DE3239207C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kontaktfreien mechanischen Mikrowellenumschalter in Koaxialleitungstechnik mit mindestens einer 3 dB-Koppleranordnung sowie einem Eingangs- und zwei Aus­ gangszweigen mit in einem Gehäuse parallel zueinander verlaufen­ den Leitungen als Innenleiter.

Ein solcher Mikrowellenumschalter ist vor allem für ein Richt­ funkheißersatzsystem mit elektronisch steuer- und durchstimmba­ ren Heißersatzsendern/Empfängern vorgesehen. Hierfür sind sehr breitbandige, kontaktfreie Schalter möglichst hoher Entkopplung erforderlich, zum Beispiel für die wahlweise Anschaltung der kreuzpolarisierten Sender/Empfänger an das Heißersatzgerät oder für eine gegenseitige Empfängerentkopplung.

Für eine derartige Schalteinrichtung bieten sich verschiedene Möglichkeiten an. Dabei haben PIN-Schalter den Nachteil zu ho­ her Dämpfung, während Koaxialschalter mit Kontakten über lange Betriebszeiträume zu unsicher sind. Magnetisch umgeschaltete Isolatoren haben eine zu geringe Entkopplung. Eine dadurch er­ forderliche Serienschaltung von zwei bis drei Schaltisolatoren/ Zirkulatoren ist sehr aufwendig.

Ein Mikrowellenumschalter der eingangs beschriebenen Art ist durch die US-PS 41 19 931 bekannt. Dieser Mikrowellenumschalter mit vier Toren enthält ein zwischen den einzelnen Leiterbahnen drehbares Plättchen, das asymmetrisch gelagert ist. Dadurch er­ gibt sich in verschiedenen Lagen ein unterschiedlicher Abstand zu den Leiterbahnen und somit ein unterschiedlicher Kopplungs­ grad mit dem Zustand "Koppeln" und "nicht Koppeln".

Ferner ist durch die US-PS 41 27 829 ein Mikrowellenumschalter bekannt, der in Hohlleitungsbauweise mit aufeinanderliegenden Seitenflächen zweier Hohlleiter aufgebaut ist. Bei diesem Mikro­ wellenumschalter, der dafür vorgesehen ist, zwei eingangsseitig angeschlossene Sender A und B wechselweise auf einen Ausgang zu schalten, sind im Bereich der Trennwände in Längsrichtung zuein­ ander versetzt zwei Koppleranordnungen eingefügt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kontaktfreien mechanischen Mikrowellenumschalter zu schaffen, der die eingangs genannten Forderungen erfüllt und einfach in seinem Aufbau ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß für den Eingangszweig ein Innenleiter vorgesehen ist, der mit je einem Innenleiter für die beiden Ausgangszweige verkoppelt ist, und daß zwischen dem Innenleiter des Eingangszweigs und jedem Innenleiter des Ausgangszweigs parallel zu den Innenlei­ tern je eine mit einem λ/4-Koppelschlitz versehene metallische Blende in Gehäuseschlitzen derart verschiebbar angeordnet ist, daß der Innenleiter des Eingangszweigs mit dem Innenleiter des einen Ausgangszweigs durch den λ/4-Koppelschlitz gekoppelt und vom Innenleiter des jeweils anderen Ausgangszweigs durch den undurchlässigen Teil der Blende entkoppelt ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 den Umschalter nach einem Prinzipschaltbild und

Fig. 3 und 4 den konstruktiven Aufbau eines Umschalters in einer Seitenansicht und einer perspektivischen Ansicht von schräg vorn.

Fig. 1 zeigt das Prinzipschaltbild des Mikrowellenumschalters mit einer 3 dB-Koppleranordnung, deren Eingang mit a bezeichnet ist und deren Durchgangsleitung am Punkt h kurzgeschlossen ist. Ferner sind zwei Auskoppelzweige vorgesehen mit den Ausgängen b und c. Am anderen Ende sind die Auskoppelzweige an den Punkten g und i jeweils kurzgeschlossen. In den Koppelbereich zwischen dem Hauptweg (a-h) und die Auskoppelzweige sind metal­ lische, mechanisch bewegliche und steuerbare Blenden j, k ein­ schiebbar. Je nachdem, ob von a nach b oder c durchgeschaltet werden soll, wird die Leiterverkopplung durch die Blende k oder j zu- oder abgeschaltet.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Koppelweg von a nach b eingeschaltet, der Leitungsweg von a nach c durch die zwischengeschobene Blende j abgeschaltet.

Fig. 2 zeigt in einem vereinfachten Schaltbild die Schalter­ stellungen für einen Umschalter entsprechend Fig. 1. Dabei ist der Eingang a mit der Mittelanzapfung des Umschalters verbunden und der Umschaltekontakt an den Ausgang b angeschlossen. Der Ausgang c ist abgeschaltet.

Den konstruktiven Aufbau eines Mikrowellenumschalters in einer besonders einfachen und reflexionsarm ausführbaren Anordnung zeigen die Fig. 3 und 4. Dabei sind in einer Ausnehmung eines Metallgehäuses 1 übereinander drei parallel zueinander verlau­ fende Leitungen d, e, f angeordnet, die den Innenleiter von Koaxialleitungen bilden. Die mittlere Leitung e ist dabei mit dem Eingang a des Mikrowellenumschalters verbunden, während die obere und untere Leitung f und d an den Ausgang b bzw. c ange­ schlossen sind. Die nicht mit dem Eingang bzw. Ausgängen ver­ bundenen Enden der Leitungen d, e, f sind kurzgeschlossen. Sie sind mit beiderseits des Gehäuses 1 angeordneten metallischen Platten 2, 3 verbunden. In den Koppelbereich zwischen der mitt­ leren und den beiden äußeren Leitungen ist jeweils eine Blende j bzw. k einschiebbar. Diese, in einer Ebene parallel zur Längs­ ausdehnung der Leitungen d, e, f verlaufenden Blenden sind als Metallplättchen ausgebildet und in Schlitzen 4, 5 des Gehäuses 1 geführt.

Die Blenden j, k enthalten λ/4-lange Koppelschlitze s und sind entweder in x- oder z-Richtung (vgl. das Koordinatenkreuz in Fig. 4) zum Schalten mechanisch bewegbar. Für verschiedene Fre­ quenzbereiche, beispielsweise 4 oder 6, 7 GHz, wäre im Mikro­ wellenumschalter nur diese Blende auszutauschen und dementspre­ chend ein anderer Abgleich der Reflexionsfaktor-Kompensations­ schrauben vorzunehmen.

Beim Blendenverschieben, d. h. Schalten, wird die Koppelöffnung zwischen den Koaxialleitungen d, e und f entweder geöffnet oder geschlossen und damit zwischen den Ausgängen b und c umgeschal­ tet. Bei gleicher Phasenlage der Anschlüsse g, h bzw. i, h (vgl. Fig. 1) wird die Leistung reflexionsarm und verlustfrei durchgeschaltet. Die Blenden können zum Gehäuse z. B. hohen ka­ pazitiven oder auch echten metallischen Kontakt besitzen. Kon­ taktunsicherheiten einzelner Lamellen im Fall echten metalli­ schen Kontaktes hätten nur geringfügigen Reflexionsfaktorein­ fluß. Der Innenleiter ist stets kontaktfrei durchgeschaltet.

Claims (1)

1. Kontaktfreier mechanischer Mikrowellenumschalter in Koaxiallei­ tungstechnik mit mindestens einer 3 dB-Koppleranordnung sowie einem Eingangs- und zwei Ausgangszweigen mit in einem Gehäuse parallel zueinander verlaufenden Leitungen als Innenleiter, dadurch gekennzeichnet, daß für den Ein­ gangszweig ein Innenleiter (e) vorgesehen ist, der mit je einem Innenleiter (d, f) für die beiden Ausgangszweige verkoppelt ist, und daß zwischen dem Innenleiter des Eingangszweigs und jedem Innenleiter des Ausgangszweigs parallel zu den Innenleitern je eine mit einem λ/4-Koppelschlitz (s) versehene metallische Blen­ de (j, k) in Gehäuseschlitzen (4, 5) derart verschiebbar ange­ ordnet ist, daß der Innenleiter des Eingangszweigs mit dem Innen­ leiter des einen Ausgangszweigs durch den λ/4-Koppelschlitz (s) gekoppelt und vom Innenleiter des jeweils anderen Ausgangszweigs durch den undurchlässigen Teil der Blende entkoppelt ist.