DE2052187B2 - Steuerbarer Schalter zur hochfrequenten Verbindung von Koaxialleitungen - Google Patents
Steuerbarer Schalter zur hochfrequenten Verbindung von KoaxialleitungenInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
- H01P1/12—Auxiliary devices for switching or interrupting by mechanical chopper
- H01P1/125—Coaxial switches
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- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Description
nach der Erfindung und
-fig.2 den Anwendungsfall eines mehrstufigen
' Imscbalters.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, umschließt die Wandung 1 des Schalters den Schaltraum 2 in dem die
Kontaktfeder 3 und das Kontaktstück 4 angeordnet sind. Die Wandung 1 geht nach oben und unten in die
Außenleiter 5 und 6 zweier sich anschließender Koaxialleitungen über, deren Innenleiter 7 und 8 mii
dem Kontaktstück 4 bzw. mit der Kontaktfeder 3 verbunden siäid. Aus Gründen der Übersichtlichkeit
wird bei dieser Prinzipdarstellung davon ausgegangen, daß sich der Schalter übergangslos in die Außenleiter
der Koaxialleitungen einfügt Hierbei wird der Schaltraum
in Richtung der Leitungsachse etwa von den Isolierstützen 9 und 10 begrenzt Selbstverständlich
kann sich die Wandung I sowohl in den Abmessungen als auch in der Form ihres Querschnitts von den
Koaxialleitungen unterscheiden, sofern nur die elektrische Bedingung eingehalten wird, daß sie zusammen mit
der Kontaktfeder 3 und dem Kontaktstück 4 eine Hochfrequenzleitung bildet, deren Wellenwiderstand
dem der Koaxialleitungen weitgehend angeglichen ist Dabei können sowohl Leitungsübergänge eingefügt sein
als auch andere, an sich bekannte Mittel angewandt werden, um einen wellenwiderstandsrichtigen Aufbau
des über den Schalter verlaufenden Leitungszuges zu erreichen.
Im einzelnen wird die Kontaktfeder 3 von der Isolierstütze 9 endseitig gehalten, während das Kontaktstück
4 beispielsweise aus einem abgeflachten Teil oder einem entsprechend geformten Ansatz des Innenleiters
besteht Die Kontaktfeder 3 weist dabei eine sehr geringe Steifigkeit auf. Sie besteht beispielsweise aus
einem geeigneten Federmaterial, z. B. Beryllium-Bronze, und erhält ein Eisenblech 11 aufgenietet oder ist
wenigstens teilweise aus ferromagnetischem Material gefertigt Gleichzeitig ist sie, gegebenenfalls zusammen
mit dem Eisenblech 11, versilbert, um die Hochfrequenzdämpfung
klein zu halten.
Das Eisenblech 11 — und damit auch die Kontaktfeder 3 — wird in Trennlage von einem Magneten 12,
vorzugsweise einem Permanentmagneten, angezogen. Hierbei ist ein Kontaktpunkt 3' am Federende von dem
Kontaktstück 4 abgehoben und die Innenleiterverbindung zwischen den Koaxialleitungen somit unterbrochen.
Das Schließen des Schalters erfolgt rr:'*°ls eines
magnetischen Steuerflusses, der dem Eisenblech U über ein Magnetjoch 13 zugeführt wird. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel wird der Steuerfluß von einem Elektromagneten 14 erzeugt, der von einem Steuerstrom
Ist durchflossen wird. Die Steifigkeit der
Kontaktfeder ist dabei so klein, daß die Federkraft gegenüber der Anzugskraft des Magneten 14 veraachlässigbar
ist
Da die Kontaktfeder 3 nur durch die magnetischen Kräfte bewegt wird, braucht sie in keiner Weise justiert
zu werden. Die Kontaktkraft unterliegt daher auch keinen zeitlichen Schwankungen, so daß eine extrem
große Anzahl wartungsfreier Kontaktspiele erreicht wird.
Die Kontaktfeder 3 ist in Trennlage an das Potential der Wandung 1 anschaltbar. Zu diesem Zweck dient ein
Kontakt 15 und ein Gegenkontakt 16, der in der Wandung 1 vorgesehen ist. Damit werden unerwünschte
kapazitive oder induktive, auf die Kontaktfeder übertragene Spannungen gegen Masse kurzgeschlossen,
so daß sich die Sperrdämpfung wesentlich erhöht. Auch die Kontaktkraft in der Ruhelage ist dann
praktisch allein von der Anziehungskraft des Magneten 12 abhängig und nicht mehr von der Federkraft. Beim
Übergang in die Arbeitslage, in der die Koaxialleitungen durchgeschaltet sind, muß lediglich im Moment des
Abzugs vom Kontakt 16 die volle Haltekraft des
Magneten 12 überwunden werden, da diese mit wachsender Entfernung der Kontaktfeder aus der
Ruhelage abnimmt.
Fig.2 zeigt Mehrstufenschalter in paarweiser Anwendung
auf eine Eichleitungsdekade, deren größenmä-Big gegeneinander abgestufte Dämpfungsglieder wahlweise
in einen Leitungszug einzuschalten sind. Ein zu diesem gehörender Koaxialleiturigsanschluß 17, 18
weist einen Innenleiter 18 mit einem stempeiförmigen Fortsatz 19 auf, der ein tellerförmig ausgebildetes
Kontaktstück 20 kontaktiert. 20 wird von einer an der
Wandung 22 des Schalters befestigten, zylinderförmigen Isolierstutze 21 gehalten. Die gesamte Anordnung ist
annähernd rotationssymmetrisch bezüglich der Achse der Koaxialleitung 17, 18 aufgebaut; dabei hat der von
der Wandung 22 eingeschlossene Schaltraum etwa die Form eines flachen Zylinders, dessen Achse mit der der
Leitung 17,18 zusammenfällt. Lediglich im Bereich des Kontaktstückes 20 weist der Schaltraum Ausbuchtungen
23 und 24 auf. Mit 25 ist eine Kontaktfeder bezeichnet, die in einer Isolierstütze 26 endseitig
gehalten wird. Bei einer Kontaktgabe zwischen 20 und 25 ist die Koaxialleitung 17, 18 mit dem koaxialen
Schalterausgang 27, 28 im 'Bereich der Stütze 26 hochfrequenzmäßig verbunden.
An den koaxialen Ausgang 27,28 ist ein Dämpfungsglied
der Eichleitung geschaltet, das zu einer abgeschirmten, gekapselten Baueinheit zusammengefaßt ist.
Es besteht aus einem Längswiderstand und zwei Querwiderständen 29, die über zugeordnete Leiterbahnen
auf einer Leiterplatte 30 mit dem Innenleiter 28 über die Abschirmung 31 mit dem Außenleiter 27
verbunden sind. Abgleichschrauben 32 dienen in an sich bekannter Weise zum Abgleich der Dämpfungseinheit
auf minimalen Reflexionsfaktor und möglichst geringen Dämpfungsgang über der Frequenz.
Entsprechend dem annähernd roationssymmetrischen Aufbau sind eine ganze Reihe von Kontaktfedern
25 radial zum tellerförmigen Kontaktstück 20 angeordnet, von denen jede in der beschriebenen Weise mit
einem koaxialen Schalterausgang und einem sich anschließenden Dämpfungsglied verbunden ist. Die
rechtsseitigen Anschlüsse der Dämpfungsglieder sind mit entsprechenden koaxialen Ausgängen eines gleichartigen
Schalters verbunden, der zu dem linksseitigen bezüglich einer Mittelebene symmetrisch aufgebaut ist
und einen Koaxialleitungsanschluß 33,34 besitzt.
Die gemeinsame Betätigung jeweils zweier einander entsprechender Kontaktfedern 25 beider Schalter —
und damit die Einschaltung eines Dämpfungsgliedes in den Koaxialleitungszug 17, 18, 33, 34 — erfolgt mittels
eines gemeinsamen Elektromagneten 35 über ein Magnetjoch 36. Der Dauerfluß der Magnete 37 bewirkt
bei Abschaltung der Elektromagnete 35 die Rückstellung der Kontaktfedern in die Ruhelage.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Steuerbarer Schalter zur hochfrequenzmäßigen Verbindung von Koaxialleitungen, bestehend aus
einer den Schaltraum umgebenden, die Fortsetzung der Außenleiter bildenden Wandung und einer
Kontaktfeder, die mit einem zugeordneten Kontaktstück die Innenleiterverbindung herstellt, bei dem
der Schaltvorgang in Abhängigkeit von einem magnetischen Steuerfluß erfolgt, der über die
wenigstens teilweise aus ferromagnetischem Material bestehende Kontaktfeder geführt ist und einem
weiteren, mittels eines Permanetmagneten erzeugten magnetischen FIuB entgegengerichtet ist, d a -durch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (12) so angeordnet ist, daß er mit seinem
magnetischen Fluß die mit geringer Steifigkeit ausgebildete Kontaktfeder (3) bei abgeschaltetem
Steuerfluß in Trennlage hält und daß die Kontaktfeder (3) in der Trennlage mittels eines oder mehrerer
Kontaktpunkte (15) der Wandung anliegt und damit auf Wandungspotential geschaltet ist.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (20) tellerförmig
ausgebildet ist, der Schaltraum vorzugsweise eine flache Zylinderform mit einer senkrecht zur Ebene
des Kontaktstückes (20) stehenden Längsachse aufweist und eine oder mehrere Kontaktfedern (25)
radial zum Kontaktstück (20) angeordnet sind und mit den Innenleitern (28) zugeordneter Koaxialleitungen (27,28) verbunden sind.
3. Schalter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine in Richtung der Zylinderachse in den
Schaltraum einmündende Koaxialleitung (17, 18), deren Innenleiter (18) das tellerförmige Kontaktstück (20) mit einem insbesondere stempeiförmigen
Fortsatz (19) vorzugsweise zentrisch kontaktiert.
4. Schalter nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine insbesondere paarweise
Anordnung in Verbindung mit einer Eichleitungsdekade, deren größenmäßig gegeneinander abgestufte
Dämpfungsglieder (29) gegebenenfalls zwischen zwei einander entsprechende Koaxialleitungsanschlüsse (27,28) beider Schalter geschaltet sind.
5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Betätigung einander
entsprechender Kontaktfedern (25) beider Schalter durch einen einzigen, vorzugsweise über ein
gemeinsames Joch (36) zugeführten, magnetischen Steuerfluß erfolgt
6. Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch die konstruktive Verbindung
der Wandung (22) des Schaltraumes mit wahlweise auszuschaltenden Teilschaltungen, insbesondere
Dämpfungsgliedern (19), die zu vorzugsweise abgeschirmten, gekapselten Baueinheiten (31) zusammengefaßt sind.
7. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Steuerflüsse Elektromagnete (14, 35)
vorgesehen sind.
8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Erzeugung der Steuerflüsse mittels eines oder mehrerer Magnete, insbesondere Permanetmagnete, die an die einzelnen Kontaktfedern (3,25), gegebenenfalls unter Verwendung von
Die vorliegende Erfindung betrifft einen steuerbaren Schalter zur hochfrequenzmäßigen Verbindung von
Koaxialleitungen, bestehend aus einer den Schaltraum umgebenden, die Fortsetzung der Außenleiter bildenden Wandung und einer Kontaktfeder, die mit einem
ίο zugeordneten Kontaktstück die Innenleiterverbindung
herstellt, bei dem der Schaltvorgang in Abhängigkeit von einem magnetischen Steuerfluß erfolgt, der über die
wenigstens teilweise aus ferromagnetischem Material bestehende Kontaktfeder geführt ist und einem
weiteren, mittels eines Permanentmagneten erzeugten mechanischen Fluß entgegengerichtet ist
Ein derartiger Schalter ist aus der US-PS 32 64 425
bekannt Aufgrund der Forderung, daß derartige Schalter wellenwiderstandsrichtig aufgebaut sein sollen,
um die zu schaltenden hochfrequenten Spannungen bzw. Ströme möglichst reflexionsarm übertragen zu
können, sind geringe Durchlaß- und große Sperrdämpfungen nötig. Dies ist jedoch bei dem Schalter nach der
genannten US-PS nicht gewährleistet, da bei der durch
den Permanetmagneten definierten Trennlage der
Kontakte kapazitive oder induktive Störungen entstehen können.
Aus der US-PS 30 87 125 ist weiterhin ein Schalter
mit magnetischem Steuerfluß bekannt, bei dem die
Kontaktfedern in der Trennlage mittels Kontaktpunkten auf Wandungspotential geschaltet sind. Unter dem
Einfluß eines magnetischen Steuerflusses gelangen zwei einander gegenüberstehende Kontaktfedern in die
Arbeitslage, in der der Innenleiterkontakt hergestellt ist.
Nachteilig ist hierbei die Abhängigkeit der Kontaktgabe von der Justierung der Kontaktfedern und von
Alterungserscheinungen des Federmaterials.
Aufgabe der Erfindung ist es, sowohl die Betriebssicherheit eines Schalters der eingangs genannten Art
wesentlich zu erhöhen, ohne dabei seine Hochfrequenzeigenschaften zu beeinträchtigen, als auch eine möglichst geringe Durchlaß- und eine möglichst große
Sperrdämpfung zu erzielen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß der Permanentmagnet so angeord
net ist, daß er mit seinem magnetischen Fluß die mit
geringer Steifigkeit ausgebildete Kontaktfeder bei abgeschaltetem Steuerfluß in Trennlage hält und daß die
Kontaktfeder in der Trennlage mittels eines oder mehrerer Kontaktpunkte der Wandung anliegt und
so damit auf Wandungspotential geschaltet ist
Wesentliche Vorteile eines erfindungsgemäßen Schalters bestehen darin, daß eine Justierung der
Kontaktfeder vollständig entfällt, daß die Kontaktdrükke praktisch keinen alterungsbedingten, zeitlichen
Schwankungen unterliegen, daß die Lebensdauer, d. h. die Anzahl der wartungsfreien Kontaktspiele, sehr groß
ist, daß das Auswechseln verbrauchter Kontaktteile in einfacher Weise erfolgt und daß die Sperrdämpfung des
Schalters wesentlich erhöht ist, was insbesondere bei
einer Vielfachanwendung im Rahmen eines mehrstufigen Umschalters von entscheidender Bedeutung ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schalters sind in den Unteransprüchen näher
beschrieben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger bevorzugter, teilweise in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
F i g. 1 die prinzipielle Darstellung eines Schalters
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2052187A DE2052187B2 (de) | 1970-10-23 | 1970-10-23 | Steuerbarer Schalter zur hochfrequenten Verbindung von Koaxialleitungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2052187A DE2052187B2 (de) | 1970-10-23 | 1970-10-23 | Steuerbarer Schalter zur hochfrequenten Verbindung von Koaxialleitungen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2052187A1 DE2052187A1 (de) | 1972-04-27 |
DE2052187B2 true DE2052187B2 (de) | 1978-03-02 |
DE2052187C3 DE2052187C3 (de) | 1978-10-26 |
Family
ID=5786004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2052187A Granted DE2052187B2 (de) | 1970-10-23 | 1970-10-23 | Steuerbarer Schalter zur hochfrequenten Verbindung von Koaxialleitungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2052187B2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4011977A1 (de) * | 1989-02-28 | 1991-10-17 | Victor Nelson | Magnetschalter fuer koaxial-uebertragungsleitungen |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0618634B1 (de) * | 1993-03-31 | 1998-07-29 | Robert Bosch Gmbh | Koaxialschalter |
DE102005025403A1 (de) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg | Elektrische Schaltvorrichtung mit magnetischen Verstellelementen |
-
1970
- 1970-10-23 DE DE2052187A patent/DE2052187B2/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4011977A1 (de) * | 1989-02-28 | 1991-10-17 | Victor Nelson | Magnetschalter fuer koaxial-uebertragungsleitungen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2052187A1 (de) | 1972-04-27 |
DE2052187C3 (de) | 1978-10-26 |
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