EP0293386B1 - Microwave switch with at least two switching positions - Google Patents
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- EP0293386B1 EP0293386B1 EP87901448A EP87901448A EP0293386B1 EP 0293386 B1 EP0293386 B1 EP 0293386B1 EP 87901448 A EP87901448 A EP 87901448A EP 87901448 A EP87901448 A EP 87901448A EP 0293386 B1 EP0293386 B1 EP 0293386B1
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- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
- H01P1/12—Auxiliary devices for switching or interrupting by mechanical chopper
- H01P1/122—Waveguide switches
Definitions
- the invention relates to a microwave switch according to the preamble of the main claim. This is used to switch RF signals.
- a coax T switch which has three transmission positions between pairs of four plugs, the switching elements being provided in the form of flat line segments which either lie against the wall of cavities or in the middle of Cavities are arranged. If a line segment lies against the wall of a cavity, it is short-circuited to the cavity and separated from the inner conductors of the coaxial connector. If the line segment is in the middle of the cavity, the ends of the line segment are also in contact with the inner conductors of the coaxial connector, since the inner conductors of the coaxial connector are arranged next to the ends of the line segment.
- a cavity is arranged in a certain plane and is in the form of a plurality of cavity parts.
- the cavity has in particular an outer peripheral part which is divided into three outer cavity parts is.
- Three radial cavity parts start from a central location in the peripheral part and intersect the ends of the three outer cavity parts.
- a first coaxial connector is located at the middle point, while three additional coaxial connectors are located at the intersections between the radial cavity parts and the outer cavity parts.
- a single line segment is arranged in each cavity part, which is movable between a position on the wall of the cavity and from the inner conductors and a middle position in the cavity part in contact with the inner conductor.
- the total of six line segments correspond in number and shape to the cavity parts, so that three line segments run radially outward from a central location, while three line segments are arranged around the three radial line segments so that they form a circumferential segment.
- the various line segments can be operated individually so that signals can be transmitted between pairs of coaxial connectors.
- the invention is therefore based on the object of designing a microwave switch, of the type mentioned in the preamble of claim 1, in such a way that good transmission properties are achieved in a relatively large transmission bandwidth and this despite a small weight and small dimensions of the microwave switch; this also enables a series connection of several microwave switches with sufficient transmission properties.
- Waveguide switches are known per se, for example from DE-OS 29 24 969. Adapters for coupling coaxial lines to waveguides and vice versa also belong to the prior art (DE-AS 23 36 166). Since the standard dimensions of the waveguides for the frequencies to be transmitted would lead to very large and heavy waveguide switches, the person skilled in the art will not consider any waveguide switches to solve the problem. It is only through the further teaching according to the invention of at least reducing the smaller cross-sectional dimension that a viable way using a waveguide switch is found.
- a special arrangement of the adapter-coaxial input plugs inserted parallel to the switch axis from one side and coaxial output plugs parallel to the switch axis from the other side - enables straight cable routing without many bends, so that the overall cabling is short and light.
- microwave switch results from the possibility of connecting either waveguide connections of the internal waveguide switch directly or via special waveguides with corresponding cross-sectional dimensions, in order to achieve improved transmission properties in the event of redundancy for the overall circuit and a weight saving in the overall circuit.
- 1 contains a rotatably mounted rotor 2 in a housing 1. There is a small air gap between the housing and the rotor.
- Two adapters 3 are integrated into the housing 1, a third is attached, for example screwed on.
- the coupling of the RF signals into the waveguide connections is generally known and will not be described in more detail here.
- tuning screws 6, 7 are arranged on the adapters 3.
- the coaxial connections run at right angles to the waveguides. This arrangement makes sense to save space.
- a waveguide opening 11 of the housing 1 is provided with a connector 12. This connector 12 performs two functions.
- a measuring device or a measuring device can be connected here; can also at this connection piece, when using the microwave switch in a redundancy system, another waveguide with a likewise reduced cross-sectional dimension can be coupled, which leads to the next waveguide switch.
- the walls of the small cross-sectional dimensions can be formed from several surface pieces.
- FIG. 2 shows the structure of a rotor 2 according to a further embodiment of an internal waveguide switch in a vertical sectional illustration parallel to the rotor axis. Due to the small dimensions 13 of the waveguide passages arranged parallel to the rotor axis, waveguide passages 8, 9 result in a very flat rotor 2, which is rotatably supported around the rotor axis through 360 °.
- the rotor 2 contains four waveguide passages 8, 9 for connecting different waveguide pieces (corresponding to 5 in FIG. 1) of the waveguide switch in different switching positions. Two of these internal waveguide passages 8 have the task of connecting opposing waveguide pieces to one another. The two other waveguide passages 9 connect adjacent waveguide pieces to one another.
- the opposing waveguide pieces 5 interconnecting high-conductor passages 8 are bent near the rotor edge, avoiding sharp kinks, and are guided past the 90 ° waveguide arc passages 9 in a different plane.
- the chokes 14 serve to reduce crosstalk.
- FIG. 3 shows a microwave switch according to the further embodiment of FIG. 2 in a vertical sectional view parallel to the rotor axis with a drive element 20.
- the drive element 20 for example a stepper motor, is mounted on the housing cover 19 of the microwave switch.
- the rotor 2 with its bearing (not shown) and the waveguide passages 8, 9 is located in the housing 1 of the microwave switch.
- FIG. 4 shows a microwave switch of the further embodiment in a horizontal sectional view perpendicular to the rotor axis.
- Direct connections from the internal waveguide switch to the internal waveguide switch can be established via the two flanges 10 via special waveguides of reduced cross-sectional dimensions, or waveguide switches of the further configuration can be coupled directly to one another.
- waveguide bend pieces 9 the walls of the small cross-sectional dimensions are also formed from several surface pieces.
- FIG. 5 shows the use of two-way microwave switches 21-24 according to the invention in a redundancy system, the signals arriving on four coaxial lines AD and outgoing on four of five coaxial lines FI having four two-way switches 21-24 (S switches) designed internally as waveguide switches. , each with four connections I-IV, can be switched. Connections 25-27 from microwave switch to microwave switch 21-24 are either made with special waveguides or the microwave switches are directly connected to one another at the flanges 10. The multiple coaxial conductor / coaxial conductor transitions present in the case of redundancy in the case of coaxial switching and thus the strong attenuation of the signal carried over the redundancy path are thus eliminated.
- the two-way switches 21-24 are provided at their connections I and II, the microwave switch 21 also at IV with adapters 3 for connecting coaxial lines.
- the connections III and IV are provided with flanges 10 for the connection of special waveguides.
- the microwave switch 24 is terminated at connection III.
- the signals are fed to the switches via the coaxial lines AD to their coaxial connections I.
- the switches 21-24 are positioned so that the RF signals are routed to the following amplifiers via the coaxial connections II and the coaxial lines FI.
- the amplifier connected to the coaxial line E at the terminal IV of the switch 21 is normally not in operation.
- the switch 23 is switched so that the signal on the coaxial line C at the input I of the switch 23 via the flange 10 at the connection IV, the special waveguide 26, the flanges 10 at the connections III and IV of the switch 22 the special waveguide 25, the flange 10 at connection III of the switch 21, the adapter 3 at connection IV of the switch 21 is connected to the functional amplifier connected to the coaxial line E.
- the signal arriving on the coaxial line C also has only one coax / waveguide and only one waveguide / Roa transition in the redundancy case. In the case of a pure coax switch, the signal would be strongly damped by six coax / coax transitions.
- FIG. 6 shows the use of a four-way micro-switch 28-31 designed according to the invention in a redundancy system, the signals arriving on four coaxial lines AD and outgoing on four non-six coaxial lines with four four-way switches 28-31 (T switches) designed internally as waveguide switches, which each have four connections, can be switched.
- T switches four-way switches 28-31
- the connections from switch to switch are either made with special waveguides or the switches are connected directly to one another at the flanges 10.
- the four-way switches 28-31 are provided at their connections I and III, the switches 28 and 31 also at IV and II, with adapters 3 for connecting coaxial lines.
- connections II of the switches 28-30 and the connections IV of the switches 29-31 are provided with flanges 10 for connecting special waveguides or for directly connecting the internal waveguide switches to one another.
- the signals are fed to the switches 28-31 via the coaxial lines A-D to their coaxial connections I.
- the switches 28-31 are positioned so that the RF signals are routed via the coaxial connections III and the coaxial lines FI to the amplifiers connected to the lines FI.
- the amplifiers connected to the coaxial lines E and K of the switches 28 and 31 are normally not in operation.
- the two switches 28 and 29 are switched so that the signal on the coaxial line A at the input I of the switch 28, via the adapter 3 at the terminal IV and the coaxial line E following amplifier is supplied.
- the signal on the coaxial line B at the connection I of the switch 29 is via the flange 10 at connection II the special waveguide 33, the flange 10 at connection IV of the switch 30, the flange 10 at connection II, the special waveguide 39, the flange 10 at the terminal IV of the switch 31, the adapter at the terminal II and the coaxial cable K the following amplifier.
- the signals on lines A and B have only one coax / waveguide or waveguide / coaxial transition in the case of redundancy and are therefore not damped as much as with pure coaxial switches.
- the special design of the waveguide passages in the switches and the special waveguide between the switches means that their dimensions are chosen to be smaller than the standard dimensions of the waveguides which are usual for the frequencies to be transmitted.
- the small dimensions are preferably made much smaller. For example at 10 - 15 GHz instead of dimensions of 9.5 mm in height and 19 mm in width, waveguides with dimensions of 4.75 mm in height and 19 mm in width are used.
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- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenschalter nach der Gattung des Hauptanspruchs. Dieser dient zum Umschalten von HF-Signalen.The invention relates to a microwave switch according to the preamble of the main claim. This is used to switch RF signals.
Aus der DE-OS 31 22 780 ist ein Koax-T-Schalter bekannt, der drei Übertragungsstellungen zwischen Paaren von vier Steckern hat, wobei die Schaltelemente in Form ebener Leitungssegmente vorgesehen sind, die entweder an der Wand von Hohlräumen anliegen oder in der Mitte von Hohlräumen angeordnet sind. Wenn ein Leitungssegment an der Wand eines Hohlraumes anliegt, ist es zum Hohlraum kurzgeschlossen und von den inneren Leitern des Koaxialsteckers getrennt. Wenn das Leitungssegment sich in der Mitte des Hohlraumes befindet, stehen die Enden des Leitungssegmentes auch mit den inneren Leitern der Koaxialstecker in Kontakt, da die inneren Leiter des Koaxialsteckers neben den Enden des Leitungssegmentes angeordnet sind.From DE-OS 31 22 780 a coax T switch is known which has three transmission positions between pairs of four plugs, the switching elements being provided in the form of flat line segments which either lie against the wall of cavities or in the middle of Cavities are arranged. If a line segment lies against the wall of a cavity, it is short-circuited to the cavity and separated from the inner conductors of the coaxial connector. If the line segment is in the middle of the cavity, the ends of the line segment are also in contact with the inner conductors of the coaxial connector, since the inner conductors of the coaxial connector are arranged next to the ends of the line segment.
Ein Hohlraum ist in einer bestimmten Ebene angeordnet und in Form einer Vielzahl von Hohlraumteilen ausgebildet. Der Hohlraum weist insbesondere einen äußeren Umfangsteil auf, der in drei äußere Hohlraumteile unterteilt ist. Drei radiale Hohlraumteile gehen von einer mittleren Stelle im Umfangsteil aus und schneiden die Enden der drei äußeren Hohlraumteile. Ein erster Koaxialstecker ist an der mittleren Stelle angeordnet, während sich drei zusätzliche Koaxialstecker an den Schnittpunkten zwischen den radialen Hohlraumteilen und den äußeren Hohlraumteilen befinden. In jedem Hohlraumteil ist ein einzelnes Leitungssegment angeordnet, das zwischen einer Stellung an der Wand des Hohlraumes und von den inneren Leitern entfernt und einer mittleren Stellung im Hohlraumteil in Kontakt mit den inneren Leiter bewegbar ist. Die insgesamt sechs Leitungssegmente entsprechen in Anzahl und Form den Hohlraumteilen, so daß drei Leitungssegmente radial von einer mittleren Stelle strahlenförmig nach außen verlaufen, während drei Leitungssegmente um die drei radialen Leitungssegmente herum so angeordnet sind, daß sie ein Umfangssegment bilden.A cavity is arranged in a certain plane and is in the form of a plurality of cavity parts. The cavity has in particular an outer peripheral part which is divided into three outer cavity parts is. Three radial cavity parts start from a central location in the peripheral part and intersect the ends of the three outer cavity parts. A first coaxial connector is located at the middle point, while three additional coaxial connectors are located at the intersections between the radial cavity parts and the outer cavity parts. A single line segment is arranged in each cavity part, which is movable between a position on the wall of the cavity and from the inner conductors and a middle position in the cavity part in contact with the inner conductor. The total of six line segments correspond in number and shape to the cavity parts, so that three line segments run radially outward from a central location, while three line segments are arranged around the three radial line segments so that they form a circumferential segment.
Die verschiedenen Leitungssegmente können einzeln betätigt werden, so daß Signale zwischen Paaren von Koaxialsteckern übertragen werden können.The various line segments can be operated individually so that signals can be transmitted between pairs of coaxial connectors.
Es hat sich gezeigt, daß die bekannten Koaxialschalter durch den vorhandenen mechanischen Kontakt kleinere Zuverlässigkeiten und relativ schlechte Höchfrequenzeigenschaften haben. Außerdem verschlechtern sich beim Hintereinanderschalten mehrerer solcher Schalter, z. B. beim Einsatz in redundanten Verstärkerschaltungen, wie sie in der Raumfahrt verwendet werden, die Übertragungseigenschaften der über mehrere solcher Schalter geführten Signalwege stark.It has been shown that the known coaxial switches have lower reliability and relatively poor high-frequency properties due to the existing mechanical contact. In addition, deteriorate when cascading several such switches, for. B. when used in redundant amplifier circuits, such as those used in space travel, the transmission properties of the signal paths carried over several such switches strong.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Mikrowellenschalter, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art derart auszubilden, daß in einer relativ großen Übertragungsbandbreite gute Übertragungseigenschafte erzielt werden und dies trotz eines kleinen Gewichts und kleiner Abmessungen des Mikrowellenschalters; damit wird auch eine Hintereinanderschaltung mehrerer Mikrowellenschalter bei noch ausreichenden Übertragungseigenschaften möglich.The invention is therefore based on the object of designing a microwave switch, of the type mentioned in the preamble of
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Bei dieser Lösung erfolgt die interne Übertragung innerhalb des Mikrowellenschalters mittels eines Hohlleiters. Wegen der Hohlleiterdurchgänge des Mikrowellenschalters wird eine relative große Übertragungsbandbreite bei guten Übertragungseigenschaften erreicht.This object is achieved by the features mentioned in
Hohlleiterschalter sind an sich bekannt, z.B. aus DE-OS 29 24 969. Auch gehören Adapter zum Ankoppeln von Koaxleitungen an Hohlleiter und umgekehrt zum Stand der Technik (DE-AS 23 36 166). Da die für die zu übertragenden Frequenzen üblichen Normabmessungen der Hohlleiter zu sehr großen und schweren Hohlleiterschaltern führen würden, wird der Fachmann zur Lösung der gestellten Aufgabe keine Hohlleiterschalter in Betracht ziehen. Erst durch die erfindungsgemäße weitere Lehre, zumindest die kleinere Querschnittsabmessung zu verringern, wird ein gangbarer Weg unter Verwendung eines Hohlleiterschalters gefunden.Waveguide switches are known per se, for example from DE-OS 29 24 969. Adapters for coupling coaxial lines to waveguides and vice versa also belong to the prior art (DE-AS 23 36 166). Since the standard dimensions of the waveguides for the frequencies to be transmitted would lead to very large and heavy waveguide switches, the person skilled in the art will not consider any waveguide switches to solve the problem. It is only through the further teaching according to the invention of at least reducing the smaller cross-sectional dimension that a viable way using a waveguide switch is found.
Eine zusätzliche Gewichts- und Volumenreduzierung bei gleichzeitiger Vergrößerung der Schaltmöglichkeiten gestattet eine weitere Ausgestaltung des internen Hohlleiterschalters. Bei diesem internen Hohlleiterschalter werden die vier-Hohlleiter innerhalb des Rotors in drei Ebenen und mit ihren kleinen Abmessungen parallel zur Rotorachse angeordnet.An additional weight and volume reduction with a simultaneous increase in the switching options allows a further configuration of the internal waveguide switch. With this internal waveguide switch, the four waveguides are arranged in three planes within the rotor and with their small dimensions parallel to the rotor axis.
Eine besondere Anordnung der Adapter-koaxialer Eingangsstecker parallel zur Schalterachse von der einen Seite und koaxiale Ausgangsstecker parallel zur Schalterachse von der anderen Seite eingesteckt - ermöglicht eine gerade Leitungsführung ohne viele Leitungsbögen, so daß die Gesamtverkabelung kurz und leicht wird.A special arrangement of the adapter-coaxial input plugs inserted parallel to the switch axis from one side and coaxial output plugs parallel to the switch axis from the other side - enables straight cable routing without many bends, so that the overall cabling is short and light.
Ein weiterer Vorteil der weiteren Ausgestaltung des Mikrowellenschalters ergibt sich aus der Möglichkeit, entweder Hohlleiteranschlüsse des, internen Hohlleiterschalters direkt oder über spezielle Hohlleiter mit entsprechenden Querschnittsabmessungen miteinander zu verbinden, um dadurch verbesserte Übertragungseigenschaften im Redundanzfall für die Gesamtschaltung sowie eine Gewichtseinsparung bei der Gesamtschaltung zu erreichen.Another advantage of the further configuration of the microwave switch results from the possibility of connecting either waveguide connections of the internal waveguide switch directly or via special waveguides with corresponding cross-sectional dimensions, in order to achieve improved transmission properties in the event of redundancy for the overall circuit and a weight saving in the overall circuit.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und aus den Unteransprüchen.Further advantages of the invention result from the description and from the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Es zeigen:
- Fig. 1 den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Mikrowellenschalters in einer Schnittdarstellung senkrecht zur Drehachse
- Fig. 2 den schematischen Aufbau eines Rotors des internen Hohlleiterschalters in einer vertikalen Schnittdarstellung, gemäß einer weiteren Ausgestaltung,
- Fig. 3 den schematischen Aufbau des Mikrowellenschalters in einer vertikalen Schnittdarstellung stehend angeordnet mit einem Rotor entsprechend Fig. 2,
- Fig. 4 den schematischen Aufbau entsprechend Fig. 3 eines Mikrowellenschalters in einer horizontalen Schnittdarstellung,
- Fig. 5 eine Redundanzschaltung mit erfindungsgemäß ausgebildeten Mikrowellen-Zweiwegschaltern,
- Fig. 6 eine Redundanzschaltung mit erfindungsgemäß ausgebildeten Mikrowellen-Vierwegschaltern.
Show it:
- Fig. 1 shows the schematic structure of a microwave switch according to the invention in a sectional view perpendicular to the axis of rotation
- 2 shows the schematic structure of a rotor of the internal waveguide switch in a vertical sectional view, according to a further embodiment,
- 3 shows the schematic structure of the microwave switch in a vertical sectional view arranged upright with a rotor corresponding to FIG. 2,
- 4 shows the schematic structure corresponding to FIG. 3 of a microwave switch in a horizontal sectional view,
- 5 shows a redundancy circuit with microwave two-way switches designed according to the invention,
- 6 shows a redundancy circuit with microwave four-way switches designed according to the invention.
Der Mikrowellenschalter nach Fig. 1 enthält in einem Gehäuse 1 einen drehbar gelagerten Rotor 2. Zwischen Gehäuse und Rotor ist ein geringer Luftspalt vorhanden.1 contains a rotatably mounted
In das Gehäuse 1 sind zwei Adapter 3 integriert, ein dritter ist aufgesetzt, z.B. angeschraubt. Die Einkopplung der HF-Signale in die Hohlleiteranschlüsse ist allgemein bekannt, und soll hier nicht näher beschrieben werden. Zur Einstellung der Übertragungseigenschaften sind sogenannten Abstimmschrauben 6, 7 an den Adaptern 3 angeordnet. Die Koaxialanschlüsse verlaufen jeweils in einem rechten Winkel zu den Hohlleitern. Diese Anordnung ist aus Platzersparnisgründen sinnvoll. Eine Hohlleiteröffnung 11 des Gehäuses 1, ist mit einem Anschlußstück 12 versehen. Dieses Anschlußstück 12 erfüllt zweierlei Funktionen. Zur Messung der Übertragungseigenschaften des Mikrowellenschalters und zur Anpassung der Koaxialleiter an die Hohlleiterdurchgänge 8, 9 des internen Hohlleiterschalters kann hier ein Meßgerät oder eine Meßvorrichtung angeschlossen werden; außerdem kann an diesem Anschluß stück, bei Verwendung des Mikrowellenschalters in einem Redundanzsystem ein weiterer Hohlleiter mit ebenfalls verringerter Querschnittsabmessung angekoppelt werden, der zum nächsten Hohlleiterschalter führt. Dies hat den Vorteil, daß Adapter entfallen, und durch den Wegfall der Adapter die Übertragungseigenschaften der Gesamtschaltung verbessert werden.Two
Bei den Hohlleiterstücken 9 können die Wände der kleinen Querschnittsabmessungen aus mehreren Flächenstücken gebildet werden.In the case of the
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Rotors 2 gemäß einer weiteren Ausgestaltung eines internen Hohlleiterschalters in einer vertikalen Schnittdarstellung parallel zur Rotorachse. Durch die mit den kleinen Abmessungen 13 der Hohlleiterdurchgänge parallel zur Rotorachse angeordneten Hohlleiterdurchgänge 8, 9 entsteht ein sehr flacher Rotor 2, der um die Rotorachse um 360° drehbar gelagert ist. Der Rotor 2 enthält vier Hohlleiterdurchgänge 8, 9 zur Verbindung verschiedener Hohlleiterstücke (entsprechend 5 in Fig. 1) des Hohlleiterschalter in verschiedenen Schaltstellungen. Zwei dieser internen Hohlleiterdurchgänge 8 haben die Aufgabe, gegenüberliegende Hohlleiterstücke miteinander zu verbinden. Die beiden anderen Hohlleiterdurchgänge 9 verbinden benachbart liegende Hohlleiterstücke miteinander. Die gegenüberliegende Hohlleiterstücke 5 miteinander verbindenden Hochlleiterdurchgänge 8 sind in Rotorrandnähe abgebogen, wobei scharfe Knickstellen vermieden verden, und werden in je einer anderen Ebene an den 90°-Hohlleiterbogendurchgängen 9 vorbei geführt. Die Chokes 14 dienen zur Reduzierung des Übersprechens.2 shows the structure of a
In Fig. 3 ist ein Mikrowellenschalter gemäß der weiteren Ausgestaltung der Fig. 2 in einer vertikalen Schnittdarstellung parallel zur Rotorachse mit einem Antriebselement 20 stehend dargestellt. Das Antriebselement 20, beispielsweise ein Schrittmotor, ist auf dem Gehäusedeckel 19 des Mikrowellenschalters montiert. Oben und unten befindet sich je ein in das Gehäuse 1 integrierter Adapter mit den Koaxialsteckern 16, 17 und den Koaxinnenleitern 18. Beispielweise kann so in der Gesamtverkabelung die koaxiale Eingangsleitung und die koaxiale Ausgangsleitung von einander entgegengesetzten Seiten an die Koaxialstecker 16, 17 des Mikrowellenschalters herangeführt werden. Im Gehäuse 1 des Mikrowellenschalters befindet sich der Rotor 2 mit seiner Lagerung (nicht dargestellt) und den Hohlleiterdurchgängen 8, 9.FIG. 3 shows a microwave switch according to the further embodiment of FIG. 2 in a vertical sectional view parallel to the rotor axis with a
Die Fig. 4 zeigt einen Mikrowellenschalter der weiteren Ausgestaltuna in einer horizontalen Schnittdarstellung senkrecht zur Rotorachse. Über die beiden Flansche 10 können über spezielle Hohlleiter verringerter Querschnittsabmessungen direkte Verbindungen von internem Hohlleiterschalter zu internem Hohlleiterschalter hergestellt oder Hohlleiterschalter der weiteren Ausgestaltung direkt aneinander angekoppelt werden. Im Redundanzfall entfallen damit häufige Übergänge Koaxialleitung/Hohlleiter bzw. Hohlleiter/Koaxialleitung des Redundanzweges und die Übertragungseigenschaften des Redundanzweges werden nicht wesentlich verschlechtert. Bei den Hohlleiterbogenstücken 9 sind auch hier die Wände der kleinen Querschnittsabmessungen aus mehreren Flächenstücken gebildet.4 shows a microwave switch of the further embodiment in a horizontal sectional view perpendicular to the rotor axis. Direct connections from the internal waveguide switch to the internal waveguide switch can be established via the two
Die Fig. 5 zeigt den Einsatz von erfindungsgemäßen Zweiweg-Mikrowellenschaltern 21-24 in einem Redundanzsystem, wobei die auf vier Koaxialleitungen A-D ankommenden und auf vier von fünf Koaxialleitungen F-I abgehenden Signale mit vier intern als Hohlleiterschalter ausgebildete Zweiwegschalter 21-24 (S-Schalter), die jeweils vier Anschlüsse I-IV haben, geschaltet werden können. Verbindungen 25-27 von Mikrowellenschalter zu Mikrowellenschalter 21-24 sind entweder mit speziellen Hohlleitern ausgeführt oder die Mikrowellenschalter sind direkt an den Flanschen 10 miteinander verbunden. Die bei Koaxialschalten im Redundanzfall vorhandenen mehrfachen Koaxialleiter-/Koaxialleiter-Übergänge und damit die starke Dämpfung des über den Redundanzweg geführten Signals entfällt somit. Die Zweiwegschalter 21-24 sind an ihren Anschlüssen I und II, der Mikrowellenschalter 21 auch an IV mit Adaptern 3 zum Anschluß von Koaxialleitungen versehen. Die Anschlüsse III und IV sind mit Flanschen 10 versehen zum Anschluß von speziellen Hohlleitern. Der Mikrowellenschalter 24 ist am Anschluß III abgeschlossen.5 shows the use of two-way microwave switches 21-24 according to the invention in a redundancy system, the signals arriving on four coaxial lines AD and outgoing on four of five coaxial lines FI having four two-way switches 21-24 (S switches) designed internally as waveguide switches. , each with four connections I-IV, can be switched. Connections 25-27 from microwave switch to microwave switch 21-24 are either made with special waveguides or the microwave switches are directly connected to one another at the
Die Signale werden den Schaltern über die Koaxialleitungen A-D auf ihre Koaxialanschlüsse I zugeführt. Im Normalfall, d. h. alle Kanäle sind funktionsfähig, stehen die Schalter 21-24 so, daß die HF-Signale über die Koaxialanschlüsse II und die Koaxialleitungen F-I zu den folgenden Verstärkern geführt werden. Der mit der Koaxialleitung E am Anschluß IV des Schalters 21 verbundene Verstärker ist im Normalfall nicht in Betrieb. Für den Fall, daß beispielweise der an der Koaxialleitung H am Anschluß II des Schalters 23 angeschlossene Verstärker ausfällt, wird der Schalter 23 so umgeschaltet, daß das Signal auf der Koaxialleitung C am Eingang I des Schalters 23 über den Flansch 10 am Anschluß IV, dem speziellen Hohlleiter 26, den flanschen 10 an den Anschlüssen III und IV des Schalters 22 dem speziellen Hohlleiter 25, dem Flansch 10 an Anschluß III des Schalters 21, dem Adapter 3 am Anschluß IV des Schalters 21 mit dem mit der Koaxialleitung E verbundenen funktionsfähigen Verstärker verbunden wird. Das auf der Koaxialleitung C ankommende Signal hat auch in dem Redundanzfall nur einen Koax-/Hohlleiter- und nur einen Hohlleiter-/Roa-Übergang. Bei einem reinen Koaxschaltern wäre da Signal durch sechs Koax-/Koax-Übergänge stark gedämpft.The signals are fed to the switches via the coaxial lines AD to their coaxial connections I. In the normal case, ie all channels are functional, the switches 21-24 are positioned so that the RF signals are routed to the following amplifiers via the coaxial connections II and the coaxial lines FI. The amplifier connected to the coaxial line E at the terminal IV of the
Fig. 6 zeigt den Einsatz eines erfindungsgemäß ausgebildeten Vierweg-Mikrouellenschalter 28-31 in einem Redundanzsystem, wobei die auf vier Koaxialleitungen A-D ankommenden und auf vier non sechs Koaxialleitungen abgehenden Signale mit vier intern als Hohlleiterschalter ausgebildete Vieruegschalter 28-31 (T-Schalter), die jeweils vier Anschlüsse haben, geschaltet werden können. Auch hier sind die Verbindungen von Schalter zu Schalter entweder mit speziellen Hohlleitern ausgeführt oder die Schalter sind direkt an den Flanschen 10 miteinander verbunden. Die Vierwegschalter 28-31 sind an ihren Anschlüssen I und III, die Schalter 28 und 31 auch an IV und II, mit Adaptern 3 zum Anschluß von Koaxialleitungen versehen. Die Anschlüsse II der Schalter 28-30 und die Anschlüsse IV der Schalter 29-31 sind mit Flanschen 10 versehen zum Anschluß von speziellen Hohlleitern bzw. zum direkten Verbinden der internen Hohlleiterschalter miteinander. Auch hier verden die Signale den Schaltern 28-31 über die Koaxialleitungen A-D auf ihre Koaxialanschlüsse I zugeführt.6 shows the use of a four-way micro-switch 28-31 designed according to the invention in a redundancy system, the signals arriving on four coaxial lines AD and outgoing on four non-six coaxial lines with four four-way switches 28-31 (T switches) designed internally as waveguide switches, which each have four connections, can be switched. Here too, the connections from switch to switch are either made with special waveguides or the switches are connected directly to one another at the
Im Normalfall, d.h. alle Kanäle sind funktionsfähig, stehen die Schalter 28-31 so, daß die HF-Signale über die Koaxialanschlüsse III und die Koaxialleitungen F-I zu den an den Leitungen F-I angeschlossenen Verstärkern geführt werden. Die mit den Koaxialleitungen E und K der Schalter 28 und 31 verbundenen Verstärker sind mit Normalfall nicht in Betrieb. Für den Fall, daß beispielweise die beiden an die Koaxialleitungen f und G angeschlossenen Verstärker ausfallen, werden die beiden Schalter 28 und 29 so umgeschaltet, daß das Signal auf der Koaxialleitung A am Eingang I des Schalters 28, über den Adapter 3 am Anschluß IV und der Koaxialleitung E dem folgenden Verstärker zugeführt wird. Das Signal auf der Koaxialleitung B am Anschluß I des Schalters 29 wird über den Flansch 10 an Anschluß II den speziellen Hohlleiter 33, den Flansch 10 an Anschluß IV des Schalters 30, den Flansch 10 am Anschluß II, den speziellen Hohlleiter 39, den Flansch 10 am Anschluß IV des Schalters 31, den Adapter am Anschluß II und der Koaxialleitung K dem folgenden Verstärker zugefert. Auch hier haben die Signale auf den Leitungen A und B im Redundanzfall nur einen Koax-/Hohlleiter- bzw. Hohlleiter-/Koaxial-Übergang und werden dadurch nicht so stark gedämpft wie bei reinen Koaxialschaltern.In the normal case, ie all channels are functional, the switches 28-31 are positioned so that the RF signals are routed via the coaxial connections III and the coaxial lines FI to the amplifiers connected to the lines FI. The amplifiers connected to the coaxial lines E and K of the
Die spezielle Ausbildung der Hohlleiterdurchgänge in den Schaltern und der speziellen Hohlleiter zwischen den Schaltern bedeutet, daß deren Abmessungen gegenüber den für die zu übertragenden Frequenzen üblichen, genormten Abmessungen der Hohlleiter kleiner gewählt werden. Vorzugsweise werden die kleinen Abmessungen sehr viel kleiner gemacht. So werden z.B. bei 10 - 15 GHz anstelle von Abmessungen von 9,5 mm in der Höhe und 19 mm in der Breite Hohlleiter mit den Abmessungen 4,75 mm in der Höhe und 19 mm in der Breite verwendet.The special design of the waveguide passages in the switches and the special waveguide between the switches means that their dimensions are chosen to be smaller than the standard dimensions of the waveguides which are usual for the frequencies to be transmitted. The small dimensions are preferably made much smaller. For example at 10 - 15 GHz instead of dimensions of 9.5 mm in height and 19 mm in width, waveguides with dimensions of 4.75 mm in height and 19 mm in width are used.
- 1 Gehäuse1 housing
- 2 Rotor2 rotor
- 3 Adapter3 adapters
- 4 Koaxialstecker4 coaxial connectors
- 5 Hohlleiterstück5 waveguide piece
- 6 Abstimmschraube6 tuning screw
- 7 Abstimmschraube7 tuning screw
- 8 gegenüborliegende Hohlleiterstücke miteinander verbindender Hohlleiterdurchgang8 opposite waveguide sections connecting waveguide passage
- 9 90° - Hohlleiterbogenstück (benachbart liegende Hohlleiterstücke miteinander verbindender Hohlleiterdurchgang)9 90 ° - waveguide arc piece (adjacent waveguide pieces connecting waveguide passage)
- 10 Flansch zur direkten Ankopplung an einen Hohlleiter10 flange for direct coupling to a waveguide
- 11 Hohlleiteröffnung11 waveguide opening
- 12 abnehmbares Hohlleiterstück12 removable waveguide piece
- 13 kleine Abmessung des Hohlleiterdurchgangs13 small dimensions of the waveguide passage
- 14 Choke14 choke
- 15 Mittellinie parallel zur Rotorachse15 center line parallel to the rotor axis
- 16 Koax-Ausgangsstecker16 coax output connectors
- 17 Koax-Eingangsstecker17 coax input connector
- 18 Koax-Innenleiter18 coax inner conductor
- 19 Gehäusedeckel19 housing cover
- 20 Antriebselement20 drive element
- 21-24 Zweiweg-Mikrowellenschalter (S-Schalter)21-24 Two-way microwave switch (S switch)
- 25-27 spezielle Hohlleiterstücke oder direkt aneinander geflanschte Schalter25-27 special waveguide pieces or switches flanged directly to each other
- 28-31 Vierweg-Mikrowellenschalter (T-Schalter)28-31 four-way microwave switch (T switch)
- 32-34 spezielle Hohlleiterstücke oder direkt aneinander geflanschte Schalter32-34 special waveguide pieces or switches flanged directly to each other
- I-IV SchalteranschlüsseI-IV switch connections
- A-K KoaxialleitungenA-K coaxial cables
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