JP2018082431A - 切り替え可能な減衰器および切り替え可能な高周波減衰器用スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】高い周波数を許容すると同時に、膨大な建設費用が発生せずに、小さい空間容積のみを必要とする、スイッチ、減衰段、および切り替え可能な減衰器を提供する
【解決手段】スイッチは、第１の平面において直角に配置される第１、第２のストリップ導体３６、３２を備える。さらに、スイッチは、第１の平面に対して直角に角度がついた形状を有する第１の切り替え導体４６を有する。スイッチは、第１の切り替え導体４６と機械的に接続し、第１、第２の位置まで、第１の平面に対して垂直に移動させる切り替えアクチュエータを備える。切り替えアクチュエータは、第１の位置において、第１のストリップ導体３６が第１の切り替え導体４６と接触し第２のストリップ導体３２が第１の切り替え導体４６と接触するように構成され、第２の位置において、第１のストリップ導体３６および第２のストリップ導体３２が第１の切り替え導体４６と接触しないように構成される。
【選択図】図７

Description

本発明は、切り替え可能な減衰器の減衰段で用いるための高周波スイッチに関する。切り替え可能な減衰器は以下、ステップ減衰器とも呼ばれ、それに応じて切り替え可能な減衰器とも呼ばれる。

通信電子機器の運用周波数の上昇のため、測定機器に対する要件は、近年常に上がり続けている。特に、測定信号の周波数を常に増加する必要性がある。測定電子機器の中心構成部品は切り替え可能な減衰器（ステップ減衰器）である。たとえば、特許文献１は高周波用ステップ減衰器を示す。ただし、同文献で達成可能な最大周波数は、依然として限定されている。また、同文献で示すステップ減衰器は、大きな物理的設置面積を必要とする。

そのため、非常に高い周波数を許容すると同時に、膨大な建設費用が発生せずに、小さい空間容積のみを必要とする、スイッチ、減衰段、および切り替え可能な減衰器を提供する必要性が増加している。

米国特許第７，４８９,１７９（Ｂ２）号

本発明の第１の態様によれば、スイッチが提供される。スイッチは、第１の平面において直角に配置される第１のストリップ導体および第２のストリップ導体を備える。さらに、スイッチは、第１の平面に対して直角に角度がついた形状を有する第１の切り替え導体を備える。さらに、スイッチは、第１の切り替え導体と機械的に接続し、第１の位置および第２の位置まで、第１の平面に対して垂直に移動するように適応される切り替えアクチュエータを備える。

切り替えアクチュエータは、好ましくは、第１の位置において、第１のストリップ導体が第１の切り替え導体と接触し、第２のストリップ導体が第１の切り替え導体と接触するように構成される。切り替えアクチュエータはさらに、第２の位置において、第１のストリップ導体および第２のストリップ導体が第１の切り替え導体と接触しないように構成される。それによって、小さいスイッチの空間容積のみを必要としながら、良好な高周波挙動を得ることができる。

第１の態様の好ましい実装形態では、第１のストリップ導体および第２のストリップ導体は、接地する導電ストリップ導体チャネルによって少なくとも部分的に囲まれる。第１のストリップ導体および第２のストリップ導体は次に、ストリップ導体チャネルから第１の平面の非導電間隔によって分離される。それによって特に小さいスイッチの空間容積が実現できる。

第１の態様の好ましい実装形態では、第１のストリップ導体および／または第２のストリップ導体は、０．１ｍｍから０．５ｍｍ、有利には０．２５ｍｍの厚さを有する。追加または代替として、第１のストリップ導体および／または第２のストリップ導体は、０．２５ｍｍから２ｍｍ、有利には０．５ｍｍの厚さを有する。追加または代替として、間隔は０．１ｍｍから０．５ｍｍ、有利には０．２５ｍｍの幅を有する。それによって特に小さいスイッチの空間容積が実現できる。

第１の態様の好ましい実装形態では、第１のストリップ導体および／または第２のストリップ導体は、軸方向に対称的な非導電支持要素によって、ストリップ導体チャネル内の所定の位置に維持される。それによって、ストリップ導体が規定の位置を有し、短絡しないことが保証される。

第１の態様の好ましい実装形態では、切り替えアクチュエータは、第２の位置において、第１の切り替え導体がグランドプレーンと接触するように構成される。これによって、スイッチが開放状態にあるときの第１の切り替え導体の規定電圧が実現される。それによって、第１の切り替え導体の共鳴を防止することができる。

第１の態様の好ましい実装形態では、スイッチは追加として、第１のストリップ導体に直角に配置され、第１の平面の第１のストリップ導体に関して第２のストリップ導体と対向するように配置される第３のストリップ導体を備える。さらに、スイッチは、第１の平面に対して直角に角度がついた形状を有する第２の切り替え導体を備える。また、切り替えアクチュエータは第２の切り替え導体と機械的に接続する。切り替えアクチュエータは、第１の位置において、第１のストリップ導体および第３のストリップ導体が第２の切り替え導体と接触しないように構成され、第２の位置において、第１のストリップ導体が第２の切り替え導体と接触し、第３のストリップ導体が第２の切り替え導体と接触するように構成される。それによって、本構造において、スイッチは、第１のストリップ導体を第２のストリップ導体に第１の切り替え導体を用いて接続することと、接続第１のストリップ導体を第３のストリップ導体に第２の切り替え導体を用いて接続することとを交互に行うように構成される。

第１の態様の好ましい実装形態では、第１のストリップ導体および／または第２のストリップ導体および／または第３のストリップ導体は、接地する導電ストリップ導体チャネルによって少なくとも部分的に囲まれる。第１のストリップ導体および／または第２のストリップ導体および／または第３のストリップ導体は、ストリップ導体チャネルから第１の平面の非導電間隔によって分離される。それによって特に小さいスイッチの物理的容積が実現できる。

第１の態様の好ましい実装形態では、第１のストリップ導体および／または第２のストリップ導体および／または第３のストリップ導体は、０．１ｍｍから０．５ｍｍ、有利には０．２５ｍｍの厚さを有する。追加または代替として、第１のストリップ導体および／または第２のストリップ導体および／または第３のストリップ導体は、０．２５ｍｍから２．０ｍｍ、有利には０．５ｍｍの厚さを有する。追加または代替として、間隔は０．１ｍｍから０．５ｍｍ、有利には０．２５ｍｍの幅を有する。それによって特に小さいスイッチの空間容積が実現できる。

第１の態様の好ましい実装形態では、第１のストリップ導体および／または第２のストリップ導体および／または第３のストリップ導体は、軸方向に対称的な非導電支持要素によって、ストリップ導体チャネル内の所定の位置に維持される。それによって、ストリップ導体が規定の位置を有し、短絡しないことが保証される。

第１の態様の好ましい実装形態では、切り替えアクチュエータは、第１の位置において、第２の切り替え導体がグランドプレーンと接触するように構成される。これによって、スイッチが開放状態にあるときの第１の切り替え導体の規定電圧が実現される。それによって、第１の切り替え導体の共鳴を防止することができる。

本発明の第２の態様によれば、減衰段が提供される。減衰段は、第１の態様による少なくとも２つのスイッチを備える。少なくとも２つのスイッチの第１のスイッチの第２のストリップ導体は、電子要素の第１の端子と接続する。少なくとも２つのスイッチの第２のスイッチの第２のストリップ導体は、電子要素の第２の端子と接続する。第１のスイッチの第３のストリップ導体は第２のスイッチの第３のストリップ導体と接続する。第１のスイッチの第１のストリップ導体は減衰段の入力端子を形成する。第２のスイッチの第１のストリップ導体は、減衰段の出力端子を形成する。減衰段の非常に小さい物理的設置面積が、それによって実現される。

第２の態様の好ましい実装形態では、電子要素は薄膜技術において形成されるレジスタである。得られる減衰段の非常に小さい物理的設置面積が、それによって実現される。

第２の態様の好ましい実装形態では、少なくとも２つのスイッチは、第１の態様の特定の実装によるスイッチである。本事例では、電子要素は非導電セラミック基板上、特に窒化ケイ素基板上に配置される。セラミック基板はストリップ導体チャネルにハンダ付け、加圧溶接またはノリづけされる。追加または代替として、電子要素はストリップ導体チャネルに熱接続する。それによって、さらに減衰段の物理的大きさを減少させることができる。

本発明の第３の態様によれば、切り替え減衰器（ステップ減衰器）が提供される。ステップ減衰器は、本発明の第２の態様による減衰段を備える。減衰段の入力端子は、ステップ減衰器の入力端子を形成する。減衰段の出力端子は、ステップ減衰器の出力端子を形成する。それによって、非常に高い運用周波数を実現することができる小さい設置面積を有するステップ減衰器を実現することができる。

本発明の第４の態様によれば、本発明の第２の態様による複数の減衰段を備えるステップ減衰器が提供される。複数の減衰段の第１の減衰段の入力端子は、ステップ減衰器の入力端子を形成する。複数の減衰段の別の減衰段は直列接続し、それによって、別の減衰段の各減衰段で、その前の減衰段の出力端子は、後続する減衰段の入力端子と接続する。複数の減衰段の最後の減衰段の出力端子は、ステップ減衰器の出力端子を形成する。非常に可撓性のあるステップ減衰器をこれによって実現することができる。

本発明の代表的な実施形態をここでさらに、図を参照して例示的にのみ説明する。

本発明の第４の態様によるステップ減衰器の第１の実施形態を示す。 本発明の第４の態様によるステップ減衰器の第２の実施形態の分解図を示す。 本発明の第４の態様の第３の実施形態の上部ハウジングの分解図を示す。 本発明の第４の態様の第４の実施形態のベースプレートの分解図を示す。 本発明の第４の態様の一実施形態の下部ハウジングの分解図を示す。 本発明の第４の態様の第６の実施形態のベースプレートの詳細な分解図を示す。 本発明の第２の態様の一実施形態に接続する、本発明の第１の態様の第１の実施形態の２つのスイッチの詳細図を示す。 本発明の第４の態様の別の実施形態の上面図を示す。 本発明の第２の態様の一実施形態の電子要素の詳細図を示す。 本発明の第３または第４の態様の一実施形態の入力端子を３次元図で示す。 本発明の第３または第４の態様の別の実施形態の側面図を示す。 本発明の第１の態様の別の実施形態における、ストリップ導体および切り替え導体の詳細図を示す。 本発明の第１の態様の別の実施形態における、ストリップ導体および切り替え導体の別の詳細図を示す。 第１の態様の別の実施形態における、切り替え導体の詳細図を示す。 本発明の第１の態様の別の実施形態における、切り替え導体および対応する接続ロッドの詳細図を示す。 本発明の第１の態様のスイッチの別の実施形態としてのセレクタスイッチを示す。 本発明の第１の態様のスイッチの別の実施形態としてのセレクタスイッチの入力状態を示す。 本発明の第１の態様の別の実施形態におけるアクチュエータを示す。 本発明の第１の態様の別の実施形態におけるアクチュエータの断面図を示す。

まず、多段ステップ減衰器の全体的な構造を図１〜図５に沿って示す。図６〜図８では、ステップ減衰器（切り替え可能な減衰器）内の導体の詳細を示す。図９では、ステップ減衰器内の電子要素の構造を図示する。図１０〜図１１では、ステップ減衰器の入力ポート状況を詳細に示す。図１２〜図１５では、切り替え導体および周囲の要素の構造の詳細を示す。図１６〜図１７では、代表的なセレクタスイッチの構造を示す。図１８〜図１９では、対応する切り替えアクチュエータの構造および機能を示す。異なる図で類似する構成要素および符号は部分的に省略した。

本発明の好ましい実施形態をここで詳細に参照し、その実施例を添付図に例示する。ただし、本発明の以下の実施形態は様々に修正されてもよく、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されない。

第１の実施形態
図１では、本発明の第４の態様によるステップ減衰器１を示す。ステップ減衰器１は入力ポート５ａおよび出力ポート５ｂを有する。ステップ減衰器１は、下部ハウジング２、ベースプレート３および上部ハウジング４を備える。下部ハウジング２および上部ハウジング４は、ベースプレート３を挟持する。さらに、ステップ減衰器１は、複数の減衰段を備えるが、本図では個別に図示しない。減衰段は入力ポート５ａと出力ポート５ｂとの間に配置される。各減衰段はアクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを有する。各アクチュエータ６ａ〜６ｄを用いて、電子要素、たとえばレジスタを入力ポート５ａと出力ポート５ｂとの間の信号経路に切り替え可能である。

第２の実施形態
図２では、図１のステップ減衰器１の分解図を示す。本図では、入力ポート５ａがボルト８ａによって所定の位置に維持されることがはっきりとわかる。ボルト８ａは上部ハウジング４および下部ハウジング２にねじ込まれる。また、出力ポート５ｂはボルト８ｂによって所定の位置に維持される。ボルト８ｂはまた、上部ハウジング４および下部ハウジング２にねじこまれる。上部ハウジング４、ベースプレート３および下部ハウジング２は、さらにボルト７によって共に維持される。

個別の要素のさらなる詳細を別の図に示す。

第３の実施形態
図３では、上部ハウジング４および周囲の部品の詳細図を示す。上部ハウジング４は、複数の穴４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄを備える。複数の穴４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄはアクチュエータ６ａ〜６ｄを貫通させるように構成される。さらに、上部ハウジング４は、接続ロッド４５を貫通させるための追加の穴４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄを備える。接続ロッド４５は、切り替え導体４６の下側およびシャフト４３の上側に取り付けられる。それぞれのシャフト４３と上部ハウジング４との間に、追加でそれぞれのばね４４が配置され、接続ロッド４５と取り付けられたシャフト４３を張力状態で維持する。上部ハウジング４下部に、高周波密封シート４１が配置される。ボルト４２は上部ハウジング４、密封シート４１およびベースプレート３の位置合わせを維持する。

第４の実施形態
図４では、ベースプレート３の詳細図を示す。ベースプレート３はストリップ導体チャネル３５を備える。ストリップ導体チャネル３５は、ベースプレート３の入力ポート側と出力ポート側を接続する。ステップ減衰器１の各減衰段では、ストリップ導体チャネル３５は２つの経路を形成し、１つは貫通接続用の経路であり、もう１つは電子要素３４との接続用の経路である。ストリップ導体チャネル３５内に、ストリップ導体３１および３２が配置される。ストリップ導体３１は、各減衰段においてそれぞれの貫通接続を形成する。ストリップ導体３２は、それぞれの段階の電子要素３４を接続する。各減衰段において、入力側および出力側のスイッチは、ストリップ導体３１またはストリップ導体３２のいずれかを入力ポートと出力ポートとの間の信号経路に切り替える。

ストリップ導体３１、３２は、軸方向に対称的な非導電支持要素３３によって所定の位置に維持される。

ストリップ導体チャネル３５は導電面を有する。特に、ストリップ導体チャネル３５は、中実の金属から形成されるベースプレート３に機械加工される。支持要素３３は、ストリップ導体チャネル３５に向かって隙間を有して、ストリップ導体３１、３２を維持する。ストリップ導体３１、３２とストリップ導体チャネル３５との間に導電接続はない。また、電子要素３４とストリップ導体チャネルとの間に導電接続はない。ただし、電子要素３４とストリップ導体チャネル、つまりベースプレート３との間に良好な熱結合があり、それによって、信号出力が散逸できることが重要である。

第５の実施形態
図５では、下部ハウジング２の詳細図を示す。また本図では、高周波密封シート２２が下部ハウジング２とベースプレート３との間に配置される。ボルト２３は下部ハウジング２、高周波密封シート２２およびベースプレート３を位置合わせして維持する。下部ハウジング２は、アクチュエータ６ａ〜６ｄを貫通させるための複数の穴２７ａ、２７ｂ、２７ｃおよび２７ｄを備える。さらに、下部ハウジング２および高周波密封シート２２は、接続ロッド２１を貫通させるための追加の穴２８ａ、２８ｂ、２８ｃおよび２８ｄを備える。接続ロッド２１は切り替え導体２６の上側およびシャフトの下側に取り付けられる。下部ハウジングとそれぞれのシャフト２５との間に、接続ロッド２１ごとに、ばね２４が配置され、シャフトおよび接続ロッドを下部ハウジング２に対して張力状態で維持する。

第６の実施形態
図６では、ベースプレート３をさらに詳細に示す。本図では、ストリップ導体３１および３２をベースプレート３に対して分解した図で示す。ストリップ導体３１がベースプレート３の左側と右側との間に貫通接続を形成し、ストリップ導体３２がベースプレート３の左側と右側との間に電子要素３４を通じて接続を形成することがはっきりと分かる。また、本図では支持要素３３を明確に示す。さらに、本図では、ベースプレート３に機械加工されるストリップ導体チャネル３５をはっきりと示す。

第７の実施形態
図７では、本発明の第１の態様による２つのスイッチを、周囲のベースプレート３およびハウジング２、４を省略して示す。２つのスイッチが同一の構造のため、左スイッチのみに符号を付ける。

第１のストリップ導体３６は、スイッチの入力を形成する。第１のストリップ導体３６は、電子要素３４と接続するストリップ導体３２に接続し、代替的に、前述したように貫通接続を形成するストリップ導体３１に接続することができる。

スイッチは、第１の切り替え導体４６に接続する上部接続ロッド４５と、第２の切り替え導体２６に接続する下部接続ロッド２１とを備える。接続ロッド４５、２１はアクチュエータ６ａ〜６ｄのうちの１つに接続し、同時に移動する。

切り替え導体は第１の位置および第２の位置に配置することができる。本図で示す第１の位置では、切り替え導体４６は第１のストリップ導体３６および第２のストリップ導体３２と接触しない。その代わりに、切り替え導体４６はグランドプレーンたとえば上部ハウジングと接触し、または上部ハウジングとベースプレート３との間に配置される高周波密封シート２２に接触する。同時に、切り替え導体２６は第１のストリップ導体３６および第３のストリップ導体３１と接触する。別のスイッチも同様の方法で切り替わる。つまり、第２のストリップ導体３２または第３のストリップ導体３１のいずれかが、それぞれの減衰段の入力および出力のいずれかに接続することを意味する。

ここで、切り替え導体２６、４６がストリップ導体の面に直角に形成されることが重要である。また、第１のストリップ導体３６は第２のストリップ導体３２および第３のストリップ導体３１に対して直角に配置される。これによって、有利な高周波挙動が達成される。現在切り替えられていない経路への高周波結合は電磁界の直交性のため、効率的に防止されるからである。

第８の実施形態
図８では、本発明の第４の態様によるステップ減衰器の１つの減衰段の上面図を示す。本図では、第１のストリップ導体３６、切り替え導体２６およびストリップ導体３１、３２を示す。また、電子要素３４および支持要素３３もはっきりと見える。さらに、ストリップ導体チャネル３５も本図に図示する。

第９の実施形態
図９では、電子要素３４の詳細図を示す。電子要素３４は基板３４１、特にセラミック基板上に配置される。たとえば窒化ケイ素基板を用いることができる。窒化ケイ素基板は高温伝導性を有し、高信号出力を電子要素３４から散逸できるため、有利である。基板３４１を周囲に熱接続するために、有利には、ストリップ導体チャネル３５内のベースプレート３の表面に直接ハンダ付けまたは加圧溶接またはノリづけされる。基板３４１自体は非伝導であるため、これによっても、電子要素とストリップ導体チャネル３５との間に短絡を構成しない。

第１０の実施形態
図１０では、入力ポート５ａと、接続される減衰段を示す。入力ポート５ａは、外部導体５１および内部導体５２を備え、同軸ポートを形成する。内部導体５２は導体支持５３によって所定の位置に維持される。内部導体５２は第１のストリップ導体３６と一体の部品として形成される。これによって、非常に簡潔な構造と、非常に有益な高周波挙動が得られる。前述したように、第１のストリップ導体を切り替えて、第２のストリップ導体３２または第３のストリップ導体３１と接続させることができる。前述した要素は、図示されていても再度説明しない。

第１１の実施形態
図１１では、図１０で描く入力ポート状況の側面図を示す。本図では、内部導体５２は第１のストリップ導体３６と一体として形成されることは明らかである。特に、本図では、切り替え導体４６、２６および高周波密封シート４１、２２の位置をはっきりと見ることができる。

本切り替え条件では、切り替え導体４６は第１のストリップ導体３６および第２のストリップ導体３２と接触する。同時に、切り替え導体２６は、高周波密封２２によって形成されるグランドプレーンと接触する。別の切り替え位置では、切り替え導体２６は第１のストリップ導体３６および第３のストリップ導体３１と接触する。このとき、切り替え導体４６は高周波密封４１によって形成される領域と接触する。

第１２の実施形態
図１２では、切り替え導体４６、２６を囲むベースプレート３の立体図を示す。ベースプレート３は表面に機械加工された、ストリップ導体チャネル３５を有する。第１のストリップ導体３６、第２のストリップ導体３２および第３のストリップ導体３１はそれぞれ、このストリップ導体チャネル３５内に、ストリップ導体チャネルから間隔をおいて分離されて配置される。間隔の幅は、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであり、有利には０．２５ｍｍである。ストリップ導体３１、３２、３６の幅は０．２５ｍｍ〜２ｍｍであり、有利には０．５ｍｍである。ストリップ導体３１、３２および３６の厚さは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであり、有利には０．２５ｍｍである。

切り替え導体４６は接続ロッド４５と接続する。本図の切り替え導体４６は、第１のストリップ導体３６および第２のストリップ導体３２とは接触しない。その代わりに、切り替え導体２６は第１のストリップ導体３６および第３のストリップ導体３１と接触する。しかし、これは本図でははっきりとは見えない。

ベースプレート３はストリップ導体チャネル壁３７を有し、ストリップ導体チャネル壁３７は垂直形状の切り替え導体４６の屈曲部に配置され、切り替え導体４６を第３のストリップ導体３１から分離することに留意することは重要である。特に、これによって、第３のストリップ導体と切り替え導体４６との間の信号のＲＦ結合が防止される。類似するストリップ導体チャネル壁３８は、第２のストリップ導体３２と切り替え導体２６との間に配置される。これは、図１３からはっきりと分かる。

第１３の実施形態
図１３では、図１２の図に対応する断面図を示す。特に本図では、２つの切り替え導体４６、２６がはっきりと分かる。また２つの高周波チャネル壁３７、３８も、容易に認識することができる。

第１４の実施形態
図１４では、切り替え導体２６、４６の詳細図を示す。各切り替え導体２６、４６は、穴２６２を垂直形状の屈曲部付近に備える。これらの穴２６２を接続ロッド２１、４５の接続に用いる。特に、この接続は、接続ロッド２１、４５を、たとえばプラスチック素材から射出成形することによって実現され、接続ロッド２１、４５の素材は穴２６２を貫通して流れ、切り替え導体２６、４６を囲み、それによって切り替え導体２６、４６を接続ロッド２１、４５によって接続および維持する。

さらに、切り替え導体２６、４６は、高周波挙動に強化するために、扁平な角２６１を任意に備えていてもよい。

さらに、任意に、切り替え導体２６、４６はスリット２６３をそれぞれの遠位端に備えていてもよい。これらのスリットは切り替え導体２６、４６のそれぞれの先端の弾力性を増加させるために有用であり、それによってストリップ導体３１、３２、３６の正確な配置に関する正確性要件を減らすことができる。

第１５の実施形態
図１５では、接続ロッド２１、４５に接続する切り替え導体２６、４６を示す。

第１６の実施形態
図１６では、本発明の第１の態様によるスイッチ１００の別の適用を示す。本図では、スイッチを、異なる高周波連結部分５ａ、３１１、３２１を切り替えるためのセレクタスイッチで用いる。スイッチ１００は、第１の高周波連結部分５ａ、第２の高周波連結部分３２１および第３の高周波連結部分３１１を備える。

第１の高周波連結部分５ａは、第１のストリップ導体３６と一体的に形成される第１の内部導体５２を備える。第２の高周波連結部分３２１は、第２のストリップ導体３２と一体的に形成される内部導体３２０を備える。第３の高周波連結部分３１１は、第３のストリップ導体３１と一体的に形成される第３の内部導体３１０を備える。

第１のストリップ導体３６は、第２のストリップ導体３２に対して第１の平面において直角に配置される。同一の第１の平面内に、第１のストリップ導体３６は第３のストリップ導体３１に直角に配置される。

高周波連結部分５ａ、３２１、３１１の内部導体５２、３２０、３１０は、それぞれ一体的に形成されたストリップ導体３６、３２、３１に沿ってそれぞれ配置される。したがって、高周波連結部分５ａ、３２１、３１１もまた、同様の構成で、それぞれのストリップ導体３６、３２、３１に対して配置される。これは、第１の高周波連結部分５ａが第２の高周波連結部分３２１に直角に配置されることを意味する。また第１の高周波連結部分５ａは、第３の高周波連結部分３１１に直角に配置される。

スイッチ１００はさらに、接続ロッド２１と接続する第１の切り替え導体２６と、接続ロッド４５と接続する第２の切り替え導体４６とを備える。接続ロッド２１、４５は、不図示の切り替えアクチュエータに接続し、切り替えアクチュエータは接続ロッド２１、４５を同時に移動させ、それによって切り替え導体２６、４６も同時に移動させる。切り替えアクチュエータは、切り替え導体２６、４６を、第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成される。第１の位置では、第１の切り替え導体２６は第１のストリップ導体３６および第２のストリップ導体３２と接触し、第２の切り替え導体４６はストリップ導体３６、３２、３１のいずれとも接触せず、その代わりにグランドプレーンと接触する。第２の位置では、第２の切り替え導体４６は第１のストリップ導体３６および第３のストリップ導体３１と接触し、第１の切り替え導体２６はストリップ導体３６、３２、３１のいずれとも接触せず、その代わりにグランドプレーンと接触する。

これは、図１６の第１の切り替え導体２６は、第１の位置の第１のストリップ導体３６および第２のストリップ導体３２上に降下され、第２の切り替え導体４６はストリップ導体３６、３２、３１から離れて下方に移動されることを意味する。第２の位置では、第２の切り替え導体４６は、第１の切り替え導体３６および第３の切り替え導体３１の下側に向けて上方に移動され、第１の切り替え導体２６は、切り替え導体３６、３２、３１の上側から離れて移動される。

第１７の実施形態
図１７では、入力高周波連結部分５ａのうちの１つの入力状態を示す。高周波連結部分５ａは、外部導体５１と、内部導体５２とを備える。本例では、導体５１、５２は、同軸連結部分を形成する。高周波連結部分５ａ内部に、ポート支持５３が配置される。ポート支持５３は、内部導体５２を外部導体５１に非伝導的な方法で維持する。内部導体５２は第１のストリップ導体３６と一体に形成され、ポート支持５３はまた、第１のストリップ導体３６を所定の位置に維持する。図１７の右側には、図１６にすでに図示される同一の部品を再度示すが、詳細は記載しない。

第１８の実施形態
図１８では、切り替えアクチュエータ６ａを詳細に示す。アクチュエータ６ａ〜６ｄは互いに同一である。

アクチュエータ６ａは隆線６８を備え、固定ばね６７によって所定の位置に維持される。固定ばね６７は、隆線６８でロックし、アクチュエータを上部ハウジング、下部ハウジングおよびベースプレートのそれぞれの穴の所定の位置に維持する。

さらに、アクチュエータ６ａは、アクチュエータ要素６３ａ、６３ｂを備える。アクチュエータ要素６３ａ、６３ｂは、第１の位置と第２の位置との間をアクチュエータ６ａによって、上下に移動する。アクチュエータ要素６３ａは、弾性要素６１ａとアクチュエータ６ａの上側で接続し、第２の弾性要素６１ｂとアクチュエータ６ａの底側で接続する。アクチュエータ要素６３ａは弾性要素６１ａ、６１ｂの第１の側面に移動する。第１の側面は、それぞれの弾性要素６１ａ、６１ｂの中央部分に対応する。本例では、弾性要素６１ａ、６１ｂはダイヤフラムスプリングである。弾性要素６１ａ、６１ｂは、複数のスリット６２ａ、６２ｂを備え、それによって、ダイヤフラムスプリングの弾性特性を調整することができる。

弾性要素６１ａ，６１ｂの第２の側面にはシャフト６４ａ、６４ｂが接続される。シャフト６４ａ、６４ｂは接続ロッド２１、４５と接続し、接続ロッド２１、４５は、切り替え導体２６、４６と接続する。シャフト６４ａ、６４ｂはさらに、ばね６６ａ、６６ｂと接続する。ばね６６ａ、６６ｂはそれぞれ他端側でベースプレートとの外側と接触し、弾性力を行使して、それぞれ接続した切り替え導体２６、４６を互いから離すようにする。

シャフト６４ａ、６４ｂはさらに、ループ６５ａ、６５ｂを備える。ループ６５ａ、６５ｂを用いて、シャフト６４ａ、６４ｂが回転を防止する。

アクチュエータ６ａはシャフト６４ａ、６４ｂ、接続ロッド２１、４５および切り替え導体２６、４６を左側および右側に、つまり対称的に備える。前述の部品は、図７および図１０にも図示される、本発明の第１の態様によるスイッチを同時に移動するために適応される。したがって、１つのアクチュエータ６ａを、２つのスイッチ、したがって第２の態様による１つの減衰段に用いる。

アクチュエータ６ａは、ケーブル６１を経て切り替え電流を提供される。

第１９の実施形態
図１９では、図１８のアクチュエータ６ａの断面図を示す。すでに図１６で記載した要素は本図では再度記載しない。アクチュエータ６ａは、コア６８と共に形成される前述のアクチュエータ要素６３ａ、６３ｂを備える。アクチュエータ要素６３ａ、６３ｂは、ハウジング６９内のコア６８と一緒に移動する。

永久磁石６７はハウジング６９内に配置され、ハウジングに固定される。さらに、電磁石７０は、ハウジング６９に固定して配置される。したがって、コア６８はアクチュエータ要素６３ａ、６３ｂと共に、永久磁石６７および電磁石７０に対して移動可能である。

永久磁石６７によって、アクチュエータ要素６３ａ、６３ｂを第１の切り替え位置または第２の切り替え位置のいずれかに向かってけん引する磁力が常に確実に存在するようになる。これは、コア６８がハウジング６９の上側またはハウジング６９の下側のいずれかと接触することを意味する。磁力は中心位置で平衡状態にあるが、この位置は不安定である。したがって、アクチュエータは２つの切り替え位置で双安定している。切り替え電流を電磁石７０に流すことによって、永久磁石６７の磁力は過剰となり、それによって２つの安定状態間で切り替えが可能となる。

図１９では、図１８の描写にさらに加えて、ストリップ導体を示す。

本発明は本実施例に限定されない。前述の本発明は多くの異なる種類のスイッチ、減衰段およびステップ減衰器に適用可能である。特に、アクチュエータの種類は限定として理解されるべきではない。代表的な実施形態の特性は任意の組み合わせで用いることができる。

本発明およびその利点を詳細に説明してきたが、様々な変更、代替および修正が、添付請求項で規定される本発明の精神および範囲から逸脱することなく行われることが理解されるべきである。

Claims (17)

1. −第１の平面において直角に配置される第１のストリップ導体および第２のストリップ導体と、
   −前記第１の平面に対して直角に角度がついた形状を有する第１の切り替え導体と、
   −前記第１の切り替え導体と機械的に接続し、第１の位置および第２の位置まで、前記第１の平面に対して垂直に移動するように適応される切り替えアクチュエータと、
   を備えるスイッチ。
2. 請求項１に記載のスイッチであって、
   前記切り替えアクチュエータは前記第１の位置において、
   −前記第１のストリップ導体が前記第１の切り替え導体と接触し、
   −前記第２のストリップ導体が前記第１の切り替え導体と接触するように構成され、
   前記切り替えアクチュエータは前記第２の位置において、前記第１のストリップ導体および前記第２のストリップ導体が前記第１の切り替え導体と接触しないように構成される、スイッチ。
3. 請求項１に記載のスイッチであって、
   前記第１のストリップ導体および前記第２のストリップ導体は、接地する導電ストリップ導体チャネルによって少なくとも部分的に囲まれ、
   前記第１のストリップ導体および前記第２のストリップ導体は、前記ストリップ導体チャネルから第１の平面の非導電間隔によって分離される、スイッチ。
4. 請求項１に記載のスイッチであって、
   前記第１のストリップ導体、および／または前記第２のストリップ導体は、０．１ｍｍから０．５ｍｍ、好ましくは０．２５ｍｍの厚さを有し、および／または
   前記第１のストリップ導体、および／または前記第２のストリップ導体は、０．２５ｍｍから２．０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍの幅を有する、スイッチ。
5. 請求項３に記載のスイッチであって、
   前記間隔は０．１ｍｍから０．５ｍｍ、好ましくは０．２５ｍｍの幅を有する、スイッチ。
6. 請求項１に記載のスイッチであって、
   前記第１のストリップ導体および／または前記第２のストリップ導体は、軸方向に対称的な非導電支持要素によって、前記ストリップ導体チャネル内の所定の位置に維持される、スイッチ。
7. 請求項２に記載のスイッチであって、
   前記切り替えアクチュエータは、前記第２の位置において、前記第１の切り替え導体がグランドプレーンと接触するように構成される、スイッチ。
8. −前記第１のストリップ導体に直角に配置され、前記第１の平面の前記第１のストリップ導体に関して前記第２のストリップ導体と対向するように配置される第３のストリップ導体と、
   −前記第１の平面に対して直角に角度がついた形状を有する第２の切り替え導体と、
   を備える請求項２に記載のスイッチであって、
   前記切り替えアクチュエータは前記第２の切り替え導体と機械的に接続し、
   前記切り替えアクチュエータは、前記第１の位置において、前記第１のストリップ導体および前記第３のストリップ導体が前記第２の切り替え導体と接触しないように構成され、
   前記切り替えアクチュエータは、前記第２の位置において、
   −前記第１のストリップ導体が前記第２の切り替え導体と接触し、
   −前記第３のストリップ導体が前記第２の切り替え導体と接触するように構成される、スイッチ。
9. 請求項８に記載のスイッチであって、
   前記第１のストリップ導体、および／または前記第２のストリップ導体、および／または前記第３のストリップ導体は、接地する導電ストリップ導体チャネルによって少なくとも部分的に囲まれ、
   前記第１のストリップ導体、および／または前記第２のストリップ導体、および／または前記第３のストリップ導体は、前記ストリップ導体チャネルから第１の平面の非導電間隔によって分離される、スイッチ。
10. 請求項９に記載のスイッチであって、
    前記第１のストリップ導体、および／または前記第２のストリップ導体、および／または前記第３のストリップ導体は、０．１ｍｍから０．５ｍｍ、好ましくは０．２５ｍｍの厚さを有し、および／または
    前記第１のストリップ導体、および／または前記第２のストリップ導体、および／または前記第３のストリップ導体は０．２５ｍｍから２．０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍの幅を有し、および／または
    前記間隔は０．１ｍｍから０．５ｍｍ、好ましくは０．２５ｍｍの幅を有する、スイッチ。
11. 請求項８に記載のスイッチであって、
    前記第１のストリップ導体、および／または前記第２のストリップ導体、および／または前記第３のストリップ導体は、軸方向に対称的な非導電支持要素によって、前記ストリップ導体チャネル内の所定の位置に維持される、スイッチ。
12. 請求項８に記載のスイッチであって、前記切り替えアクチュエータは、前記第１の位置において、前記第２の切り替え導体がグランドプレーンと接触するように構成される、スイッチ。
13. 請求項８に記載の少なくとも２つのスイッチを備える切り替え可能な減衰器の減衰段であって、
    請求項８に記載の前記少なくとも２つのスイッチの第１のスイッチの前記第２のストリップ導体は、電子要素の第１の端子と接続し、
    請求項８に記載の前記少なくとも２つのスイッチの第２のスイッチの前記第２のストリップ導体は、前記電子要素の第２の端子と接続し、
    前記第１のスイッチの前記第３のストリップ導体は、前記第２のスイッチの前記第３のストリップ導体と接続し、
    前記第１のスイッチの前記第１のストリップ導体は、前記減衰段の入力端子を形成し、
    前記第２のスイッチの前記第１のストリップ導体は、前記減衰段の出力端子を形成する、減衰段。
14. 前記電子要素は薄膜技術において形成されるレジスタである、請求項１３に記載の減衰段。
15. 請求項１３に記載の減衰段であって、
    前記少なくとも２つのスイッチは請求項９に記載のスイッチであり、
    前記電子要素は非導電セラミック基板上、特に窒化ケイ素基板上に配置され、
    前記セラミック基板は前記ストリップ導体チャネルにハンダ付け、加圧溶接またはノリづけされ、および／または
    前記電子要素は前記ストリップ導体チャネルに熱接続する、減衰段。
16. 請求項１３に記載の１つの減衰段を備える切り替え可能な減衰器であって、
    前記減衰段の前記入力端子は、前記切り替え可能な減衰器の入力端子を形成し、
    前記減衰段の前記出力端子は、前記切り替え可能な減衰器の出力端子を形成する、減衰器。
17. 請求項１３に記載の複数の減衰段を備える切り替え可能な減衰器であって、
    請求項１３に記載の前記複数の減衰段の第１の減衰段の前記入力端子は、前記切り替え可能な減衰器の入力端子を形成し、
    請求項１３に記載の前記複数の減衰段の別の減衰段は直列接続し、それによって、前記別の減衰段の各減衰段で、その前の減衰段の前記出力端子は、後続する減衰段の入力端子と接続し、
    請求項１３に記載の前記複数の減衰段の最後の減衰段の前記出力端子は、前記切り替え可能な減衰器の出力端子を形成する、減衰器。

Images