两个电磁铁、安装板以及电磁线圈下侧的衔铁组件构成，控制电路单元控制电磁线圈电流通断，带动衔铁组件两端上、下移动，而微波单元主要由静触点和动簧片组成，动簧片在腔体内呈现屏蔽带线结构，动簧片在推杆和复原弹簧的作用下沿腔体深度方向自由移动，从而完成触点间的转换。
现有技术中，这种同轴继电器微波开关的电磁系统多采用双线圈磁保持结构，两个线圈中间装有恒磁铁，与两侧电磁铁铁芯、安装板以及衔铁组成了一个对称分布的磁路，从而形成对称平衡旋转式电磁系统，通过控制电路单元控制电磁铁线圈中电流通断实现衔铁的吸合或断开。这种结构形式为磁保持式(即断电恢复型)，断电后通过恒磁铁提供的稳恒磁场保持衔铁所处的位置，因此这种形式可以大大减少电能的使用。
但是，此种结构的同轴继电器微波开关，由于两侧电磁铁铁芯磁路为对称分布的，线圈断电后，衔铁两端都受到恒磁铁的吸引力，不能自动恢复到初始状态，往往需要再加一个大的复位弹簧，通过弹簧的弹力将衔铁恢复到初始位置；而增加元件对开关本身的可靠性是不利的。
发明内容
本实用新型的目的是提供了一种继电器微波开关，以至少解决现有结构同轴继电器微波开关可靠性低的问题。
本实用新型的技术方案是：
一种继电器微波开关，包括电磁系统、传动机构和微波单元，所述电磁系统通过控制所述传动机构，以控制所述微波单元中射频信号的切换，所述电磁系统包括：
非导磁部；
第一电磁铁，固定设置在所述非导磁部的底部；
导磁部，并列设置在所述非导磁部的一侧；
第二电磁铁，固定设置在所述导磁部的底部；
恒磁铁，固定设置在导磁部的底部，且位于所述第一电磁铁与第二电磁铁之间；
另外，所述传动机构包括：
衔铁，其中部绕预定转动轴线转动设置在所述电磁系统与所述微波单元之间，所述衔铁一端位于所述第一电磁铁底部，另一端位于所述第二电磁铁底部；
弹簧片，固定设置在所述衔铁的底部，并与所述衔铁平行，跟随所述衔铁绕预定转动轴线转动，所述弹簧片用于控制所述微波单元中射频信号的通断。
优选的，所述的继电器微波开关还包括：
控制电路单元，固定设置在所述电磁系统顶部，用于控制所述电磁系统中电流的通断。
优选的，所述第一电磁铁和第二电磁铁包括电磁铁铁芯、电磁铁线圈骨架、线圈。
优选的，所述非导磁部向导磁部延伸有延伸部，所述导磁部通过环氧类胶层粘接在所述延伸部位置处。
优选的，所述非导磁部和所述电磁铁线圈骨架均由有机复合材料制成。
优选的，所述恒磁铁由钐钴恒磁材料制成。
优选的，所述传动机构中具有的衬垫，衬垫由聚四氟乙烯材料制成。
优选的，所述弹簧片由铍青铜材料制成。
本实用新型的优点在于：
本实用新型的继电器微波开关在断电后衔铁能够自动复位，满足使用要求，并且，由于减少了大复位弹簧的使用，使得结构简单、紧凑，有利于开关内部结构的优化以及提高开关整体的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型继电器微波开关的结构示意图；
图2是本实用新型继电器微波开关中电磁系统部分的结构示意图；
图3是是本实用新型继电器微波开关中电磁系统部分复位后的磁场分布示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。
下面结合附图1至图3对本实用新型继电器微波开关做进一步详细说明。
本实用新型提供了一种继电器微波开关，可以包括电磁系统1、传动机构2、微波单元3以及控制电路单元4；其中，控制电路单元4固定设置在电磁系统1顶部，用于控制电磁系统1中电流(电磁铁线圈电流)的通断；而电磁系统1通过控制传动机构2，以控制微波单元3中射频信号的切换。
特别如图1和图2所示，本实用新型继电器微波开关的电磁系统1可以包括非导磁部11、电磁铁、导磁部13、恒磁铁15。
非导磁部11和导磁部13均呈板状，并且均可以采用已知的多种适合的非导磁或导磁材料制成。导磁部13并列设置在非导磁部11的一侧；进一步，本实施例中，优选非导磁部11向导磁部13延伸有延伸部，导磁部13通过环氧类胶层粘接在延伸部位置处，从而构成一个整体安装板。
上述非导磁部11的引入，使得恒磁铁15产生的磁场无法导入该侧的电磁铁(即第一电磁铁12)铁芯中，使得磁路断开；而安装在导磁部13的铁芯(即第二电磁铁14的铁芯)由于磁阻小，可以导通大多数的磁场，磁路依然保持。
电磁铁包括并列设置的第一电磁铁12和第二电磁铁14，且第一电磁铁12和第二电磁铁14结构基本相同，均包括电磁铁铁芯、电磁铁线圈骨架以及线圈等部件。其中，第一电磁铁12通过铆接固定设置在非导磁部11的底部(即安装板的底部)；第二电磁铁14通过螺栓固定设置在导磁部13的底部(即安装板的底部)。
恒磁铁15铆接固定设置在导磁部13的底部(即安装板的底部)，且位于第一电磁铁12与第二电磁铁14之间。
进一步，特别如图2和图3所示，本实用新型继电器微波开关中，传动机构2可以包括衔铁21和弹簧片22。
衔铁21的中部绕预定转动轴线转动设置在电磁系统1与微波单元3之间，且衔铁21一端位于第一电磁铁12底部，另一端位于第二电磁铁14底部。上述电磁系统1中电流的通断时，便可以控制衔铁21的位置变化，并通过弹簧片22带动微波单元4内部簧片的上下运动，实现微波单元射频信号的切换。
弹簧片22固定设置在衔铁21的底部，并与衔铁21平行，能够跟随衔铁21绕预定转动轴线转动，用于控制微波单元3中射频信号的通断。其中，弹簧片22优选由铍青铜材料制成，具有一定的弹性，用于压传动机构2的复原弹簧触头。另外，衔铁21与弹簧片22之间还可以设置衬垫，衔铁21、衬垫、弹簧片22铆接在一起，且衬垫为聚四氟乙烯材料，中心孔表面光滑，保证衔铁21自由转动。
进一步，本实用新型继电器微波开关中，上述电磁铁铁芯、导磁部13和衔铁21等导磁件材料为电工纯铁，且各导磁件使用的电工纯铁在完成机械加工后，表面做镀镍处理，并采用真空退火的方式恢复磁性能。非导磁部11和电磁铁线圈骨架为有机复合材料制成，不导磁也不导电；恒磁铁15使用温度稳定性好的钐钴恒磁材料。
本实用新型继电器微波开关使用过程如下：
当电磁系统1线圈通电时，安装在导磁部13的第二电磁铁14产生抵消恒磁铁15磁场的磁力，使得衔铁21和该侧磁芯释放，而同时安装在非导磁部11的第一电磁铁12产生吸力，使得衔铁21和此侧磁芯吸合，从而完成开关切换。
当电磁系统1线圈断电时，安装板两侧的第一电磁铁12和第二电磁铁14同时失去磁力，由于安装在导磁部13的第二电磁铁14的铁芯会导通恒磁铁15磁场，衔铁21会在恒磁铁15磁场的作用下和第二电磁铁14的铁芯吸合，从而实现继电器微波开关的自动复位。
本实用新型的继电器微波开关在断电后衔铁21能够自动复位，满足使用要求，并且，由于减少了大复位弹簧的使用，使得结构简单、紧凑，有利于开关内部结构的优化以及提高开关整体的可靠性，在DC-2GHz范围的测试切换时间小于20ms，端口驻波小于1.15，插入损耗小于0.2dB，隔离度大于70dB。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种继电器微波开关，包括电磁系统(1)、传动机构(2)和微波单元(3)，所述电磁系统(1)通过控制所述传动机构(2)，以控制所述微波单元(3)中射频信号的切换，其特征在于，所述电磁系统(1)包括：
非导磁部(11)；
第一电磁铁(12)，固定设置在所述非导磁部(11)的底部；
导磁部(13)，并列设置在所述非导磁部(11)的一侧；
第二电磁铁(14)，固定设置在所述导磁部(13)的底部；
恒磁铁(15)，固定设置在导磁部(13)的底部，且位于所述第一电磁铁(12)与第二电磁铁(14)之间；
另外，所述传动机构(2)包括：
衔铁(21)，其中部绕预定转动轴线转动设置在所述电磁系统(1)与所述微波单元(3)之间，所述衔铁(21)一端位于所述第一电磁铁(12)底部，另一端位于所述第二电磁铁(14)底部；
弹簧片(22)，固定设置在所述衔铁(21)的底部，并与所述衔铁(21)平行，跟随所述衔铁(21)绕预定转动轴线转动，用于控制所述微波单元(3)中射频信号的通断。
2.根据权利要求1所述的继电器微波开关，其特征在于，还包括：
控制电路单元(4)，固定设置在所述电磁系统(1)顶部，用于控制所述电磁系统(1)中电流的通断。
3.根据权利要求1所述的继电器微波开关，其特征在于，所述第一电磁铁(12)和第二电磁铁(14)包括电磁铁铁芯、电磁铁线圈骨架、线圈。
4.根据权利要求1所述的继电器微波开关，其特征在于，所述非导磁部(11)向导磁部(13)延伸有延伸部，所述导磁部(13)通过环氧类胶层粘接在所述延伸部位置处。
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