DE962990C

DE962990C - Microwave switch of small dimensions for ribbon cables, which causes an automatic connection of the interrupted cable with the characteristic impedance

Info

Publication number: DE962990C
Application number: DE1953I0007066
Authority: DE
Inventors: Donald D Grieg
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1952-04-02
Filing date: 1953-03-27
Publication date: 1957-05-02

Description

AUSGEGEBEN AM 2. MAI 1957ISSUED MAY 2, 1957

1 7066VIIIaJ 2i a*1 7066VIIIaJ 2i a *

Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenschalter kleiner Dimensionen, welcher ein Schaltsegment zur Leitungsunterbrechung aufweist und einen selbsttätigen Abschluß der unterbrochenen Leitung(en) mit einer dem Wellenwiderstand der Leitung entsprechenden Last bewirkt, für aus ersten und zweiten Leitern bestehende Bandleitungen; insbesondere betrifft die Erfindung einen Mehrfachwegeschalter.The invention relates to a microwave switch of small dimensions, which has a switching segment for line interruption and an automatic termination of the interrupted line (s) effected with a load corresponding to the characteristic impedance of the line, for ribbon lines consisting of first and second conductors; in particular, the invention relates to a multi-way switch.

ίο Die Leiter bzw. Leiterabsahmitte von Dezi- oder Mikrowellenleitungen, z. B. in Form von Lecher-, Hohlraum- Koaxial- oder auch die bekannten Bandleitungen, sind so stabil ausgeführt, daß sie mindestens innerhalb eines bestimmten Abschnitts selbsttragend sind. Die Anordnung eines Schalters macht daher im allgemeinen keine besonderen Schwierigkeiten, insbesondere, da diese Schalter gleichfalls entsprechend den Dimensionen der bekannten Leitungen stabil und von relativ großen Abmessungen ausgeführt werden können. Es ist bekannt, hierfür Sahaltsegmente vorzusehen, welche eine Leitungsunterbrechung bei entsprechender Betätigung bewirken. Ferner ist es bekannt, die Unterbrechungsstellen durch dem Wellenwiderstand angepaßte Widerstände zu überbrücken und die Leitungsunterbrechung durch besondere, zwi-ίο The ladder or ladder drop center from deci- or Microwave lines, e.g. B. in the form of Lecher, cavity coaxial or the known Ribbon lines are made so stable that they are at least within a certain section are self-supporting. The arrangement of a switch is therefore generally not special Difficulties, in particular, since these switches also correspond to the dimensions of the known Lines can be made stable and of relatively large dimensions. It is known to provide this Sahaltsegmente, which a line interruption when actuated accordingly cause. It is also known that the interruption points are caused by the wave resistance to bridge adapted resistances and the line interruption by special, between

sehen die Unterbrechungssitellen einführbare Re flexionsflächen vorzunehmen.see the interruption sites insertable Re to make flexion surfaces.

Die Erfindung schafft demgegenüber einen Mikrowellenschalter kleinster Dimensionen, der nach Art der gedruckten Schaltungen hergestellt werden kann. Der Schalter hat den Vorteil, einfach herstellbar zu sein und sich besonders auch für die Massenfertigung zu eignen. Trotz dieser Eigenschaften weist er den weiteren Vorteil auf, praktisch keine Strahlungsverluste zu haben¹ (etwa 99 % Feldkonzentration) und eine wirksame Verbindung bzw. Unterbrechung zu schaffen. Kleine Unstetigkeiten in Größe und Form des Leitungsteiliös stören die Feldverteilung in bezug auf den Erdleiter nicht nennenswert. In ähnlicher Weise stören bestimmte Veränderungen in der Oberfläche des Erdleiters nicht wesentlich die Feidverteilungen in bezug auf dessen Oberfläche, da derartige Änderungen entweder einander neutralisieren oder nicht ungünstig für eine merkliche Dauer die Feldverteilung zwischen den beiden Leiterteilen beeinflussen. Durch diese Anordnung können Mikrowellen vorwiegend im TEM-Modus längs des Erdleitungssystems fortgeführt werden, da die Mikrowellen längs der entgegengesetzten Oberfläche oder längs den »Skin-Teilen« der Leiter fließen, welche die entgegengesetzte leitende Grenze für die konzentrierten Bereiche des elektromagnetischen Feldes bestimmen.In contrast, the invention creates a microwave switch of the smallest dimensions, which can be produced in the manner of printed circuits. The switch has the advantage of being easy to manufacture and also being particularly suitable for mass production. Despite these properties, it has the further advantage of practically no radiation losses ¹ (about 99% field concentration) and of creating an effective connection or interruption. Small discontinuities in the size and shape of the partial line do not noticeably disturb the field distribution with respect to the earth conductor. Similarly, certain changes in the surface of the earth conductor do not significantly disturb the field distributions with respect to its surface, since such changes either neutralize one another or do not adversely affect the field distribution between the two conductor parts for a noticeable period. This arrangement allows microwaves to propagate along the ground line system predominantly in TEM mode, since the microwaves flow along the opposite surface or along the "skin portions" of the conductors, which define the opposite conductive boundary for the concentrated areas of the electromagnetic field.

Die Erfindung besteht darin, daß das Schaltsegment einen Teil mindestens des ersten Leiters enthält und der zweite Leiter(teil) einen sehr kleinen Bruchteil einer ViertelweMenilänge in dielektrischem Abstand vom ersten gehaltert ist und eine ebene, flächenhafte Oberfläche von mindestens zwei- bis dreifacher Breite des ersten Leiters hat, wobei weder Leiter noch Leiterteile, des Schaltsegments, auch nicht teilweise, frei tragend ausgeführt sind und beide Leiter bzw. -teile als dünne Streifen, vorzugsweise nach Art der gedruckten Schaltungen, ausgeführt sind, und daß die dielektrische Trennschicht der Bandleitungsanordnung eine Ausnehmung aufweist, in der das eine Platte dielektrischen Materials aufweisende Schaltsegment bewegbar, mindestens zum Teil, und/oder der Widerstand bzw. die Widerstände derart eingelassen und geführt ist (sind), daß der Widerstand (die Widerstände) in der offenen Schalterstellung an die Leitung(en) angeschlossen ist (sind), während der Leiterteil des ersten und/oder zweiten Leiters bei geschlossenem Schalter im Zuge der zugeordneten Leitung liegt In Weiterbildung des Erfindungsgedankens können ein Übergangsleiter, der ein ^ohlkonisches Gehäuee enthält, und ein Schaltglied vorgesehen sein, das einen konischen Körper drehbar befestigt in dem hohlkonischen Gehäuse enthält.The invention consists in that the switching segment is part of at least the first conductor and the second conductor (part) is a very small fraction of a quarter of a millimeter in length dielectric distance from the first is held and a flat, two-dimensional surface of at least two to three times the width of the first conductor, whereby neither conductor nor conductor parts, of the switching segment are self-supporting, even partially, and both conductors or -Parts are designed as thin strips, preferably in the manner of printed circuits, and that the dielectric separating layer of the strip line arrangement has a recess, in the switching segment having a plate of dielectric material is movable, at least to Part and / or the resistor or resistors is (are) embedded and guided in such a way, that the resistor (s) are connected to the line (s) in the open switch position is (are), while the ladder part of the first and / or second conductor is closed Switch in the course of the assigned line is in a further development of the inventive concept a transition conductor which contains a hollow-conical housing and a switching element can be provided, which includes a conical body rotatably mounted in the hollow conical housing.

Weitere Merkmale der Erfindung werden, anFurther features of the invention will be given

Hand der Zeichnung, welche Ausfüihrungsbeispiele darstellt, tiäher erläutert. In dieser Zeichnung ist Fig. ι eine Darstellung einer AusführungsformHand drawing which examples represents, explained in more detail. In this drawing, Fig. Ι is a representation of an embodiment

eines Schalters gemäß dem Grundgedanken der Erfindung,a switch according to the basic idea of the invention,

Fig. 2 ein Querschnitt längs der Linie 2-2 von Fig. i,Fig. 2 is a cross-section along line 2-2 of Fig. I;

Fig. 3 eine Darstellung eines Schalters für die Steuerung des Stromflusses über zwei angeschlossene Leitungen,3 shows a representation of a switch for controlling the flow of current via two connected devices Cables,

Fig. 4 ein Querschnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 3.FIG. 4 is a cross section taken along line 4-4 of FIG. 3.

Fig. S eine Darstellung eines Dreiwegschalters, Fig. 6 ein Querschnitt längs der Linie 6-6 von Fig. 5,"Fig. 5 is a representation of a three-way switch, Fig. 6 is a cross section along the line 6-6 of Fig. 5, "

Fig. 7 ist eine Darstellung einer anderen Form von Zweileitungsschaltern;Fig. 7 is an illustration of another form of two-line switch;

Fig. 8 und 9 sind Querschnitte längs den Linien 8-8 und 9-9 der Fig. 7;Figures 8 and 9 are cross sections taken along lines 8-8 and 9-9 of Figure 7;

Fig. 10 ist die Darstellung einer abgeänderten Form eines leitenden Schalters, bei welchem der Leitungsleiter und der Erdleiter in offene Schalterstellung gebracht werden;Fig. 10 is an illustration of a modified one Form of a conductive switch in which the line conductor and the earth conductor are in the open switch position to be brought;

Fig. 11 und 12 sind Querschnitte längs der Linien 11-11 bzw. 12-12 der Fig. 10;Figures 11 and 12 are cross sections taken along the lines 11-11 and 12-12 of Fig. 10;

Fig. 13 ist ein Längsschnitt des Zwei wegeschal ters ;Fig. 13 is a longitudinal sectional view of the two-way switch;

Fig. 14, 15, 16 und 17 sind Querschnitte längs der Linien 14-14, 15-15, 16-16 und 17-17 der Fig. 13, undFigures 14, 15, 16 and 17 are longitudinal cross sections of lines 14-14, 15-15, 16-16 and 17-17 of the Fig. 13, and

Fig. 18 ist eine perspektivische Darstellung eine; drehbaren Kerns für den Schalter nach den Fig. 13 bis 17.Fig. 18 is a perspective view; rotatable core for the switch according to FIG until 17.

Gemäß den Fig. 1 und 2 der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Schalters gezeigt, welche ein Übertragungsleitungssegment der »Leitung-über-Erde«-Type enthält. Vorzugsweise sind die Segmente im wesentlichen identisch mit den Leitern der Leitung, d. h. des gedruckten Schaltbildes, das einen ersten oder »Leitungs«-Leiter 1 und einen zweiten oder »Erd«-Leiter 2 mit einer Isoliermaterialschicht dazwischen enthält. Das Leitungsmaterial kann auf die Isolierschicht, wie beispielsweise Polystyren, Polyethylen, Polytetra-Fluor-Äthylen, bekannt unter dem Handelsnamen Teflon, oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial höher dielektrischer Qualität, in der Form leitender Farbe oder Tinte aufgebracht werden, oder das leitende Material kann chemisch aufgebracht, durch eine Schablone gespritzt oder auf eine ausgewählte, vorbereitete Oberfläche der Isolationslage gestäubt sein, gemäß den bekannten Druckschaltungstechniken. Für relativ kurze Längen der Leitungen können die leitenden Streifen geschnitten oder durch einen Preßstempelvorgang aufgelegt werden. In einigen Kabelherstellungsprozessen kann die Isolationsschicht herausgestoßen und gleichzeitig oder später an ihren zwei Seiten mit leitendem Material der gewünschten Stärke und Breite überzogen werden. Wenn die Breite der beiden Überzüge dieselbe ist und es erwünscht ist, die Breite eines Überzuges zu verringern, können die Teile iao der zwei Überzüge, die übrigbleiben, mit einem chemisch inerten Material, das die Teile zur Entfernung freilegt, überzogen werden. Danach können sie durch ein ätzendes Bad geführt werden, in dem die freigelegten Teile des leitenden Überzuges entfernt werden. Die leitenden Überzüge 1 und 2 sind1 and 2 of the drawings, an embodiment of the switch is shown which a Transmission line segment of the "line-over-earth" type contains. Preferably the segments are substantially identical to the conductors the management, d. H. of the printed circuit diagram showing a first or "line" conductor 1 and a second or "earth" conductor 2 with a layer of insulating material contains in between. The line material can be applied to the insulating layer, such as Polystyrene, polyethylene, polytetra-fluoro-ethylene, known under the trade name Teflon, or another suitable insulating material higher dielectric quality, applied in the form of conductive paint or ink, or the conductive Material can be applied chemically, sprayed through a stencil, or on a selected, prepared one Be dusted surface of the insulation layer, according to the known printing circuit techniques. For relatively short lengths of wires, the conductive strips can be cut or be applied by a press ram process. In some cable manufacturing processes, the Isolation layer pushed out and simultaneously or later on both sides with conductive Material of the desired thickness and width can be coated. When the width of the two coatings is the same and it is desired to reduce the width of a coating, the parts can iao of the two coats that remain with a chemically inert material that will remove the parts exposed, coated. After that, they can be passed through a caustic bath in which the exposed parts of the conductive coating are removed. The conductive coatings 1 and 2 are

vorwiegend rechteckig dargestellt, sie können aber auch verschiedene Formen enthalten, so lange, wie der »Erdleiter« 2 eine relativ große Oberfläche in bezug auf den »Leitungsleiter« darstellt. Vorzugsweise soll der Erdleiter zwei- bis dreimal die Breite des Leitungsleiters 1 haben, um dem Leiter eine unbeschränkte Ausdehnung vorzutäuschen. Das elektrische Feld, das sich zwischen den parallelen Oberflächen der Leitung-zu-Erde-Leiter in einem Verhältnis der Breiten von 1 : 3 konzentriert, wird in dem Bereich von ungefähr 95 bis nahezu 99% gefunden. Aus dem Vorhergehenden ist klar, daß ein Erdleiter nur wenig breiter als der Leitungsleiter ohne größeren Strahlungsverlust benutzt werden kann, und wenn er dreimal oder mehrmals größer als die Breite des Leitungsleiters sein kann, wird eine ausgenommen niedrige Übertragungsverlustleitung sichergestellt. Wenn die beiden Leiter sich gleicher Größe nähern, wird die FeIdkonzentration zwischen ihnen mehr und mehr kritisch mit wachsenden Seitenabstrahlungen.shown mainly rectangular, but they can also contain different shapes, as long as the "earth conductor" 2 represents a relatively large surface in relation to the "line conductor". Preferably the earth conductor should have two to three times the width of the line conductor 1 to give the conductor a to simulate unlimited expansion. The electric field that is between the parallel Surfaces of the line-to-earth conductors are concentrated in a ratio of widths of 1: 3 found in the range of about 95 to nearly 99%. From the foregoing it is clear that an earth conductor is used only slightly wider than the line conductor without any major radiation loss and if it can be three or more times larger than the width of the line conductor, an exceptionally low transmission loss line is ensured. When the two When conductors approach the same size, the field concentration between them becomes more and more critical with increasing side emissions.

Aus der vorhergehenden Beschreibung eines »Leitung-über-Erde«-Übertragungssystems wird es ersichtlich sein, daß eine solche Leitungsanordnung ähnlich einer Rechteckwellenführung ist, insbesondere, wenn der Leiter von flacher Streifenform ist. Ist der Leiter rund, oval oder flach, so wird die Wellenüibertragung vorwiegend von einer Polarisation sein, d. h., die Konzentration der elektrischen Kraftlinien verläuft im wesentlichen senkrecht zur entgegengesetzten Oberfläche des Leitungs- und des Erdleiters. Der Abstand der zwei Leiter wird vorzugsweise als ein sehr kleiner Teil einer Wellenlänge, der längs ihr zu leitenden Mikrowelle, gewählt. Dieser Abstand ist ungewöhnlich kleiner als der Durchmesser oder die Breite des Leiters 1.It becomes from the previous description of a "line-over-earth" transmission system it can be seen that such a line arrangement is similar to a square wave guide, in particular, when the conductor is of flat strip shape. If the conductor is round, oval or flat, the Wave transmission be predominantly of one polarization, d. i.e., the concentration of electrical Lines of force run essentially perpendicular to the opposite surface of the line and the Earth conductor. The distance between the two conductors is preferably considered to be a very small part of a wavelength, the microwave to be conducted along it. This distance is unusually smaller than the diameter or width of the conductor 1.

Der Schalter nach den Fig. 1 und 2 enthält ein drehbares Segment 4,-das wesentlich identisch ist mit dem Leitungsleiter 1. Das Segment wird um den Stift 5 gedreht, der leitendes Metall oder dielektrisches Material aufweisen kann. In beiden Fällen hat das Material des Stiftes, wenn der Schalterteil 4 sich in der geschlossenen Stellung mit der Leiterklemme befindet, keinen wesentlichen Einfluß auf den Strom längs dieser Leitung. Die Diskontinuität, die dieser Stift darstellt, ist klein, und sich etwa bildende Übertragungsmodi höherer Grade werden infolge des festen Abstandes des Leitungserdleiters geschwächt, welche ein konzentriertes elektrisches Feld zwischen ihnen darstellen. Die Schicht des dielektrischen Materials 3 ist, wie bei 6 dargestellt, vertieft, um eine Lage von Widerstandsmaterial 7 aufzunehmen; das Material 7 kann bestimmte Farben, Emaillen, phenolisches Dielektrikum oder einen schlechten Leiter, wie eine Graphitemulsion, z. B. bekannt unter dem Handelsnamen Aquadag, Eisen oder Widerstandsmaterial enthalten. Die Lage des Widerstandsinaterials 7 ist vorzugsweise so angeordnet und geformt, daß, wenn das Schaltersegment 4 in die offene Stellung gebracht wird, der Arm die Schicht 7 überdeckt. Die Widerstandscharakteristik des Materials 7 sieht eine angepaßte Abschließung für das geöffnete Ende des Stromkreises vor. Anstatt das Widerstandsmaterial in einer Vertiefung zu halten, kann 6g es die Form eines überstehenden Kartonstreifens haben, unter welchem das Segment 4 bewegt werden kann. Der Schalter, der anschließend beschrieben wird, kann als ein Teil der Übertragungsleitung oder einer gedruckten Schaltung ausgeführt werden, oder er kann mit Leitungsklemmen für die Einkopplung an eine Leitung oder an einen Stromkreis versehen werden.The switch according to FIGS. 1 and 2 contains a rotatable segment 4 which is essentially identical with the line conductor 1. The segment is rotated around the pin 5, the conductive metal or dielectric May have material. In both cases, the material of the pen, if the Switch part 4 is in the closed position with the ladder clamp, no essential Influence on the current along this line. The discontinuity that this pen represents is small, and transmission modes of higher degrees which may be formed are due to the fixed spacing of the Earth conductor weakened, which represent a concentrated electric field between them. The layer of dielectric material 3 is, as shown at 6, recessed by a layer of resistive material 7 to include; 7 material can be certain colors, enamels, phenolic dielectric or a poor conductor such as a graphite emulsion, e.g. B. known under the trade name Contains aquadag, iron or resistance material. The position of the resistor material 7 is preferably arranged and shaped so that when the switch segment 4 is in the open position is brought, the arm covers the layer 7. The resistance characteristics of the material 7 provides an adapted closure for the open end of the circuit. Instead of the resistor material To hold it in a recess, it can take the form of a protruding cardboard strip have under which the segment 4 can be moved. The switch that is described below Can be implemented as part of the transmission line or a printed circuit board or it can be equipped with cable clamps for coupling to a cable or a circuit be provided.

In den Fig. 3 und 4 wird eine abgeänderte Form des Leiters gezeigt, bei welcher der Schalter wahlweise zwei getrennte Leitungen verbindet. Eine solche Leitung ist durch eine Eingangsverbindung 8 und eine Ausgangsverbindung 9 dargestellt. Die andere Leitung wird mit einer Eingangsverbindung 10 und einer Ausgangsverbindung 11 gezeigt. Diese Eingangs- und Ausgangsverbindungen enthalten Leitungsleiter, die durch eine Isolationsschicht 3_e mit einer Schicht leitenden Materials 2_a an der entgegengesetzten Seite getragen werden.· Die Verbindungen oder Klemmen 8, 9, 10 und 11 .sind im rechten Winkel angeordnet, wo sie an einer Vertiefung 12 in dem dielektrischen Material 3_a enden. Die Vertiefung kann von gewünschter Form sein, z. B. rund oder rechteckig oder von sonstiger beliebiger Form. In der vorliegenden Darstellung wird die Vertiefung rechteckig gezeigt und enthält einen rechteckigen Block Isolationsmaterial 13, an welchen das Leitersegment 14 für die Verbindung zweier Leitungen, wie 10 und 11 nach Fig. 3, angeschlossen wird. Am Leitersegment 14 sind zwei Widerstandskörper 15 und 16 so angeordnet, daß sie mit den Enden der Klemmen 8 und 9 ausgerichtet sind. Diese Körper sind mit einem Abschluß der Klemmen 8 und 9 gezeichnet. Wenn der Schalter gedreht wird, so daß die Körper in Ausrichtung mit den Enden der Verbindungen 10 und 11 kommen, werden sie einen angepaßten Abschluß für deren Leitungen darstellen. Wenn der Schalter von rechteckiger Form, wie dargestellt, ist, werden vorzugsweise Mittel für das Greifen des Sohalterkörpers vorgesehen, so daß er gehoben und um 90⁰ zu seiner vorhergehenden Stellung für die_ Schalterbetätigung versetzt werden kann. Für die Zwecke des Hebens werden die Widerstandskörper 15 und 16 über die Oberfläche des Leiters verlängert. 3 and 4, a modified form of the conductor is shown in which the switch optionally connects two separate lines. Such a line is represented by an input connection 8 and an output connection 9. The other line is shown with an input connection 10 and an output connection 11. These input and output connections comprise line conductors, the conductive by an insulating layer 3 _e with a layer of material 2 _a are supported on the opposite side. · The compounds or terminals 8, 9, 10 and 11 .are disposed at right angles, where they are to a recess 12 in the dielectric material 3 _a end. The recess can be of a desired shape, e.g. B. round or rectangular or any other shape. In the present illustration, the recess is shown rectangular and contains a rectangular block of insulation material 13, to which the conductor segment 14 for connecting two lines, such as 10 and 11 according to FIG. 3, is connected. Two resistor bodies 15 and 16 are arranged on the conductor segment 14 in such a way that they are aligned with the ends of the terminals 8 and 9. These bodies are drawn with a termination of the terminals 8 and 9. When the switch is rotated so that the bodies come into alignment with the ends of links 10 and 11, they will provide a mating termination for their conduits. When the switch of a rectangular shape, as shown, preferably means are provided for gripping the Sohalterkörpers so that it can be lifted and displaced by 90 ⁰ to its previous position for die_ switch actuation. For the purpose of lifting, the resistance bodies 15 and 16 are extended beyond the surface of the conductor.

Der Schalterkörper braucht nicht rechteckig zu sein, er kann auch rund gemacht und gedreht werden, so daß die Schalterbetätigung durch eine Drehbewegung erhalten wird. Ein solcher Drehschalter wird in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Dieser Schalter ist ein Dreiwegeschalter und enthält Leiter 17, 18 und 19, die auf einer Schicht dielektrischen Materials 3₆ befestigt sind. Der Schaiterkörper 20 ist rund und in einer runden Vertiefung ein- iao gelassen, die in die Schicht 3_& geformt ist. Wenn das leitende Material 2j, von einer ausreichenden Stärke ist, um den Schaltkörper zu tragen, kann sich der Körper 20 bis zur Oberfläche des Leiters 2j, erstrecken. Wenn der Leiter 2₆ eine dünne Schicht leitendes Material enthält, das nicht ausreicht, umThe switch body need not be rectangular, it can also be made round and rotated so that the switch operation is obtained by a rotary movement. Such a rotary switch is shown in FIGS. This switch is a three-way switch and includes conductors 17, 18 and 19, the dielectric material on a layer 3 ₆ are attached. The switch body 20 is round and is iao left in a round recess which is formed in the layer 3 _& quot ;. If the conductive material 2j is of sufficient strength to support the switch body, the body 20 can extend to the surface of the conductor 2j. If the conductor 2 ₆ includes a thin layer of conductive material which is not sufficient to

den Schalterkörper zu tragen, ist es vorzuziehen, die Vertiefung nur teilweise in die Schicht 3_Ö einzubringen, wie in Fig. 4 dargestellt wird. Der Schalterkörper 20 trägt einen Leiter 21 von ge nauer Form, welche eine Leiterverbindung zwischen gewählten Paaren der drei Leitungen 17, 18 und 19 ausführt. Der Schalterkörper 20 kann in der Vertiefung verbleiben, oder er kann um einen Stift 22 aus dielektrischem Material gedreht werden, der sich über dem Mittelpunkt des Körpers erstrecken und an der unteren Seite, wo er sich durch den Leiter 2_& erstreckt, gespannt werden kann. Der Schalter 20 trägt auch einen Körper aus Widerstandsmaterial 23 am Teil der Peripherie desselben, so daß er, wenn zwei der Leitungen durch das Schaltersegment 21 andere Leitungen verbinden, wie mit 18 in Fig. 5 bezeichnet, durch das Widerstandsmaterial 23 begrenzt ist. to support the switch body, it is preferable to partially introduce the recess in the layer 3 _east, as in Fig. 4 is illustrated. The switch body 20 carries a conductor 21 of ge exact shape, which carries out a conductor connection between selected pairs of the three lines 17, 18 and 19. The switch body 20 can remain in the recess or it can be rotated about a pin 22 of dielectric material which extends across the center of the body and can be tensioned _{at the bottom where it extends through the conductor 2 ".} The switch 20 also carries a body of resistive material 23 on part of the periphery thereof so that when two of the lines through the switch segment 21 connect other lines, as indicated at 18 in FIG. 5, it is limited by the resistive material 23.

Eine andere Form des Schalters wird in den Fig. 7, 8 und 9 gezeigt, wo zwei Stromkreisleitungen 24, 25 und 26, 27 gleichzeitig oder getrennt abhängig von der Bewegung des Schalterkörpers 28 geöffnet werden können, Die Leitungen 24, 25 und 26, 27 werden durch eine Schicht dielektrischen Materials 3_C getragen, welche rückseitig durch eine Schicht leitenden Materials 2_C gehalten wird. Die Schicht des dielektrischen Materials 3_C ist dort quer zu den Enden der Leitungen 24, 25 und 26, 27 eingelassen. Der Schalterkörper 28 ist so eingerichtet, daß er in der Ausnehmung gleitet, obgleich er her ausgezogen und für eine Schalterbetätigung abhängig von der Länge der Vertiefung umgekehrt werden kann. Wie in den Fig. 7, S und 9 gezeigt ist, enthält der Schalterkörpur 2S eine Platte dielekirischen Materials 29, von welcher ein Teil mit zwei Leitersegmenten 30 und 31 versehen ist, welche, wenn der Körper 28 sich in einwandfreier Schaltstellung befindet, die Leitungen 24, 25 bzw. 26, 27 miteinander verbindet. In der offenen Stellung entsprechend Fig. 7 werden die Segmente 30 und 31 in bezug auf die zwei Leitungen verschoben. Der angrenzende Teil des Körpers 28 ist mit Körpern aus Widerstandsmaterial 32 und 33 versehen, welche in der offenen Schalterstellung an die Leitungen angeschlossen sind und auf diese Weise einen Abschluß der unterbrochenen Leitungen mit einer dem Wellenwiderstand der Leitung entsprechenden Last bewirken. Diese Körper aus Widerstandsmaterial sind so geformt und/oder in ihrer Dichte derart verschiedenartig, daß der gewünschte Belastungsübergang reflexionsfrei erfolgt. Bei allen im vorstehenden beschriebenen Schalterausbildungen ist lediglich der Leitungsleiterteil bewegbar. Es ist jedoch selbstverständlich, daß zugleich mit dem Leitungsleiterteil auch der Erdleiterteil verschoben werden kann. In den Fig. 10 bis 12 ist daher ein den Fig. 7 bis 9 entsprechendes Ausführungsbeispiel für einen Gleitschalter dargestellt, bei dem nicht nur der Leitungsöo leiter, sondern auch der Erdleiter verschiebbar ist. Fig. 11 ist eine Ansicht im Schnitt längs der Linie 11-11, und Fig. 12 ist eine entsprechende Ansicht längs der Linie 12-12 des in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiels. Zum Schalten einer aus einem Leitungsleiter und einem Erdleiter 2_d sowie einer dielektrischen Schicht 3^ bestehenden Übertragungsleitung 34 in Form einer unsymmetrischen Bandleitung werden sowohl der Leitungsleiter als auch der Erdleiter des Schalters zur Herbeiführung der offenen Schalterstellung bewegt.Another form of switch is shown in Figures 7, 8 and 9 where two circuit lines 24, 25 and 26, 27 can be opened simultaneously or separately depending on the movement of the switch body 28, lines 24, 25 and 26, 27 be worn 3 _C through a layer of dielectric material, which at the back by a conductive material layer 2 is held _C. The layer of dielectric material 3 _C is let in there transversely to the ends of lines 24, 25 and 26, 27. The switch body 28 is adapted to slide in the recess, although it can be extended and reversed for switch actuation depending on the length of the recess. As shown in Figs. 7, S and 9, the switch body 2S contains a plate of dielectric material 29, a part of which is provided with two conductor segments 30 and 31 which, when the body 28 is in the correct switching position, the lines 24, 25 or 26, 27 connects to one another. In the open position according to FIG. 7, the segments 30 and 31 are displaced with respect to the two lines. The adjacent part of the body 28 is provided with bodies made of resistance material 32 and 33, which are connected to the lines in the open switch position and in this way cause the interrupted lines to be terminated with a load corresponding to the characteristic impedance of the line. These bodies made of resistance material are shaped and / or differ in their density in such a way that the desired load transfer occurs without reflection. In all of the switch configurations described above, only the line conductor part can be moved. It goes without saying, however, that the earth conductor part can also be moved at the same time as the line conductor part. In FIGS. 10 to 12, therefore, an exemplary embodiment corresponding to FIGS. 7 to 9 is shown for a slide switch in which not only the conductor, but also the earth conductor, can be displaced. FIG. 11 is a sectional view taken along line 11-11 and FIG. 12 is a corresponding view taken along line 12-12 of the embodiment shown in FIG. For switching a group consisting of a line conductor and a ground conductor 2 _d, and a dielectric layer 3 ^ transmission line 34 in the form of an asymmetrical strip line both the line conductors to be moved as well as the ground conductor of the switch for causing the open switch position.

Zum besseren Verständnis sind in der Zeichnung \^rorrichtungen und Anordnungen (z. B. Leitungen, Schalter, Zweigleitungsklemmen oder Gehäuse), die aus mehreren — in der Zeichnung in bekannter Weise mit üblichen Bezugszeichen versehenen — Einzelteilen (z. B. Leitern, Schaltkörper, Leiterteilen od. dgl.) bestehen, mit besonderen Bezugszeichen in Form von Pfeilen versehen, die sich also auf die Gesamtheit der betreffenden Einzelteile beziehen. Der Bezugspfeil 35 be'z'i.eht sich somit auf die im vorstehenden näher beschriebene, aus Leitungsleiter, Erdleiter und dielektrischer Schicht bestehende Übertragungsleitung. Die Seiten des Schalters 35 und die hieran angrenzenden dielektrischen Schichten 2>d ^sm<i ^m^ Nut- und Federverbindungen 36 und 37 (Fig. 12) versehen, wodurch der Schalter gleitbar im Leitungszuge bleibt. Der Schalter weist ein Leitersegment 38 zur Verbindung der Leitungsleiterstelle der Leitung 34 und ein zweites Leitersegment 39 zur Verbindung der Erdleiterteile 2_d auf. Ferner weist der Schalter 35 zwei Teile 40 und 41 aus Widerstandsmaterial auf, die in bezug auf die Leiter 38 und 39 derart angeordnet sind, daß die Teile 40 und 41 aus Widerstandsmaterial in der offenen Schalterstellung an die Enden des Leitungsleiters bzw. der dielektrischen Schicht 2>d der Leitung 34 angeschaltet werden und hierdurch die angepaßte Belastung für die offenen Enden der Leitung bewirken.For a better understanding in the drawings are \ ^r orrichtungen and arrangements (for example, lines, switches, branch line terminals or housing.) Consisting of a plurality - for individual parts (for example, conductors, switch body - provided in the drawing in a known manner with conventional reference numerals. , Ladder parts or the like) are provided with special reference numerals in the form of arrows, which therefore relate to the entirety of the individual parts concerned. The reference arrow 35 thus refers to the transmission line, which is described in more detail above and consists of a line conductor, an earth conductor and a dielectric layer. The sides of the switch 35 and the adjoining dielectric layers 2> d ^{sm <} i ^m ^ tongue and groove connections 36 and 37 (FIG. 12) are provided, as a result of which the switch remains slidable in the line. The switch has a conductor segment 38 for connecting the line conductor point of the line 34 and a second conductor segment 39 for connecting the ground conductor parts 2 _d . Furthermore, the switch 35 has two parts 40 and 41 made of resistance material, which are arranged with respect to the conductors 38 and 39 in such a way that the parts 40 and 41 made of resistance material in the open switch position at the ends of the line conductor or the dielectric layer 2 > d of the line 34 are switched on and thereby bring about the adapted load for the open ends of the line.

Der Schalter 18 in Fig. 13 ist ein Zwei wegeschalter, der eine Hauptleitungsverbindung oder -klemme 42, zwei Zweigleitungsverbindungen 43 und 44 und ein drehbares Schalterglied 45 für selektive Verbindung der Hauptklemme 42 mit der einen oder anderen der Zweigklemmen 43 und 44 besitzt. Jede Klemme enthält die Streifen einer Leitung, die eine Leitung oder einen ersten Leiter 46, einen Erd- oder zweiten Leiter 47 und eine Schicht 48 aus dielektrischem Material zwischen diesen enthält. Der Leiter 47 ist für alle drei Klemmen gemeinsam. Er wird aus einem flachen Streifen, wie in der Schnittdarstellung von Fig. 14 gezeigt wird, in einen hohlen, konischen Querschnitt nach Fig. 13 und von dort in ein hohles, rechteckiges Gehäuse 50 nach den Fig. 14 und 16 geführt. Die oberen und unteren Wände 51 und 52, wie sie in der Fig. 16 zu sehen sind, bilden Fortsetzungen der Erdleiter für die Zweigklemmen 43 und 44. Die Seitenwände 53 und 54 sind unter einem Winkel, wie mit 55 in Fig. 13 und 17 gezeigt, abgeschnitten. Das dielektrische Material 48 ist längs der inneren Oberfläche aller Wände 51 bis 54 angeordnet, kann aber auch an den Seitenwänden und 54, wenn gewünscht, weggelassen werden. Auch eine der Wände 53 und 54 kann, wenn gewünscht, wegfallen, so lange, wie eine Wand oderThe switch 18 in Fig. 13 is a two-way switch, the one main line connection or terminal 42, two branch line connections 43 and 44 and a rotatable switch member 45 for selective connection of the main terminal 42 to one or the other of the branch terminals 43 and 44 owns. Each terminal contains the strips of wire, which is a wire or a first conductor 46, a ground or second conductor 47 and a layer 48 of dielectric material between contains this. The conductor 47 is common to all three terminals. It becomes a flat strip as shown in the sectional view of Fig. 14, into a hollow, conical cross-section 13 and from there into a hollow, rectangular housing 50 according to FIGS. 14 and 16. The upper and lower walls 51 and 52, as seen in Figure 16, form continuations the ground conductor for the branch terminals 43 and 44. The side walls 53 and 54 are below an angle as shown at 55 in Figs. 13 and 17 is cut off. The dielectric material 48 is arranged along the inner surface of all walls 51 to 54, but can also be on the side walls and 54 can be omitted if desired. One of the walls 53 and 54 can also, if desired, fall away as long as a wall or

eine andere Trägeranordnung für das Halten der oberen und unteren Wände 51 und 52 in dem. gewünschten Abstand vorhanden ist.another support arrangement for holding the upper and lower walls 51 and 52 in the. desired Distance is present.

Das Schalterglied 45 ist in Fig. 18 perspektivisch dargestellt und enthält ein konisches Glied, das in den konischen Leiter 49 paßt. Die Einführung des Gliedes 45 im Gehäuse 49 kann stattfinden, bevor die Teile 49 und 50 miteinander verbunden werden. Das Glied 45 enthält einen Körper 56 dielektrischen Materials, in welchem ein Leitersegment 57 und ein Widerstandskörper 58 liegt. Mit dem Körper ist ein Stift 59 verbunden, der (z.-B. nach Fig. 14; durch einen Schlitz 60 paßt, der sich in dem Gehäuse 49 für die Schalterbetätigung befindet. In der Stellung nach Fig. 13 grenzt das Leitersegment 57 an das' Ende des Leiters 46 der Klemme 42 und des Leiters φ_α der Zweigklemme 43 und bewirkt dadurch eine direkte Kopplung zwischen den Leitungsleitern der Klemmen 42 undThe switch member 45 is shown in perspective in FIG. 18 and includes a conical member which fits within the conical conductor 49. The introduction of the member 45 into the housing 49 can take place before the parts 49 and 50 are connected to one another. The member 45 includes a body 56 of dielectric material in which a conductor segment 57 and a resistor body 58 reside. A pin 59 is connected to the body and fits through a slot 60 which is located in the housing 49 for the switch actuation (e.g. according to FIG. 14). In the position according to FIG. 13, the conductor segment 57 adjoins the 'end of the conductor 46 of the terminal 42 and the conductor φ _{α of} the branch terminal 43 and thereby causes a direct coupling between the line conductors of the terminals 42 and

43. Der Widerstandskörper 58 befindet sich am Leiter 4O₆ der Klemme 44, wodurch sie die Leitung in ihrem Wellenwiderstand beschränkt. Um eine ausgedehnte leitende Oberfläche herzustellen, die geschlossen an den Segmentleiter 57 für alle deren Stellungen angrenzt, wird die äußere Oberfläche des Gliedes 45 mit einer Schicht 61 aus leitendem Material versehen. Diese Schicht überbrückt den Schlitz 60 und sichert eine fortlaufende leitende Oberfläche am Leiter 49.43. The resistance body 58 is located on the conductor 4O _{6 of} the terminal 44, which limits the wave resistance of the line. In order to produce an extensive conductive surface which is closed adjacent to the segment conductor 57 for all of its positions, the outer surface of the member 45 is provided with a layer 61 of conductive material. This layer bridges the slot 60 and ensures a continuous conductive surface on the conductor 49.

Der Schalter ist in den Fig. 13 bis 18 mit nur zwei Zweigklemmen dargestellt, es kann aber auch nur ein solcher Zweig benutzt oder eine größere Zahl als zwei Zweigklemmen vorgesehen werden. Das Schalterglied ist mit einer Schicht leitenden Materials für die Kopplung zwischen den zweiten Leitern der Klemmen umgeben. Das Glied 45 kann auch durch einen Motor in einem gewünschten Bereich für tine grobe Kopplung von mehreren Zweigklemmen gedreht werden.The switch is shown in FIGS. 13 to 18 with only two branch terminals are shown, but only one branch or a larger one can be used Number can be provided as two branch terminals. The switch member is conductive with a layer Surrounding material for coupling between the second conductors of the terminals. The link 45 can also by a motor in a desired range for tine rough coupling of several Branch clamps are rotated.

Wenn er von Klemme 43 zu 44 geschaltet werden soll, wird das Glied 45 durch Betätigung des Stiftes 59 über i8o° 'bewegt und dadurch der Leiterabschnitt 57 in ein Kopplungsverhältnis zwischen dem Leiter 46 und dem Leitungsleiter 4O₆ der Klemmen 42 und 44 gebracht. Diese Bewegung ändert auch die Stellung des Widerstandskörpers 58 für die Ausrichtung mit dem Ende des Leitungsleiters 46_a. Ohne Rücksicht auf die Stellung des Leiters 57, ob er mit dem Leiter der Klemmen 43 oder 47 gekoppelt' ist oder nicht, werden die Mikrowellen daran längs an den entgegengesetzten Oberflächenteilen des Leiters 57 und'der angrenzenden leitenden Schicht 61 geführt. Der Übergang des elektrischen Feldes schraubt sich von einer radialen Richtung an die Klemme 42 zur entgegengesetzten radialen Richtung der Klemme 44. Wenn der Leiter 57 in der in Fig. 13 gezeigten Stellung ist, tritt keine schraubenlinienförmige Ausbildung des Feldlinienverlaufes auf.If it is to be switched from terminal 43 to 44, the member is i8o ° 45 moves by operation of the pin 59 ', thereby bringing the head portion 57 in a coupling ratio between the conductor 46 and the line conductor 4O ₆ of the terminals 42 and 44th This movement also changes the position of the resistance body 58 for alignment with the end of the line conductor 46 _a . Regardless of the position of the conductor 57, whether or not it is coupled to the conductor of the terminals 43 or 47, the microwaves are guided along it along the opposite surface portions of the conductor 57 and the adjacent conductive layer 61. The transition of the electric field is screwed from one radial direction at the terminal 42 to the opposite radial direction at the terminal 44. When the conductor 57 is in the position shown in FIG. 13, there is no helical formation of the field lines.

Die Erfindung beschränkt sich nicht ausschließlich auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen. So kann z. B. in der Ausführungsform nach den Fig. 10, 11 und 12 die Gleiteinrich tung mit Zunge und Rille durch eine andere gleitende Anordnung ersetzt werden. Würde die geerdete Ebene 2_d im Abstand weiter entfernt, als in Fig. 11 gezeigt ist, so könnte der Gleitschalter ^:n einer Ausnehmung gelagert werden, welche sich in der Ausdehnungsrichtung des Erdleiters und der dielektrischen Schicht befindet. In einer solchen Anordnung kann es wünschenswert sein, eine zweite dielektrische Schicht an der unteren Seite des Erdleiters vorzusehen, um eine tragende Verbindung zwischen den beiden Teilen der Übertragungsleitung 34 herzustellen. In diesem Fall gleitet der Schaltkörper an einem solchen Material entlang.The invention is not limited to the described and illustrated embodiments. So z. B. in the embodiment of FIGS. 10, 11 and 12, the Gleiteinrich device with tongue and groove are replaced by another sliding arrangement. . If the ground plane 2 at a distance _d farther away than in Fig 11 is shown, as could the slide ^switch: n a recess to be stored, which is located in the extending direction of the ground conductor and the dielectric layer. In such an arrangement, it may be desirable to provide a second dielectric layer on the lower side of the ground conductor to provide a structural connection between the two portions of the transmission line 34. In this case, the switch body slides along such a material.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Microwave switch of small dimensions, which has a switching segment for switching lines and automatically closes the interrupted line (s) with a load corresponding to the wave resistance of the line, for ribbon lines consisting of a first and second conductor, in particular multi-way switches, characterized in that the switching segment (4 , 13, 28, 20, 35. 45) contains a part of at least the first conductor (1) and the second conductor (part) (2) is held a very small fraction of a quarter wavelength at a dielectric distance from the first and is flat and flat Surface of at least two to three times the width of the first conductor, neither conductor nor conductor parts (4, 14, 21, 30, 31, 38) of the switching segment (4, 13, 28, 20, 35, 45), not even partially , are carried out self-supporting and both conductors or parts as thin strips, preferably in the manner of printed circuits, and that the dielectric separating layer t (3) of the ribbon line arrangement has a recess in which the switching segment (4, 13, 28, 20, 35, 45) having a plate of dielectric material is movable, at least in part, and / or the resistor or resistors (7 , 15, 16, 23, 32, 33, 40, 58) is (are) embedded and guided in such a way that the resistor (s) in the open switch position to the line (s) (1, 8-9, 18, 24-25, 26-27, 33-34. 4D ₆ ) is (are) connected, while the conductor part of the first and / or second conductor with the switch closed in the course of the assigned line (1, 10-11, 17-19, 24-25, 26-27, 33- 34) lies.

2. microwave switching device according to claim, i, characterized in that several line clamps (10, 11, 8, 9 in Fig. 3; 17, 18, 19 in Fig. 5) are provided and the switching segment (13 in Fig. 3; 20 "in Fig. 5) is a link dielectric material comprising a conductor segment (14, 21) and a body of resistive material (15, 16, 23) carries, and that through this member the conductor segment for coupling with some of the clamps and the resistor

material as a terminating resistor with respect to the open end of an uncoupled terminal can be switched.

3. microwave switching device according to claim i, characterized in that one Main line clamp (42 in Fig. 13) and two branch line clamps (43, 44 in Fig. 13)

- Are seen and that the switching segment (45) contains a conductor (57) for the coupling of the main line clamps with one or the other of the branch line clamps.

4. Microwave switching device according to claim 3, characterized in that the second conductor (51, 52) of the two branch line terminals (43, 44 in Fig. 13) parallel to the first conductor (40 ₀ , 46 ^) of the branch line terminals (43, 44), which are attached opposite one another on the sides of the second conductor, and that the second conductor (47) of the main line terminal (42) is connected to the second conductor of the branch line terminal and the first conductor (46) of the main line terminal (42) via the Conductor segment (57) of the switching segment (45) _{are coupled to the first conductors (46a or 4O 6} ) of the branch line terminals (43, 44).

5. microwave switching device according to claim 3, characterized in that means of the switching segment (45 in Fig. 13) with the connection of the conductor segment (57) to the Main and branch conductors at the same time a resistor (58) is connected to the respective open line will.

6. Microwave switch according to claim 3, characterized in that the ends of the first conductors (4O ₀ , 46 ;,) of the branch line terminals (43, 44) are arranged such that they are spaced apart on a geometric circle of a rotatable switch member (45 in 13 or 56 in Fig. 18) lying parts (57 x 58) can be interconnected by the switch member (45 or 56) having a conductor segment (57) arranged in such a way that the line conductor (46) of the main terminal (42) can optionally be coupled to the first conductors (46 ,,, 40 ₀ ) of the branch line terminals (43, 44).

7. microwave switching device according to claim 6, characterized in that a transition conductor a hollow conical housing (49 in FIG. 13) and the switching element a conical Body (56 in Fig. 18) rotatably mounted in the housing (49) contains.

8. microwave switching device according to claim 7, characterized in that the hollow conical Housing (50 in Fig. 14) includes a slot (60) passing therethrough, and that the switch member (45) is provided with a pin (59) which reaches through this slot, whereby the link can be moved from one switch position to the other.

9. microwave switching device according to claim 8, characterized in that the The body of dielectric material of the switch member carries a layer of conductive material, to cover the slot that is in the transition ladder.

Considered publications:
German Patent No. 729,418;
Austrian Patent No. 168 843;
Dr. Meinke, »Curves, formulas and data

from the decimeter wave technology ", Munich, 1949,

S. D IV 15 to 17.

1 sheet of drawings