DE1015508B

DE1015508B - Koaxialschalter

Info

Publication number: DE1015508B
Application number: DEW14808A
Authority: DE
Inventors: Winthrop Johnson Means; Thaddeus Slonczewski
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1953-10-07
Filing date: 1954-09-04
Publication date: 1957-09-12
Also published as: NL190468A; GB756817A; BE532189A; FR1105052A; NL99827C; US2823358A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schalteinrichtungen und insbesondere auf eine Schaltvorrichtung zur Verwendung mit Hochfrequenzgeräteti im lOO-Megahertz-Bereich.

Es ist bekannt, daß die Stromleitung bei sehr hohen Frequenzen nicht wie bei Gleichstrom oder Strömen von verhältnismäßig niedriger Frequenz erfolgt. Im Bereich der Mikrowellen ist diese Besonderheit so ausgeprägt, daß Verbindungsleitungen nicht mehr Drahtleitungssysteme darstellen, sondern eher wie Rohrleitungssysteme aussehen. Die Ströme werden dabei von Anschlußstelle zu Anschlußstelle in Rohren geleitet. Die Erfindung ist zur Anwendung in dem Bereich bestimmt, in welchem elektrische Leiter zwar noch benutzt werden, bei welchem jedoch der Fortleitung hoher Frequenzen in der Größenordnung von einigen 10 oder einigen 100 Megahertz sorgfältig Rechnung getragen werden muß.

Leiter für die Übertragung von Hochfrequenzwellen werden im allgemeinen in Form von Paaren verwendet, welche verhältnismäßig enge Abstände voneinander haben, um Strahlungsverluste auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Der Abstand zwischen solchen Leiterpaaren, die Größe der einzelnen Leiter und das Dielektrikum zwischen diesen bestimmten gewisse Übertragungseigenschaften der Übertragungsleitung, von denen eine als Wellenwiderstand bekannt ist. Plötzliche Änderungen im Wellenwiderstand längs einer Übertragungsleitung haben im allgemeinen nachteilige Wirkungen zur Folge. Zur weiteren Herabsetzung von Strahlungseffekten können die Leiter konzentrisch zueinander angeordnet werden. Bei Frequenzen, die eine konzentrische oder koaxiale Leitung erfordern, sind die üblichen Relais und Schaltmittel ungeeignet, da die Ströme nicht auf die üblichen Leitungselemente solcher Vorrichtungen beschränkt werden können und die bei diesen Elementen auftretenden Unregelmäßigkeiten im Scheinwiderstand außerordentlich hoch sein können. Ferner verursachen, wenn Hochfrequenzströme verwendet werden, Fehlanpassung und kapazitive Kopplung in solchen Vorrichtungen stehende Wellen und unerwünschtes Nebensprechen.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines aus mehreren Elementen bestehenden Koaxialschalters, bei welchem jedes Element ein schnell ansprechendes polarisiertes Relais mit Ouecksilberkontakten ist. Der Koaxialschalter ermöglicht eine Verbindung zwischen einem ersten Anschluß und dem einen oder anderen eines zweiten und dritten Anschlusses mit einer geringen und unveränderlichen Dämpfung und starker Annäherung an einen konstanten Scheinwiderstand. Der koaxiale Schalter weist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zwei metallische Blöcke auf,

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)

ίο Vertreter: Dr. Dr. R. Herbst, Rechtsanwalt,

Fürth (Bay.), Breitscheidstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Oktober 1953

Winthrop Johnson Means und Thaddeus Slonczewski,

Summit, N.J. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

welche zusammengebaut Durchführungen begrenzen, die die Relaiselemente und die Verbindungen zwischen diesen einschließen. Die Wände der Durchführungen wirken dabei als Außenleiter auf der koaxialen oder konzentrischen Anordnung des Schalters. Die Durchführungen sind so ausgebildet, daß sie die koaxiale Anordnung in der Weise aufrechterhalten, daß das Verhältnis vom Außenleiter zum Innenleiter aufrechterhalten wird, und daß ein Ausgleich für die verschiedenen Unstetigkeiten oder plötzlichen Veränderungen im Scheinwiderstand vorgesehen ist, welche durch die Bestandteile der Relaiselemente eingeführt werden. Beispielsweise wird die Wirkung der Ouecksilbermassen in den Relaiselementen durch entsprechend geformte Eintiefungen oder Ausbauchungen der Schalterkonstruktion kompensiert.

Je nach den Schaltnotwendigkeiten kann der Koaxialschalter drei, vier oder fünf Relaiselemente aufweisen. Wenn der nicht angeschaltete Anschluß des Schalters mit einem Abschlußwiderstand verbunden werden muß, sind drei Relaiselemente erforderlich. Wenn die Verbindungen zwischen den Relaiselementen geerdet werden müssen und der nicht angeschaltete Anschluß mit einem Abschlußwiderstand verbunden werden muß, sind vier Relaiselemente erforder-Hch, und wenn ferner J-Verbindungen vermieden werden sollen, sind fünf Relaiselemente erforderlich. Bei jeder Ausführungsform werden dieRelaiselemente gleichzeitig betätigt, um eine Verbindung zwischen einem ersten Anschluß bzw. einem ersten Kanal und

709' 696/233

Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 3 des Dreielement-Koaxialschalters,

Fig. 6 eine schaubildliche Darstellung eines Vierelementschalters,

Fig. 7 bis 9 eine Seitenansicht, eine Draufsicht und eine Vorderansicht des Vierelementschalters gemäß der Erfindung,

Fig. 10 eine Teilansicht des Vierelement-Koaxialschalters im Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 8,

Fig. 11 eine Teilansicht im Schnitt und vergrößertem Maßstab der Verbindung an einem Koaxialanschluß,

Fig. 12 eine Ansicht des Vierelement-Koaxialschalters gemäß der Erfindung von unten,

Fig. 13 eine Ansicht des Vierelement-Koaxial schalters im Schnitt nach der Linie XIII-XIII der

^FiS-

Fig. 14 eine Ansicht des Koaxialschalters gemäß der Erfindung im Schnitt nach der Linie XIV-XIV

Dreielementschalters gemäß der Erfindung,

Fig. 16 eine elektromechanische Darstellung des Vierelementschalters gemäß der Erfindung,

Fig. 17 ein Schaltbild des Vierelementschalters gemäß der Erfindung,

Fig. 18 ein Schaltbild des Dreielementschalters gemäß der Erfindung,

Fig. 19 ein Schaltbild eines Fünfelementschalters

dem einen oder dem anderen eines zweiten und dritten Anschlusses (bzw. Kanals) herzustellen. Der Wellenwiderstand eines idealen Ivoaxialleiters ändert sich nicht mit der Frequenz. In der Praxis haben jedoch Unregelmäßigkeiten, wie sie durch Isolierscheibeii 5 oder durch T-Schaltungen eingeführt werden, eine obere Begrenzung zur Folge, über welche hinaus der Scheinwiderstand Unregelmäßigkeiten zeigt. Solche Unregelmäßigkeiten können kompensiert werden, wobei, wenn die Kompensation in der Nähe der Quelle der Unregelmäßigkeit vorgesehen ist, die Grenzfrequenz nicht wesentlich herabgesetzt wird.

Bei einem Schalter mit \*ier Relaiselementen wird eine T-Verbindung verwendet. Die kapazitive Wirkung der T-Verbindung wird durch die Gestaltung der Durchführung im benachbarten Teil des Mittelanschlusses der T-Verbindung kompensiert, um deren Induktivität zu erhöhen.

Demgemäße strebt die Erfindung die Schaffung eines neuartigen Koaxialschalters an unter Verwen- 20 der Fig. 7,

dung einer \^rielzahl schnell ansprechender Relais mit Fig. 15 eine elektromechanische Darstellung des

Ouecksilberkontakten, und zwar insbesondere eines ~ Mehrelement-Koaxialschalters, der zwei Metallblöcke aufweist, welche bei richtiger Zusammenstellung koaxiale Durchführungen durch den Schalter begrenzen, die die Anschlüsse der Elemente miteinander verbinden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines hochempfindlichen neuartigen Koaxialschalters

mit einer Vielzahl von gleichzeitig arbeitenden Relais- 30 gemäß der Erfindung und

elementen, so daß die Ansprechgeschwindigkeit de? Fig. 20 ein Schaltbild eines Dreielementschal^rs

gemäß der Erfindung mit einer T-Verbindung.

Die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind in vier verschiedenen Schaltern beispielsweise dar-Dämpfung und geringfügigem Nebensprechen zwi- 35 gestellt, und zwar einem Dreielement-Koaxialschen den Schaltkanälen verfügbar machen. schalter in Fig. 1 bis 5, 15 und 18, einem Dreielement-

Koaxialschalter in schematischer Darstellung in Fig. 20, einem Vierelement-Koaxialschalter in Fig. 6 bis 14, 16 und 17 und einem Fünfelement-Koaxialsationsausbauchung, wie sie von Koaxialschaltern an 40 schalter in Fig. 19.

sich bekannt ist, sowie die Schaffung eines Koaxial- Die Elemente, weiche in den verschiedenen Scltal-

relais mit Quecksilberkontakten und einer Vielzahl tern verwendet werden, sind schnell ansprechende von Relaiselementen, wobei jede T-Verbindung im Ko- polarisierte Relais mit quecksilberbenetzten Kontakaxialrelais in der Verbindung mit dem Mittelanschluß ten. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das besonders der T-Verbindung elektrisch kompensiert ist und bei 45 dargestellte Relaiselement beschränkt. Es kann eine welchem insbesondere nicht angeschaltete Anschlüsse zufriedenstellende Arbeitsweise auch mit einem: anmit Abschlußwiderständen verbunden werden und deren, an sich bekannten polarisierten Relais -mit schwimmende Glieder zwischen den Elementen ge- quecksilberbenetzten Kontakten erzielt werden,
erdet sind. Für Anwendungsfälle, bei welchen die Kopplungs-

Die Erfindung betrifft ferner die Schaffung eines 50 kapazität durch die Kontaktflächen zwischen dem ein-Koaxialschalters mit quecksilberbenetzten Kontakten geschalteten und dem abgeschalteten Weg vernachläsfür das Erzielen eines konstanten Übergangswider- sigbar sein kann, wird der in Fig. 1 bis 5, 15 und 18 Standes. dargestellte Dreielementschalter 1 verwendet. Der

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung Schalter 1 weist ein zweiteiliges Gehäuse auf, das aus eines Mehrelement-Koaxialschalters mit einer Schalt- 55 den aufeinanderpassenden Blöcken 2 und 3 besteht. anordnung für das gleichzeitige Betätigen der EIe- Der Block 2 trägt die Anschlüsse 4, 5 und 6, die den rnente des Schalters und einer Abschirmung für jedes Schalter mit nicht gezeigten Außenleitungen oder Ka^ der Elemente zur Isolierung der Schaltanordnung von nälen verbinden. Die Blöcke 2 und 3 schließen drei den durch die Schalter gesteuerten Schaltanordnungen. empfindliche Relaiselemente 7, 8 und 9 ein, deren Weitere Besonderheiten der Erfindung ergeben sich 60 Ausführung am besten in Fig. 5 veranschaulicht ist. aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung Die Relaiselemente 7', 8 und 9 sind in einer senkrechmit den Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Dreielement-Koaxialschalters gemäß der Erfindung,

Schalters weniger als 2 Millisekunden beträgt.

Außerdem will die Erfindung einen neuartigen Koaxialschalter mit geringer und unveränderlicher

Weitere Ziele der Erfindung betreffen die Schaffung eines Koaxialrelais mit Quecksilberkontakten und einer die Ouecksilbermasse umgebenden Kompen-

ten Ebene angeordnet und an ihren oberen Enden durch Bügel 10 und 11 miteinander verbunden. Jedes Relaiselement ist mit einer 8000-Ohm-Erregerspule

Fig. 2 eine teilweise aüsemandergezogene Darstel- 65 12 ausgestattet, welche auf einer Abschirmung öder lung des Dreielement-Koaxialschalters, Hülse 13 angeordnet und mit den Betätigungs-

Fig. 3 eine Vorderansicht des Dreielement-Koaxial- anschlüssen 14, 15 und 16 über Leiter 17, 18 bzw. 19

verbunden ist. Je nach der Polarität des über die Beim Schnitt nach der Linie tätigungsanschlüsse, z. B. den Anschluß 14 für Re-

schalters,

Fig. 4 eine Ansicht

IV-IV der Fig. 3 des Dreielement-Koaxialschalters, 7° lais 9, zugeführten Erregerstromes wählt das Relais-

element, wie weiter unten noch erläutert werden soll, einen von zwei Wegen durch den Schalter aus. Die Erregerspulen 12 passen in Schlitze oder Aussparungen 20 und 21 der Blöcke 2 bzw. 3. Die Abschirmung 13, welche die zugehörige Spule 12 trägt, ist ihrerseits zwischen den Blöcken 2 und 3 gelagert und an beiden Enden mit einer Erweiterung versehen, so daß sie guten elektrischen Kontakt mit den Blöcken hat, wenn diese verspannt werden. Die Blöcke 2 und 3 sind so geformt, daß der Schirm 13 mit dem restlichen Teil des entsprechenden Relaiselements zusammenpaßt, und miteinander durch Schrauben 22 verbunden, welche durch Bohrungen 23 im Block 2 geführt und in Gewindebohrungen 24 im Block 3 eingeschraubt sind. Die Abschirmung 13 trägt das Glasrohr 25 des zugehörigen Relaiselements, das seinerseits die metallische Leitung 26, die Quecksilbermasse 27, den sich verjüngenden Anker 28 und die Polstücke 29 und 30 trägt. Die Polstücke 29 und 30 tragen an ihren unteren Enden die Kontaktflächen, mit welchen der Anker 28 abwechselnd in Kontakt kommen kann. Die Blöcke 2 und 3 sind mit Aussparungen 31 und 32 versehen, die die Außenteile der Polstücke 29 und 30 sowie die Metallbügel 10 und. 11 umschließen. Die Leitung 26, die Polstücke 29 und 30 und die Bügel 10 und 11 können zur Herabsetzung ihrer Induktivität und ihres Widerstandes vergoldet sein. Die Magnete 35 und 36 jedes Relaiselements werden in ihrer Lage durch entsprechende Bohrungen in den Blöcken mittels magnetischer Seitenplatten oder Arme 37 und 38 gehalten, welche an den Blöcken 2 und 3 durch Schrauben 39 befestigt sind. Ein Abstandsstück 40 trägt das Klemmbrett 41, das die Klemmen 14, 15 und 16 enthält. Die Aussparungen oder Hohlräume 31 und. 32, die Hohlräume 42 und 43, welche die Leitung 26 umgeben, und die Ausbauchungen 44 und 45, welche die Quecksilbermasse 27 in dem Glasrohr 25 umschließen, sind so bemessen, daß sie ein ziemlich konstantes Verhältnis von Innen- zu Außenleiter bedingen und demgemäß einen konstanten Wellenwiderstand durch den Schalter aufrechterhalten als Gegenstück zu dem Wellenwiderstand der Koaxialleitungen, die mit den Anschlüssen 4, 5 und 6 verbunden sind. Der Wellenwiderstand einer Koaxialleitung ist bekanntlich durch die Formel bestimmt:

Z (in Ohm) = -==■ · log₁₀ —,

wobei Ä" die Dielektrizitätskonstante des Hohlraums ist, D der Innendurchmesser des Hohlraums und d der Außendurchmesser des mittig angeordneten Leiters. Aus dieser Formel ergibt sich, daß das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser D des Hohlraums und dem Außendurchmesser d des Innenleiters in den Elementen des Schalters konstant sein muß, damit der Wellenwiderstand konstant bleibt.

Die Klemmen 14, 15 und 16 sind so geschaltet, daß die drei Spulen der Relaiselemente 7, 8 und 9 gleichzeitig erregt werden können. Die Erregerspulen können zwecks gleichzeitiger Betätigung hintereinander oder parallel geschaltet sein; sie können aber auch gewünschtenfalls nacheinander betätigt werden. Ein Eingangsanschluß 5 kann von dem einen zu dem anderen der Ausgangsanschlüsse 4 und. 6 verlegt werden, wenn die Spulen der Relaiselemente 7, 8 und 9 erregt werden. Die zusätzliche Schaltfunktion, welche durch die Verwendung von drei Relaiselementen statt nur eines einzigen ermöglicht wird, besteht darin, daß der nicht angeschaltete Anschluß 4 oder 6 durch einen Anpassungswiderstand 46 oder 47 abgeschlossen wird. Die Abschlußwiderstände 46 und 47 sind in Endstücken 48 und 49 eingeschlossen, durch die sie geerdet sind, und ferner mit einem der Polstücke der Relaiselemente 7 bzw. 9 verbunden. Wie insbesondere in Fig. 15 und 18 gezeigt, welche die elektrische Schaltung des Dreielementschalters darstellen, ist der Eingangsanschluß 5 über das Relaiselement 8, die

ίο Leitung 11 und das Relaiselement 9 mit dem Ausgangsanschluß 6 verbunden. Der Ausgangsanschluß 4 ist über das Relaiselement 7 mit dem Abschlußwiderstand 46 verbunden. Wenn der Schalter betätigt wird oder wenn die drei Relaiselemente 7, 8 und 9 gleichzeitig erregt werden, wird der Eingangsanschluß 5 über das Relaiselement 8, die Leitung 10 und das Relaiselement 7 mit dem Ausgangsanschluß 4 verbunden und der Ausgangsanschluß 6 über das Relaiselement 9 mit dem Abschlußwiderstand 47. Auf diese

ao Weise wird die nachteilige kapazitive Kopplung, die bei einem Einzelelement-Koaxialschalter auftreten würde, durch das Abschließen des nicht angeschalteten Weges mit einem Anpassungswiderstand wesentlich verringert.

Wenn auch bei dem beschriebenen Dreielementschalter der nicht angeschaltete Weg durch einen Anpassungswiderstand 46 bzw. 47 abgeschlossen wird, so wird jedoch durch die Verwendung von drei Relaiselementen eine weitere nachteilige Wirkung eingeführt. Wenn der Anschluß 5 mit dem Anschluß 6 verbunden ist, wie in Fig. 15 und 18 gezeigt, so ist das Glied 10 an beiden Enden ohne Verbindung, d. h., es »schwimmt«. Das schwimmende Glied 10 verursacht unerwünschte kapazitive Effekte. Es kann zwar ein Dreielementschalter, wie der in Fig. 20 schematisch dargestellte Schalter 50, vorgesehen werden, der die Elemente 51, 52 und 53 aufweist und bei welchem schwimmende Glieder vermieden sind; jedoch kann der Abschluß des jeweils nicht angeschalteten Anschlusses 54 oder 55 durch einen Anpassungswiderstand nicht ebenfalls vorgesehen werden. Um beide Ziele zu erreichen, d. h. den nicht angeschalteten Anschluß durch einen Anpassungswiderstand abzuschließen und eine Erdung bzw. die Vermeidung schwimmender Glieder zu verwirklichen, ist die Verwendung von vier Relaiselementen erforderlich.

Der in Fig. 6 bis 14, 16 und 17 gezeigte Schalter 56 hat vier Relaiselemente 57 bis 60 und erfüllt die beiden vorerwähnten Funktionen. Der Schalter 56 hat kein zweiteiliges Gehäuse wie der erläuterte Dreielement-Koaxialschalter. Der Schalter 56 kann jedoch auch mit einem geteilten Gehäuse ausgebildet werden; jedenfalls lassen sich einrichtungsmäßig wesentliche Vorteile dadurch erzielen, wenn die Stirnfläche klein gehalten wird. Drei Anschlüsse 61,62 und 63 sind waagerecht am oberen Teil der Stirnplatte 64 angeordnet und zwei Anschlüsse 65 und 66 waagerecht am unteren Teil der Stirnplatte. Die Wirkungsweise des Schalters 56 besteht, wie nachstehend näher beschrieben, darin, den Anschluß 63 mit dem einen oder dem anderen der Anschlüsse 65 und 66 zu verbinden. Der nicht angeschaltete Anschluß 65 bzw. 66 wird mit einem der Anschlüsse 61 oder 62 verbunden, welche mit einem nicht gezeigten Abschlußwiderstand oder ebenfalls nicht gezeigten koaxialen Leitern verbunden ist. Die Anschlüsse 61, 62, 63, 65 und 66 werden an der Stirnplatte 64 durch einen Metallkörper 67 gehalten, der auf der Stirnplatte 64 mittels Schrauben 68 befestigt ist. Die Stirnplatte 64 trägt zusammen mit einer Endplatte 69 waagerechte Metall-

blöcke 70 und 71. Die Metallblöcke 70 und 71 halten zwischen sich die Relaiselemente 57 bis 60, welche den oben beschriebenen Relaiselementen ähnlich sind Die waagerechten Metallblöcke 70 und 71 sind mit der Endplatte 69 und mit der Stirnplatte 64 durch Schrauben 72 und 73 verbunden. Die waagerechten Metallblöcke 70 und 71 tragen waagerechte Deckelplatten 74 und 75, welche an diesen durch Schrauben 76 und an der Stirnplatte 64 durch Schrauben 76 dem Anschluß 66 verbunden, während der Anschluß 65 abgeschlossen und mit dem bei 62 angeschlossenen Abschlußwiderstand verbunden wird. Der Weg von dem gemeinsamen Anschluß 63 zum wählbaren Anschluß 66 verläuft über den Anschluß 81 in der Durchführung 83, die T-Verbindung 82, das Relaiselement 59, die Leitung 94 in der Durchführung 95, das Relaiselement 60 und über die Leitung 90 in der Durchführung 97 zum Anschluß 66. Der Weg vom

bzw. 77 befestigt sind. Die Deckelplatten 74 und 75 io Anschluß 65 zu dem bei 62 angeschlossenen Abschluß-

bilden zusammen mit den waagerechten Metallblöcken 70 und 71 einen Außenleiter für die nachstehend beschriebenen Zwischenverbindungen zwischen den Relaiselementen 57 bis 60. Die Seiten der Relaiselemente 57 bis 60 sind durch magnetische Seitenplatten 78 und 79 abgeschirmt, welche, an den Metallblöcken 70 und 71 durch Schrauben 80 befestigt sind und die Relaiselementmagnete tragen. Wie insbesondere Fig. 6 zeigt, ist der Schalter 56 durch die vorangehend kurz beschriebenen verschiedenen Teile völlig eingeschlossen.

Wenn sich die Relaiselemente 57 bis 60 in ihrem Normalzustand befinden, ist der gemeinsame Anschluß 63 mit dem Anschluß 65 verbunden. Der Weg vom gemeinsamen Anschluß 63 verläuft über die ebenfalls in Fig. 8 gezeigte Leitung 81 zur Verbindungsstelle oder T-Verbindung 82. Die Leitung 81 und die T-Verbindung 82 sind in einem U-förmigen Kanal bzw. in einer Rinne oder Durchführung 83 in der Deckelplatte 74 eingeschlossen. Die Durchführung 83 ist in ihrem Querschnitt U-förmig und bildet zusammen mit dem Metallblock 70 annähernd einen zylindrischen Außenleiter. Die T-Verbindung 82 ist mit den benachbart gegenüberliegenden Polstücken widerstand verläuft über die Leitung 86 in der Durchführung 87, das Relaiselement 57 und die Leitung 98 in der Durchführung 99 zum Anschluß 62. Auf diese Weise wird durch die Betätigung des Schalters 56 der vorher nicht angeschaltete Anschluß 65 bzw. 66 mit dem gemeinsamen Anschluß 63 verbunden und der vorher angeschaltete Anschluß 65 bzw. 66 entweder mit dem Abschlußwiderstand 61 oder mit dem Abschlußwiderstand 62. Wenn der Schalter 56 betätigt

ao wird, so stellt er außerdem eine Erdverbindung 58 G über das Relaiselement 58 zur Leitung 84 her, welche sonst schwimmend wäre. Die Betätigung des Schalters 56 erfolgt durch Anlegen einer Spannung an die Klemmen 100, die auf dem Block 101 befestigt sind, der seinerseits auf der Endplatte 69 angeordnet ist. Die Endplatte 69 trägt ferner die Stecker 102, welche zur Halterung des Schalters 56 dienen. Die Spulen der Relaiselemente 57 bis 60 liegen in Reihenschaltung mit den Klemmen 100.

Die Glasrohre 103 der Relaiselemente 57 bis 60 sind je auf einer mit einem Flansch ausgebildeten metallischen Abschirmung 104 gelagert. Die metallische Abschirmung 104 ruht auf einem schalenförmigen Metallkörper 105 auf, der in Anpassung an die

der Relais 58 und 59 verbunden. Die Verbindung 35 Quecksilbermassen in den Relaiselementen 57 bis 60

mit dem Polstück des Relais 59 ist, wenn die Relaiselemente 57 bis 60 sich in ihrem Normalzustand befinden, eine Stich- oder Leerlaufleitung. Diese Stichleitung wird in einer nachstehend beschriebenen Weise kompensiert.

geformt ist. Die Abschirmungen 104 bilden zusammen mit den schalenförmigen Körpern oder Ausbauchungen 105 die äußeren Leitungswege für die Relaiselemente 57 bis 60. Der obere Teil der Ab-

Die Verbindung mit dem Polstück des 40 schirmungen 104 und der untere Teil der Ausbauchan-Relaiselements 58 verläuft über das Relaiselement 58 gen 105 besitzen mehrere Kontaktfinger, so daß sie zur Leitung 84, welche, wie in Fig. 10 gezeigt, von guten Kontakt mit den waagerechten Blöcken 70 und einem Metallzylinder 85 eingeschlossen ist, zu einem 71 haben.

Polstück des Relaiselements 57. Das Polstück des Bei der vorbeschriebenen T-Verbindung 82 besteht

Relaiselements 57 ist über die Leitung 86 in der 45 infolge der nicht angeschalteten Stichleitung eine Durchführung 87 mit dem Koaxialanschluß 65 ver- kapazitive Kopplung zwischen dieser und dem entbunden. Die Leitung 84, welche durch den Zylinder
85 geführt ist, ist in der Durchführung 88 in der
Deckelplatte 74 und von einer Durchführung 89 in
der Deckelplatte 75 eingeschlossen. Auf diese Weise 50
ist der gemeinsame Anschluß 63 mit dem Anschluß

sprechenden Relaiselement 58 oder 59. Die durch diese Stichleitung hereingebrachte Unregelmäßigkeit des Scheinwiderstandes wird durch Erhöhung der Induktivität der Leitung 81 durch Verwendung einer

verhältnismäßig

kleinem Durchmesser

Leitung von

65 der beiden wahlweise zu verbindenden Anschlüsse kompensiert, verbunden. Wenn der Anschluß 63 mit dem Anschluß Um die Verwendung einer T-Verbindung zu ver-

65 verbunden ist, ist der Anschluß 66, welcher in meiden, kann ein Fünfelementschalter, der nach den diesem Fall der nicht angeschaltete Anschluß ist, mit 55 erfindungsgemäßen Merkmalen aufgebaut ist, verwendem Anschluß 61 verbunden. Der Anschluß 66 ist det werden. Fig. 19 zeigt das Schaltbild eines solchen

Schalters mit fünf Relaiselementen 106 bis 110, der eine Verbindung zwischen dem Anschluß 111 und einem der Anschlüsse 112 und 113 vermittelt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und

über die Leitung 90, welche, wie sich am besten aus Fig. 12 ergibt, von der Durchführung 97 in der unteren Deckelplatte 75 eingeschlossen ist, mit dem unteren Ende des Relaiselements 60 verbunden. Die Verbindung von der Leitung 90 (s. insbesondere Fig. 16) verläuft über das Relaiselement 60 zur Leitung 92, welche von der Durchführung 93 in der oberen Deckelplatte 74 eingeschlossen ist, zum Anschluß 61. Wenn das Relais 59 seine normale Lage einnimmt, besteht eine Erdverbindung zu der Leitung oder dem Glied 94, welches sonst schwimmend wäre.

Wenn der Schalter 56 betätigt wird oder wenn die Spulen der Relaiselemente 57 bis 60 gleichzeitig erregt werden, wird der gemeinsame Anschluß 63 mit beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens beliebige Abänderungen erfahren.

Claims

Patentansprüche:

1. Schalter für das wahlweise Verbinden eines Koaxialkabels mit einem von zwei anderen elektrisch ähnlichen Koaxialkabeln mit Hilfe einer Vielzahl von mit Quecksilber benetzten Kontakten

versehenen Relaiselementen, welche teilweise zur Verringerung des Übersprechens beitragen, gekennzeichnet durch seine Ausstattung mit koaxialen Leitungswegen

— 43 — 42 — 44 — 45 — 13 — 31 — 32:

5 — 26 — 27 — 28;

,29 —10—4\

^v30 —11 — 6/

ίο

welche die Relaiselemente (7,8,9; 51,52,53,57 bis 60; 106 bis 110) miteinander verbinden, Spulen (12) für die gleichzeitige Betätigung der Relaiselemente, Abschirmungen (13,104), welche die Relaiselemente von den Betätigungsmitteln trennen, und Mitteln zur Scheinwiderstandkompensation für das in den Relaiselementen vorhandene Quecksilber (27).

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaiselemente (7 bis 9; 51 bis 53, 57 bis 60; 106 bis. 110) von metallischen Blöcken (2, 3, 70, 71) umschlossen sind, die in an sich bekannter Weise zusammen mit den Abschirmungen (13,104) und den Kompensationsmitteln den Außenleiter

5_43_42 —44 —45 —13 —31 —32:

eines koaxialen Leitungweges durch den Schalter bilden.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Metallblöcken (2,3; 70,71) eine Vielzahl von Durchführungen vorgesehen ist, in welchen Verbindungen zwischen den Relaiselementen (7 bis 9; 51 bis 53; 57 bis 60; 106 bis 110) und zwischen den Relaiselementen und den Koaxialanschlüssen (6 bzw. 4, 5, 54, 55, 63, 65, 66, 111, 112, 113) des Schalters angeordnet sind, wobei diese Verbindungen und die Relaiselemente, wie an sich bekannt, als Innenleiter des koaxialen Leitungsweges durch den Schalter dienen.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß geerdete Kontakte (59 G, 58 G) für das Erden der angeschalteten Verbindungen zwischen den Relaiselementen vorgesehen sind.

5. Schalter nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die nicht angeschalteten Koaxialanschlüsse (4, 6, 65, 66, 112, 113) des Schalters Abschluß widerstände (47, 46 [61, 62]) angeschaltet werden können.

6. Schalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungen unter Aufrechterhaltung eines konstanten Verhältnisses zwischen den Abmessungen der Innen- und Außenleiter an die Leitungsteile der Relaiselemente angepaßt sind.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegzweig von T-Verbindungen des Innenleiters innerhalb der Durchführungen in der Nähe der T-Verbindungen verringerten Durchmesser aufweist, um die Induktivität des Stegzweigs um das Maß zu vergrößern, welches für den Ausgleich der kapazitiven Kopplung der Abschlußimpedanzen ausreicht.

8. Schalter nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei koaxialem Leitungsweg durch den Schalter der Innenleiter

5 — 26 — 27 — 28 ^κ

,29—10—4\

30— 11—6/

des Leitungsweges die Verbindungen in den Durchführungen, die Quecksilbermasse (27) der Relaiselemente und die quecksilberbenetzten leitenden Teile der Relaiselemente umfaßt und daß der Außenleiter

5 — 43 — 42 — 44 — 45 — 13 — 31 — 32;

des Leitungsweges die Durchführungen, welche mit die Quecksilbermassen umgebenden Ausbauchungen (44, 45, 105) ausgebildet sind·, und die Abschirmungen (13,104) umfaßt.

9. Schalter mit mindestens vier polarisierten Relais mit quecksilberbenetzten Kontakten nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß metallische, an den Relaisblöcken (70, 71) befestigte Deckelplatten (74,75) vorgesehen sind, die mit den Blöcken die äußeren leitenden Verbindungen zwischen den Relais untereinander und zwischen den Relais, einerseits und einem Eingangskoaxialanschluß (63), mehreren Ausgangskoaxialanschlüssen (65, 66) und, mehreren angepaßten Abschlußstichleitungen bilden, wobei die Verbindungen in den Durchführungen zwischen den Blöcken (70, 71) und den Deckelplatten (74,75) angeordnet sind, und daß die Mittel für das gleichzeitige Erregen der Relais diejenigen Ausgangsanschlüsse (65, 66), welche normalerweise nicht angeschaltet sind, über mindestens zwei Relais mit dem Eingangsanschluß (63) verbinden und diejenigen Ausgangsanschlüsse, welche normalerweise angeschaltet sind, über mindestens zwei Relais mit einer der angepaßten Abschlußstichleitungen verbinden (Fig. 6 bis 14).

10. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechten Blöcke zwei magnetische Seitenplatten (78, 79) tragen und die Relais in einer Reihe zwischen den Seitenplatten angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 814 915.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

709 «86/233 9.57