DE3404198A1

DE3404198A1 - SWITCH ARRANGEMENT FOR MICROWAVE LEAD

Info

Publication number: DE3404198A1
Application number: DE19843404198
Authority: DE
Inventors: Victor H. Dix Hills N.Y. Nelson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-07
Filing date: 1984-02-07
Publication date: 1984-08-09
Also published as: GB2139010A; GB8403129D0; GB2139010B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Schalter für Mikrowellenleiter, insbesondere auf einen mit Motorantrieb versehenen Mikrowellenschalter mit kleineren Abmessungen und geringerem Gewicht, der aber hinsichtlich Arbeitsweise und Betriebssicherheit Vorteile gegenüber den bekannten Mikrowellenschaltern bietet. ;:.The invention relates to switches for microwave conductors, in particular to one provided with a motor drive Microwave switch with smaller dimensions and lower weight, but with regard to the mode of operation and operational safety Offers advantages over the known microwave switches. ;:.

Die üblichen Mikrowellenschalter, wie sie in Satelliten und auf verwandten Anwendungsgebieten eingesetzt werden, haben kreisförmige massive Rotoren mit halbkreisförmigen Innendurchlässen für die übertragung von Mikrowellen in 9O°-Schritten und werden von großen Motoren angetrieben. Das Gesamtgewicht einer derartigen Schalteranordnung für Mikrowellenleiter kann 2 kg erreichen und übersteigen, und der Platzbedarf ist groß. In einem Satelliten sind unter Umständen bis zu fünfzig oder noch mehr solche Mikrowellenschalter mit Motorantrieb erforderlich, und daher stellen das hohe Gewicht und der hohe Platzbedarf der bisherigen Mikrowellenschalter ein erhebliches Hindernis für die Verwendung in Satelliten dar.The usual microwave switches used in satellites and related applications have circular massive rotors with semicircular inner passages for the transmission of microwaves in 90 ° steps and are powered by large motors. The total weight of such a switch assembly for microwave conductors can Reaching and exceeding 2kg and taking up a lot of space. There may be up to fifty or in a satellite even more such motorized microwave switches are required, and hence the heavy weight and space required the previous microwave switches represent a significant obstacle for use in satellites.

Gemäß der Erfindung besitzt ein Schalter für Mikrowellenleiter einen stark vereinfachten Rotor, für den nur ein viel kleineres und leichteres Schaltergehäuse erforderlich ist, das Ausschnitte an den Ecken und den Seitenflächen erhält, um das Schaltergewicht herabzusetzen. Ein Motorgehäuse kann mit dem Schaltergehäuse, das einen Rotor enthält, der auf 9O°-Drehschritte beschränkt ist, baulich zusammengefaßt werden. Die Erfindung ist in allen Mikrowellenbändern einsetzbar, d.h. zwischen 10 und 15 GHz. Der Schalter kann mit hoher Genauigkeit in einem vorbestimmten engen Bereich, etwa zwischen 11,2 und 12,2 GHz, 12,2 und 12,9 GHz, 14,0 und 14,5 GHz oder anderen,According to the invention, a switch for microwave conductors has a greatly simplified rotor, for which only a much smaller one and a lighter switch housing is required, with cutouts at the corners and side surfaces to accommodate the Reduce switch weight. A motor housing can be connected to the switch housing, which contains a rotor that rotates in 90 ° increments is limited, can be structurally combined. The invention is applicable to all microwave bands, i. E. between 10 and 15 GHz. The switch can be set with high accuracy in a predetermined narrow range, for example between 11.2 and 12.2 GHz, 12.2 and 12.9 GHz, 14.0 and 14.5 GHz or others,

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begrenzten schmalen Bändern, die nicht den vollen Bereich zwischen IO und 15 GHz umfassen, arbeiten, oder man kann ihn in dem ganzen Bereich mit niedrigerer Genauigkeit in den nicht benötigten Abschnitten des Rotors einsetzen. Wenn der Schalter Mikrowellen unter einem rechten Winkel übertragen soll, findet die Mikrowellenfortleitung innerhalb des Schalters zwischen dem Rotor und den Wänden einer Kammer in dem Schaltergehäuse statt, in dem der Rotor sich dreht. Bei dieser Ausführungsform des Mikrowellenschalt&rs nimmt der Rotor eine von zwei Positionen ein, die um 90° voneinander entfernt sind, und arbeitet als zweipoliger Umschalter oder als einpoliger Umschalter. Bei einer anderen Ausführungsform des Rotors nimmt der Rotor eine von drei Stellungen ein und arbeitet als Dreirichtungsschalter.limited narrow bands that do not cover the full area between IO and 15 GHz include, work, or one can use it in the whole area with lower accuracy in the unneeded sections of the rotor. If the If the switch is to transmit microwaves at a right angle, the microwave propagation takes place inside the switch between the rotor and the walls of a chamber in the switch housing in which the rotor rotates. At this Embodiment of the microwave switch & rs takes the rotor one of two positions that are 90 ° apart and works as a two-pole changeover switch or as a single-pole switch Toggle switch. In another embodiment of the rotor the rotor takes one of three positions and works as a three-way switch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schalt- und Übertragungsleistung eines Schalters für Mikrowellenleiter durch eine Schalterkonstruktion zu optimieren , die kleinere Abmessungen und niedrigeres Gewicht hat und daher einen kleineren und leichteren Motor als die bekannten Schalter benötigt.The invention is based on the object of the switching and transmission performance of a switch for microwave conductors by optimizing a switch design that is smaller in size and weight, and therefore a smaller one and a lighter motor than the known switches.

Mit der Erfindung soll ein Mikrowellenschalter der genannten Art angegeben werden, bei dem die Mikrowellenübertragung innerhalb des Schalters sich zwischen dem Schalterrotor und den Wänden der Kammer abspielt, in dem der Rotor sich dreht.The invention is to provide a microwave switch of the type mentioned, in which the microwave transmission inside the switch takes place between the switch rotor and the walls of the chamber in which the rotor rotates.

Außerdem soll ein Mikrowellenleiterschalter der genannten Art entwickelt werden, der mit einem leichten, kleinen Rotor mit geringem Durchmesser arbeitet, welcher in einem kleinen, leichten Gehäuse verdreht wird und dafür nur einen kleinen Antriebsmotor benötigt.In addition, a microwave conductor switch of the type mentioned is to be developed with a light, small rotor works with a small diameter, which is twisted in a small, lightweight housing and only a small drive motor needed.

Schließlich soll auch ein Mikrowellenleiterschalter der genannten Art angegeben werden, bei dem ein Rotor von geringemFinally, a microwave conductor switch of the type mentioned should also be specified in which a rotor of little

mm C. mm,mm C. mm,

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Gewicht benutzt wird, der schneller schaltet, leichter herzustellen ist und zuverlässiger arbeitet.Weight is used that shifts faster, easier to manufacture is and works more reliably.

In der nachstehenden Beschreibung werden die genannten und noch weitere Merkmale sowie die damit einhergehenden Vorteile im einzelnen anhand der Zeichnungen beschrieben, die folgendes darstellen:In the description below, the features mentioned and other features as well as the advantages associated therewith are described described in detail with reference to the drawings, which show the following:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Anordnung von Mikrowellenschalter und Motor gemäß der Erfindung;Fig. 1 is a side view of a microwave switch and motor assembly according to the invention;

Fig. 2 einen Blick auf das eine Ende der Anordnung in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1;FIG. 2 shows a view of one end of the arrangement in the direction of arrows 2-2 in FIG. 1;

Fig. 3 einen Blick auf das andere Ende der Anordnung in Richtung der Pfeile 3-3 in Fig. 1;Figure 3 is a view of the other end of the assembly in the direction of arrows 3-3 in Figure 1;

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 1;Figure 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 in Figure 1;

Fig. 5 einen zentralen Längsschnitt an der Linie 5-5 in Fig. 3;Fig. 5 is a central longitudinal section on the line 5-5 in Fig. 3;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Rotors der Anordnung nach den Fig. 1 bis 5 in kleinerem Maßstab;6 shows a perspective view of the rotor of the arrangement according to FIGS. 1 to 5 on a smaller scale;

Fig. 7 eine Seitenansicht des Rotors;Fig. 7 is a side view of the rotor;

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Rotor in Richtung der Pfeile 8-8 in Fig. 7;FIG. 8 shows a plan view of the rotor in the direction of arrows 8-8 in FIG. 7;

Fig. 9 eine mit Fig. 1 vergleichbare Seitenansicht einer weiteren Anordnung von Mikrowellenschalter und Motor nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung;9 shows a side view, comparable to FIG. 1, of a further arrangement of microwave switch and motor according to another embodiment of the invention;

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Fig. 10 bzw. 11 Querschnittsbilder an den Linien 10-10 bzw. 11-11 in Fig. 9;Figures 10 and 11 are cross-sectional images on lines 10-10 and 11-11, respectively, in Figure 9;

Fig. 12 einen Blick auf das eine Ende der Anordnung in Richtung der Pfeile 12-12 in Fig. 9;Figure 12 is a view of one end of the assembly in the direction of arrows 12-12 in Figure 9;

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des Schalterteils des in der Anordnung nach den Fig. 9 bis 12 verwendeten Rotors in kleinerem Maßstab; '■'·■ 13 is a perspective view of the switch part of the rotor used in the arrangement according to FIGS. 9 to 12, on a smaller scale; '■' · ■

Fig. 14 eine Seitenansicht des in Fig. 13 gezeichneten Rotors; 14 shows a side view of the rotor shown in FIG. 13;

Fig. 15 eine Draufsicht auf den Rotor in Richtung der Pfeile 15-15 in Fig. 14.15 shows a plan view of the rotor in the direction of arrows 15-15 in FIG. 14.

Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in den Zeichnungen mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet. Die Figuren 1 bis 5 zeigen eine Anordnung von Mikrowellenschalter und Motor, die insgesamt mit 20 bezeichnet ist und ein Gehäuse 22 aus Aluminium oder einem anderen Leichtmetall besitzt. Das Gehäuse 22 besitzt einen insgesamt rechtwinkligen Abschlußteil 26, der einen Schalterteil 27 eines Rotors 28 der Schalteranordnung 20 enthält; am deutlichsten ist das in den Figuren 6 bis 8 zu erkennen.Identical or corresponding parts are denoted by the same reference numbers in the drawings. the Figures 1 to 5 show an arrangement of microwave switch and motor, which is designated as a whole by 20, and a housing 22 made of aluminum or another light metal. The housing 22 has a generally rectangular end part 26, which includes a switch portion 27 of a rotor 28 of the switch assembly 20; this is most evident in the figures 6 to 8 can be recognized.

Der Abschlußteil 26 des Gehäuses 22 weist rechtwinklige und Eckausschnitte 30 und Eckausschnitte 32 in der Mitte auf, durch die das Gewicht der Anordnung verringert wird. Der Gehäuseteil 26 besitzt vier ebene Seiten 34, in die jeweils eine Rechtecköffnung 38 geschnitten ist, die den unmittelbaren Austausch von Mikrowellenenergie zwischen dem hohlen Innenraum des Gehäuses 22 und einem von vier Hohlleitern 40 (in Fig. 1 strichpunktiert gezeichnet) ermöglichen, die mit in Gewindelöchern 44 gedrehten Schrauben 42 an den Ecken der flachenThe end part 26 of the housing 22 has right-angled and corner cutouts 30 and corner cutouts 32 in the middle, which reduces the weight of the assembly. The housing part 26 has four flat sides 34, one in each Rectangular opening 38 is cut, allowing the direct exchange of microwave energy between the hollow interior of the housing 22 and one of four waveguides 40 (shown in phantom in Fig. 1) allow with threaded holes 44 turned screws 42 at the corners of the flat

[.■ .~y 340Λ198 [. ■. ~ Y 340Λ198

—. ft -·-. ft -

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Seiten 34 des Gehäuseteils 26 angebracht werden können. Der hohle Gehäuseteil 26 besitzt eine zylindrische innere Kammer 46 mit einer Wand 47, an der die Rechtecköffnungen 38 ausmünden. Eine ebene Abschlußwand 48 des Gehäuseteils 26 besitzt einen zurückspringenden Abschnitt 49, der eine bogenförmige 18O°-Öffnung 50 aufweist, die mit der Kammer 46 in Verbindung steht. Gewindebohrungen 52 in der Wand 48 (vgl. Fig. 2) nehmen Schrauben zum Anbringen der Anordnung 20 an einem geeigneten Halter 54 auf, der in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist. Eine Mittelöffnung 56 in dem zurückspringenden Wandteil 49 enthält eine zylindrische Lagerung 58, in die ein Achszapfen 60 am Außenende des Rotors 28 aufgenommen ist.Pages 34 of the housing part 26 can be attached. The hollow housing part 26 has a cylindrical inner chamber 46 with a wall 47 on which the rectangular openings 38 open out. A flat end wall 48 of the housing part 26 has a recessed portion 49 having an arcuate 180 ° opening 50 communicating with the chamber 46 stands. Threaded bores 52 in wall 48 (see FIG. 2) accept screws for attaching assembly 20 to a suitable one Holder 54, which is indicated in Fig. 1 by dash-dotted lines. A central opening 56 in the recessed wall portion 49 contains a cylindrical bearing 58 in which a journal 60 is received at the outer end of the rotor 28.

Der Schalterteil 27 des Rotors 28 trägt zwei in axialem gegenseitigen Abstand angebrachte zylindrische Abschlußplatten 62, 64 (Fig. 7 und 8). Zwischen den Abschlußplatten 62, 64 und baulich damit verbunden ist ein flacher Mittelblock 66 vorgesehen, der voneinander abgewandte ebene parallele Seitenflächen 68 besitzt. Die Stärke des Blocks 66 ist im wesentlichen gleich dem ümfangsabstand zwischen den Öffnungen 38 in der Kammer 46, wodurch erreicht wird, daß die Wände von Durchlässen für Mikrowellen zwischen ausgewählten Paaren von Öffnungen 38 durch die Kammer 46 hindurch mit den Seitenflächen der Öffnungen 38 fluchten. Alle Öffnungen 38 haben gleiche Länge und Breite. Die Länge jeder Wand 68 ist gleich der Länge jeder Öffnung 38. Die Breite jeder Wand 68 ist gleich dem Durchmesser jeder Abschlußplatte 62, 64, die genau eingepaßt ist, so daß sie sich zwischen den Kammerwänden 47 drehen kann. Der Durchmesser der Kammer 46 ist somit im wesentlichen gleich dem Durchmesser der kreisförmigen Abschlußplatten 62, 64 und der Breite der Wände 68 des Blocks 66. Nuten 76 in voneinander abgewandten Seiten des Blocks 66 dienen zur Feinabstimmung der Mikrowellenanordnung 58, um ein vorbestimmtes enges Band von Mikrowellenfrequenzen durchtreten zu lassen. NötigenfallsThe switch part 27 of the rotor 28 carries two axially mutual Spaced cylindrical end plates 62, 64 (Figs. 7 and 8). Between the end plates 62, 64 and structurally connected therewith is a flat central block 66 which has flat parallel side surfaces facing away from one another 68 owns. The thickness of the block 66 is substantially equal to the circumferential distance between the openings 38 in the Chamber 46, whereby it is achieved that the walls of passages for microwaves between selected pairs of openings 38 align with the side surfaces of the openings 38 through the chamber 46. All openings 38 have the same length and Broad. The length of each wall 68 is equal to the length of each opening 38. The width of each wall 68 is equal to the diameter each end plate 62,64 which is precisely fitted so that it can rotate between the chamber walls 47. Of the The diameter of the chamber 46 is thus substantially equal to the diameter of the circular end plates 62, 64 and the Width of the walls 68 of the block 66. Grooves 76 in opposite sides of the block 66 are used for fine tuning the microwave array 58 to pass a predetermined narrow band of microwave frequencies. If necessary

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können weitere an sich bekannte technische Maßnahmen, z.B. Schlitze, Nuten, Schrauben usw., vorgesehen werden, um die Impedanz des Rotors oder der zusammenwirkenden Hohlleiter abzugleichen.Further technical measures known per se, e.g. slots, grooves, screws, etc., can be provided to reduce the Match the impedance of the rotor or the interacting waveguide.

Der zurückgenommene Abschnitt 49 der Abschlußwand des Gehäuseteils 26 ist mit einem axial verlaufenden Vorsprung 80 versehen, der 90° im Bogenmaß ausmacht und in der halbkreisförmigen Öffnung 50 spielt. Die Enden'' 82 der Öffnung 50 dienen als Anschläge, um die Drehung des Rotors 28 auf 90° im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn (in Fig. 2) zu beschränken.The withdrawn section 49 of the end wall of the housing part 26 is provided with an axially extending projection 80 which makes up 90 ° in radians and in the semicircular Opening 50 plays. The ends '' 82 of the opening 50 serve as stops to the rotation of the rotor 28 to 90 ° clockwise and counterclockwise (in Fig. 2) restrict.

Der Rotor 28 kann mit einem Sektormotor 25 verdreht werden. Ein derartiger, an sich bekannter Motor ist beispielsweise in der US-Patentschrift 3 970 980 beschrieben. Mit Schrauben 101 ist an dem zylindrischen Endteil 24 des Gehäuses 22 eine Kreisplatte 102 befestigt, die eine Öffnung 104 besitzt, in der eine isolierte Steckvorrichtung 106 befestigt ist. Stromanschlüsse 108 sind an der Steckvorrichtung 106 angebracht, strichpunktiert angedeutete Leitungen 110 (Fig. 5) können von einem äußeren Stromkreis an die Anschlüsse 108 geführt sein, um die Stromversorgung für den Motor 25 herzustellen. Drähte 112 im Inneren des Gehäuseteils 24 verlaufen zwischen den Anschlüssen 108 und einem feststehenden Anker 114 des Motors 25. Der Anker 114 besitzt einen inneren und einen äußeren, feststehenden axialen Wellenabschnitt 116, 117. Der innere Wellenabschnitt 116 greift durch eine Öffnung in der Abschlußwand 121 eines becherförmigen Motorgehäuses 122 und berührt eine Kugelabstützung 124, die in eine Ausnehmung in dem axialen Fortsatz 62a der Platte 62 eingreift. Das Motorgehäuse 122 ist mit dem Schalterteil des Rotors 28 durch Schrauben 126 verbunden, die in Bohrungen in dem Plattenfortsatz 62a eingreifen. Eine Kugellageranordnung 130 befindet sich zwi-The rotor 28 can be turned with a sector motor 25. Such a motor known per se is for example in U.S. Patent 3,970,980. With screws 101 is on the cylindrical end portion 24 of the housing 22 a Circular plate 102 attached, which has an opening 104 in which an insulated connector 106 is attached. Power connections 108 are attached to the plug device 106, lines 110 indicated by dash-dotted lines (FIG. 5) can be from an external circuit to the connections 108 in order to produce the power supply for the motor 25. Wires 112 in the interior of the housing part 24 run between the connections 108 and a stationary armature 114 of the motor 25. The armature 114 has an inner and an outer, fixed axial shaft section 116, 117. The inner one Shaft section 116 engages through an opening in the end wall 121 of a cup-shaped motor housing 122 and makes contact a ball support 124 which engages in a recess in the axial extension 62a of the plate 62. The motor housing 122 is connected to the switch part of the rotor 28 by screws 126 which are inserted into bores in the plate extension 62a intervention. A ball bearing assembly 130 is located between

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sehen der Motorgehäusewand 122 und der Platte 62. Der äußere Laufring 132 wird an der Innenwand der Kammer 46 festgehalten. Der innere Laufring ist mit Preßsitz über den Plattenfortsatz 62a gezogen und läuft mit dem Rotor 28 um. Der-äußere Wellenabschnitt 117 des Ankers 114 ist durch eine Klemmschraube 137 in einer Bohrung 134 festgelegt. Die Bohrung 134 verläuft in einem axialen Fortsatz 136 der feststehenden Abschlußplatte 102/ die mit Schrauben 101 an einem Ringflansch 142 am Außenende des zylindrischen Teils 24 des Gehäuses 22 befestigt ist. Im Inneren des becherförmigen Motorgehäuses 122 sind gebogene Permanentmagnete 144 befestigt, die sich mit dem Rotor 28 um den feststehenden Anker 114 drehen.see the motor housing wall 122 and the plate 62. The outer Race 132 is retained on the interior wall of chamber 46. The inner race is an interference fit over the plate extension 62a is drawn and rotates with the rotor 28. The-outer Shaft section 117 of armature 114 is fixed in a bore 134 by a clamping screw 137. The bore 134 runs in an axial extension 136 of the fixed end plate 102 / with screws 101 on an annular flange 142 is attached to the outer end of the cylindrical part 24 of the housing 22. Inside the cup-shaped motor housing 122 curved permanent magnets 144 are attached, which rotate with the rotor 28 around the fixed armature 114.

Die Anordnung 20 arbeitet als zweipoliger Schalter in folgender Weise: Wenn dem Motor 25 Strom der einen Polarität zugeführt wird, dreht sich der Rotor 28 in der einen Richtung, beispielsweise im Uhrzeigersinn gegenüber der in Fig. 4 gezeichneten Position. Nun stößt der gebogene Rotorfortsatz 80 an, und die Drehung wird durch das rechte Ende 82 der 180°- Bogen-Öffnung 50 in der Wand 48 beendet (vgl. Fig. 2). Nun ergeben sich zwei Durchlässe P und P¹ durch den Mikrowellenschalter, zwischen dem Schalterteil 27 des Rotors und der Kammerwand 47 (vgl. Fig. 4). Der Durchlaß P verläuft zwischen der oberen öffnung 38a, der Kammerwand 47 und der seitlichen öffnung 38b. Der Durchlaß P¹ verläuft zwischen der unteren öffnung 38c und der Seitenöffnung 38d. Wenn der Stromfluß in dem Anker 114 umgekehrt wird, dreht sich der Rotor 28 im Gegenuhrzeigersinn, wie in Fig. 4 durch.den Pfeil A angedeutet. Dadurch werden die Durchlässe vertauscht, so daß nun Mikrowellenenergie in dem einen Durchlaß zwischen der oberen _v öffnung 38a und der Seitenöffnung 38d über die Kammerwand 47 verläuft und in dem anderen Durchlaß zwischen der unteren öffnung 38c und der Seitenöffnung 38b über die Kammerwand 47.The arrangement 20 operates as a two-pole switch in the following way: When the motor 25 is supplied with current of one polarity, the rotor 28 rotates in one direction, for example clockwise with respect to the position shown in FIG. The curved rotor extension 80 now strikes, and the rotation is terminated by the right end 82 of the 180 ° arc opening 50 in the wall 48 (cf. FIG. 2). There are now two passages P and P ¹ through the microwave switch, between the switch part 27 of the rotor and the chamber wall 47 (see FIG. 4). The passage P runs between the upper opening 38a, the chamber wall 47 and the lateral opening 38b. The passage P ¹ runs between the lower opening 38c and the side opening 38d. When the flow of current in armature 114 is reversed, rotor 28 rotates counterclockwise, as indicated by arrow A in FIG. Thereby the passages are reversed, so that now the microwave energy into the one passage between the upper _v opening 38a and the side opening extends 38d on the chamber wall 47 and in the other passageway between the lower opening 38c and the side opening 38b on the chamber wall 47th

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In den Figuren 9 bis 12 ist eine Dreiwege-Anordnung 2OA mit Mikrowellenschalter und Motor wiedergegeben. Die Anordnung 2OA ist der Anordnung 20 aus den Figuren 1 bis 8 vergleichbar, und einander entsprechende Teile tragen gleiche Bezugszeichen. A three-way arrangement 20A is shown in FIGS. 9 to 12 Microwave switch and motor reproduced. The arrangement 20A is comparable to the arrangement 20 from FIGS. 1 to 8, and parts corresponding to one another have the same reference numerals.

Ein Rotor 28a nach den Figuren 13 bis 15 besitzt zwei dünne, schmale, ebene, parallellaufende plattenförmige Teile 68a. Die benachbarten Innenseiten haben einen gegenseitigen Abstand, der im wesentlichen gleich der Breite jeder Rechtecköffnung in der Kammer 46 ist. Die Außenseiten der Plattenteile 68a haben voneinander einen Abstand, der im wesentlichen gleich dem Umfangsabstand zwischen den Öffnungen 38 in der Kammer ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß Wände aller Durchlässe durch die Kammer 46 mit Seiten der Öffnungen 38 in der Kammer 46 in den beiden Endlagen und der Mittellage des Rotors in dem Gehäuse fluchten. Ein axialer, gebogener 90°- Fortsatz 80a einer kreisförmigen Abschlußwand 64a bewegt sich in einer bogenförmigen 180°-öffnung 50a in einer Abschlußwand 48a eines Gehäuses 22a.A rotor 28a according to FIGS. 13 to 15 has two thin, narrow, flat, parallel plate-shaped parts 68a. The adjacent inner sides have a mutual distance which is substantially equal to the width of each rectangular opening is in the chamber 46. The outer sides of the plate parts 68a have a distance from one another which is substantially the same is the circumferential distance between openings 38 in the chamber. This arrangement ensures that walls of all Passages through the chamber 46 with sides of the openings 38 in the chamber 46 in the two end positions and the central position of the Align the rotor in the housing. An axial, bent 90 ° extension 80a of a circular end wall 64a moves in an arcuate 180 ° opening 50a in an end wall 48a of a housing 22a.

Wenn der Rotor 28a aus seiner in den Figuren 10 und 12 gezeichneten Mittellage im Uhrzeigersinn um 45 nach rechts gedreht wird, nimmt er eine Stellung ein, die derjenigen nach Fig. 4 vergleichbar ist. Dann können die Mikrowellen in dem einen Durchlaß zwischen den Öffnungen 38a¹ und 38b¹ fließen und außerdem in dem anderen Durchlaß zwischen den Öffnungen 38c¹ und 38d'. Wird der Rotor 28a aus der .in Fig. 10 gezeichneten Mittellage um 45° nach links gedreht, so steht er gegenüber der in Fig. 4 gezeichneten Stellung um 90° verdreht. Dann können die Mikrowellen durch den einen Durchlaß zwischen den Öffnungen 38a¹ und 38d' hindurchtreten sowie durch den anderen Durchlaß zwischen den Öffnungen 38c¹ und 38b¹. Der Sektormotor in dem Gehäuse 122 kehrt die Stellung des Rotors nachWhen the rotor 28a is rotated clockwise 45 to the right from its central position shown in FIGS. 10 and 12, it assumes a position which is comparable to that according to FIG. Then the microwaves can flow in one passage between the openings 38a ¹ and 38b ¹ and also in the other passage between the openings 38c ¹ and 38d '. If the rotor 28a is rotated 45 ° to the left from the central position shown in FIG. 10, it is rotated by 90 ° in relation to the position shown in FIG. The microwaves can then pass through one passage between openings 38a ¹ and 38d 'and through the other passage between openings 38c ¹ and 38b ¹ . The sector motor in housing 122 reverses the position of the rotor

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Maßgabe der Polarität des dem Anker 114 zugeführten Stroms um, wie das oben im Zusammenhang mit der Anordnung 20 beschrieben worden ist.Depending on the polarity of the current supplied to the armature 114, as described above in connection with the arrangement 20 has been.

Der Aufbau des Gehäuses 22a hat eine geringe Änderung gegenüber dem Aufbau des Gehäuses 22 in der Anordnung 20 erfahren. Hier wird die Masse einer Abschlußwand 102a eines Gehäuseteils 24a verringert durch Wegnehmen von Material zwischen Ecken, so daß vier Eckösen 166 stehen bleiben, die mit den ösen 168 fluchten, die an einer Abschlußplatte 102a vorgesehen sind, welche, wie in Fig. 5 dargestellt, den Motoranker 114 trägt. Die Schraube 180 legt sich gegen eine Welle 117a des Ankers 114 (vgl. Fig. 9).The construction of the housing 22a has undergone little change compared to the construction of the housing 22 in the arrangement 20. Here the mass of an end wall 102a of a housing part 24a is reduced by removing material between corners, so that four corner eyelets 166 remain, those with eyelets 168 align which are provided on an end plate 102a which, as shown in FIG. 5, carries the motor armature 114. The screw 180 rests against a shaft 117a of the armature 114 (cf. FIG. 9).

Der Schalterteil 26a des Gehäuses 24a ist verändert durch Wegnehmen von Material an den Ecken des Gehäuses 24a, so daß vier ösen 170 mit Löchern 52a entstehen, durch die Schrauben 172 geführt sind, vmdie Anordnung an einer Halterung anzubringen. The switch part 26a of the housing 24a is changed by being removed of material at the corners of the housing 24a so that four eyelets 170 with holes 52a are formed through the screws 172 are performed to attach the arrangement to a bracket.

Aus dem Vorstehenden geht deutlich hervor, daß die Anordnung 20a als Dreiwegeschalter dient. Es entsteht ein geradliniger Durchlaß zwischen den Öffnungen 38a¹ und 38c¹, wenn der Rotor sich in seiner Mittelstellung befindet (vgl. Fig. 10). Wird der Rotor um 45° in einer der beiden Richtungen gedreht, so entstehen die Durchlässe P und P¹ nach Fig. 4. der Rotor dreht sich um maximal 90 .From the foregoing it is clear that the arrangement 20a serves as a three-way switch. A straight passage is created between the openings 38a ¹ and 38c ¹ when the rotor is in its central position (cf. FIG. 10). If the rotor is rotated by 45 ° in one of the two directions, the passages P and P ¹ according to FIG. 4 are created, the rotor rotates by a maximum of 90.

Ferner sind Längsschlitze 71a an den Enden der Wandkanten vorgesehen; sie dienen zum Abstimmen des Schalters und zum Ausgleichen von Impedanzen wegen der angeschlossenen Hohlleiter. Sie setzen außerdem die Kopplung zwischen den durch den Schalter führenden Durchlässen herab.Furthermore, longitudinal slots 71a are provided at the ends of the wall edges; they are used to tune the switch and to Compensation of impedances due to the connected waveguides. They also set the coupling between the through the Switches leading down passages.

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Der beschriebene neue und neuartige Rotor hat einen geringeren Durchmesser, ein geringeres Gewicht, befindet sich infolgedessen in einem kleineren Gehäuse und wird auch durch einen kleineren Antriebsmotor bewegt, der eine geringere Leistungsaufnahme hat als bei den Wellenschaltern nach dem Stande der Technik üblich. Darüber hinaus läßt sich der erfindungsgemäße Rotor leichter herstellen (geradlinige Begrenzungen) , ist zuverlässiger und kann Mikrowellenenergie effektiver weiterleiten, weil die Eigenerwärmung Infolge Einfügungsdämpfung herabgesetzt ist. Die thermische Ausdehnung des neuen Rotors, der einen geringeren Durchmesser hat, ist niedriger als bei einem Rotor mit großem Durchmesser; infolgedessen besteht geringere Gefahr für ein Festsetzen in der Gehäusekammer.The described new and novel rotor has a smaller diameter, a lower weight, is located consequently in a smaller housing and is also moved by a smaller drive motor, which consumes less power than is usual with the wave switches according to the state of the art. In addition, the Manufacture rotor according to the invention easier (straight boundaries), is more reliable and can microwave energy Pass on more effectively because the self-heating as a result of insertion loss is reduced. The thermal expansion of the new rotor, which has a smaller diameter, is lower than a large diameter rotor; Consequently there is less risk of getting stuck in the housing chamber.

Ende der Beschreibung.End of description.

Claims

Patentanwälte «European Patent-Attorneys- -"--* - - - W. AbitzPatent Attorneys "European Patent Attorneys- -" - * - - - W. Abitz

Dr.-lng.Dr.-lng.

D.F. MorfD.F. Morf

Dr. Dipl.-Chem.Dr. Dipl.-Chem.

M. GritschnederM. Gritschneder

Dipl.-Phys.

A. Frhr. von WittgensteinA. Frhr. from Wittgenstein

Abiu. Morf. Gritschneder, von Wittgenstein. Postfach 86 Ol 09,8000 München 86 Dr. Dipl.-Chem.Abiu. Morf. Gritschneder, from Wittgenstein. P.O. Box 86 Ol 09.8000 Munich 86 Dr. Dipl.-Chem.

Postal address Postfach 86 01 09 D-8000 Munich 86

February 7, 1984 464 689

Victor H. NELSON
10 Redwood Drive,
Dix Hills, New York, V.St.A.

Switch arrangement for microwave conductors

Patent claims:

)
1./Switch arrangement for microwave conductors with two switch positions - characterized by a hollow housing (22) with a cylindrical hollow chamber (46) located therein,

an axially rotatable rotor (28) in this chamber (46), wherein four sides of the housing (22) are at right angles to one another and in each side a rectangular opening (38) for the passage of microwaves is connected to the chamber (46), the openings (38) coinciding in length and width and each opening (38) being the same in the circumferential direction of the chamber (46) Distance from the other

and wherein on the rotor (28) a wall (68) is formed in such a way that two separate passages (P, P ¹ ) for the passage of microwaves through the housing (22) are between each

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adjacent openings (38), each of the two separate passages from the rotor wall (68) and the Walls (47) of the chamber (46) is formed when the rotor (28) has assumed one of the two positions, and wherein two further separate passages for the passage of microwaves through the housing (22) between two others adjacent pairs result in pairs of openings, which passages from the rotor wall (68) and the walls (47) of the Chamber (46) are formed when; the rotor (28) has assumed the other of the two positions.

2. Switch arrangement according to claim 1, characterized in that the housing (22) is cut out at the corners (30), to reduce its weight.

3. Switch arrangement according to claim 1, characterized by a drive motor (25) in the housing (22), which the The rotor (28) is set in one of the two positions.

4. Switch arrangement according to claim 1, characterized by interacting mechanical means on the rotor (28) and Housing (22), through which the rotation of the rotor (28) between the two positions separated by 90 ° is burnable.

5. Switch arrangement according to claim 1, characterized by a bearing in the housing (22) which holds the rotor (28) and ensures its free rotation in the housing (22).

6. Switch arrangement according to claim 1, characterized in that the rotor (28) has a further wall arrangement through which is another passage for the passage of microwaves through the chamber (46) between another pair of the

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said openings (38) can be brought about when the rotor (28) is in a third position in the middle between the mentioned two positions.

7. Switch arrangement according to claim 6, characterized in that that the rotor (28) has two flat, parallel plate parts (68a), the insides of which are spaced apart from one another substantially equal to the width of the openings

(38), and has outer sides ,,, their distance from one another substantially equal to the circumferential distance between the openings (38) so that walls of the passages in the chamber (46) match sides of the openings (38) in the housing (22) are aligned in all three positions of the rotor (28) in the housing (22).

8. Switch arrangement according to claim 7, characterized by a motor (25) in the housing (22) which the rotor (28) sets in each one of the two positions of the rotor (28) in the housing (22).

9. Switch arrangement according to claim 1, characterized in that the housing (22) has a further cylindrical chamber axially in alignment with the first-mentioned cylindrical chamber (46), and that there is an electric motor in the further chamber (25) is located, which is coupled to adjust the rotor (28) with this.

10. Switch arrangement according to claim 1, characterized in that the first-mentioned cooperating mechanical device an end wall (48) on the housing (22) with an arcuate opening (50) of 180 °, and that a curved one Extension (80) engages axially in the opening (50) and spans in the arc direction 90 ° of the rotor (28) to to limit the rotor (28) to a 90 ° rotation in the housing (22) between the two positions.

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