JPH0237121B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0237121B2 JPH0237121B2 JP59150929A JP15092984A JPH0237121B2 JP H0237121 B2 JPH0237121 B2 JP H0237121B2 JP 59150929 A JP59150929 A JP 59150929A JP 15092984 A JP15092984 A JP 15092984A JP H0237121 B2 JPH0237121 B2 JP H0237121B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conversion member
- impedance conversion
- high frequency
- switch
- waveguide
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
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- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
- H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced with unbalanced lines or devices
- H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、18GHz以上の高い周波数領域まで
利用できる超高周波スイツチに関し、特に機械的
な接点を有するスイツチに関する。
利用できる超高周波スイツチに関し、特に機械的
な接点を有するスイツチに関する。
一般に18GHz以上の高周波（以下準ミリ波と
いう。）高周波域のスイツチング回路として、導
波管スイツチ形成、同軸スイツチ形式、ダイオー
ドスイツチ形式およびフエライトスイツチ形式の
ものがある。
いう。）高周波域のスイツチング回路として、導
波管スイツチ形成、同軸スイツチ形式、ダイオー
ドスイツチ形式およびフエライトスイツチ形式の
ものがある。
導波管スイツチ形式のものは、導波管の一部を
穿つてその内部に回転子を設け、これを回転する
ことにより管路を切替える方式であり、挿入損失
は著しく小さく非接続端子間の遮断減衰量は極め
て大きいので、大電力の通過に耐える特長がある
が、構造が複雑であること、大きな慣性モーメン
トを有する回転子を動かしてスイツチを切り替え
るために駆動電力を大きいとともに、スイツチン
グ時間が長いことなどの欠点があるので、特殊な
用途にしか使用されない。
穿つてその内部に回転子を設け、これを回転する
ことにより管路を切替える方式であり、挿入損失
は著しく小さく非接続端子間の遮断減衰量は極め
て大きいので、大電力の通過に耐える特長がある
が、構造が複雑であること、大きな慣性モーメン
トを有する回転子を動かしてスイツチを切り替え
るために駆動電力を大きいとともに、スイツチン
グ時間が長いことなどの欠点があるので、特殊な
用途にしか使用されない。
同軸スイツチ形式は同軸コネクタのインタフエ
ースの固定部分に対して、ストリツプライン形式
の可動中心導体を開閉動作させる構造のもので、
構造が簡単で、遮断減衰量が大きくとれ、スイツ
チング時間も短い特長があるが、数GHz以上の
周波数領域では、挿入損失が増大し整合状態が悪
化する。
ースの固定部分に対して、ストリツプライン形式
の可動中心導体を開閉動作させる構造のもので、
構造が簡単で、遮断減衰量が大きくとれ、スイツ
チング時間も短い特長があるが、数GHz以上の
周波数領域では、挿入損失が増大し整合状態が悪
化する。
ダイオードスイツチング形式は、スイツチング
時間は極めて短いが、挿入挿失が比較的大きく、
遮断減衰量はあまり大きくないなど特性としては
良好でない。
時間は極めて短いが、挿入挿失が比較的大きく、
遮断減衰量はあまり大きくないなど特性としては
良好でない。
フエライトスイツチ形式は、回路に挿入されて
いるフエライト部材の印加磁束方向を反転させる
ものであるが、これに要する駆動電力が大きく、
また超高周波領域では槽入損失や整合状態が悪化
する。
いるフエライト部材の印加磁束方向を反転させる
ものであるが、これに要する駆動電力が大きく、
また超高周波領域では槽入損失や整合状態が悪化
する。
以上のような各スイツチ形式の得失を考慮して
本発明者は準ミリ波帯領域においても、上記の同
軸スイツチ形式のものとほぼ同等に高周波特性と
スイツチング時間を有する「導波管用超小型スイ
ツチ」〔特開昭53−70647号（特願昭51−146771）〕
を提案した。
本発明者は準ミリ波帯領域においても、上記の同
軸スイツチ形式のものとほぼ同等に高周波特性と
スイツチング時間を有する「導波管用超小型スイ
ツチ」〔特開昭53−70647号（特願昭51−146771）〕
を提案した。
この出願による導波管用超小型スイツチの外形
斜視図を第１２図に、またその水平断面図および
縦断面図をそれぞれ第１３図および第１４図に示
す。
斜視図を第１２図に、またその水平断面図および
縦断面図をそれぞれ第１３図および第１４図に示
す。
このスイツチはストリツプライン形状の可動中
心導体をスイツチング素子としたもので、双極双
投切替形式をはじめ各種形式のスイツチが簡単な
構造で実施できるものであつた。
心導体をスイツチング素子としたもので、双極双
投切替形式をはじめ各種形式のスイツチが簡単な
構造で実施できるものであつた。
上記の導波管用超小型スイツチは、以上説明し
た利点があるにかかわらず、導波管インタフエー
スに同軸−導波管変換器を用いるので、回線周波
数が高くなつてくると、電圧定在波比と挿入損失
が増大する欠点がある。
た利点があるにかかわらず、導波管インタフエー
スに同軸−導波管変換器を用いるので、回線周波
数が高くなつてくると、電圧定在波比と挿入損失
が増大する欠点がある。
本発明はこの問題を解決して18GHz以上の高
周波領域においても特性の低下を起こさない超高
周波スイツチを提供することを目的とする。
周波領域においても特性の低下を起こさない超高
周波スイツチを提供することを目的とする。
本発明は、複数Ｎ個の外部導波管の切替接続を
行う超高周波スイツチにおいて、 前記複数Ｎ個の外部導波管にそれぞれ接続され
るＮ個の内部導波管と、このそれぞれの内部導波
管内に設けられ前記超高周波スイツチの中央部に
行くにしたがつて低インピーダンスになるように
設置されたリツジ型インピーダンス変換部材と、
切替接続する内部導波管内に前記リツジ型インピ
ーダンス変換部材の低インピーダンス部に直接に
またがつて設けられ、可動のストリツプラインの
中心導体であつて接続時はこのインピーダンス変
換部材の低インピーダンス部と接触し、解離時は
外導体に接地される可動の中心導体と、この中心
導体を前記内部導波管の管軸と垂直な方向に駆動
して前記リツジ型インピーダンス変換部材との接
続解離動作を行わせる駆動手段とを備えたことを
特徴とする。
行う超高周波スイツチにおいて、 前記複数Ｎ個の外部導波管にそれぞれ接続され
るＮ個の内部導波管と、このそれぞれの内部導波
管内に設けられ前記超高周波スイツチの中央部に
行くにしたがつて低インピーダンスになるように
設置されたリツジ型インピーダンス変換部材と、
切替接続する内部導波管内に前記リツジ型インピ
ーダンス変換部材の低インピーダンス部に直接に
またがつて設けられ、可動のストリツプラインの
中心導体であつて接続時はこのインピーダンス変
換部材の低インピーダンス部と接触し、解離時は
外導体に接地される可動の中心導体と、この中心
導体を前記内部導波管の管軸と垂直な方向に駆動
して前記リツジ型インピーダンス変換部材との接
続解離動作を行わせる駆動手段とを備えたことを
特徴とする。
〔作 用〕
導波管と開閉スイツチ部との間にインピーダン
ス変換部材を接続して回路の特性インピーダンス
を低減した部分に、ストリツプライン状の細長い
偏平な可動中心導体を外部より駆動して回路を開
閉することによつて、周波数特性が良好で作動時
間の短い小型の超高周波スイツチを得ることがで
きる。
ス変換部材を接続して回路の特性インピーダンス
を低減した部分に、ストリツプライン状の細長い
偏平な可動中心導体を外部より駆動して回路を開
閉することによつて、周波数特性が良好で作動時
間の短い小型の超高周波スイツチを得ることがで
きる。
本発明の第一実施例の縦断面図を第１図に、ま
た同図のＡ−Ａ断面を第２図に、また第２図の左
半分の斜視図を第３図に示す。
た同図のＡ−Ａ断面を第２図に、また第２図の左
半分の斜視図を第３図に示す。
第１図において超高周波スイツチの本体５１の
内部には偏平な細長い可動中心導体５６とそれに
取付けられた駆動棒５７とは、プランジヤ型ソレ
ノイド６０のコイル６２の付勢または釈放によつ
て上下に反転するプランジヤ６１によつて駆動さ
れる。
内部には偏平な細長い可動中心導体５６とそれに
取付けられた駆動棒５７とは、プランジヤ型ソレ
ノイド６０のコイル６２の付勢または釈放によつ
て上下に反転するプランジヤ６１によつて駆動さ
れる。
本実施例ではコイル６２が付勢されると、プラ
ンジヤ６１は復帰ばね６３を圧縮して、駆動棒５
７をコイルばね５９に打ち勝つて押下げ、可動中
心導体５６の両端の下面は、それぞれインピーダ
ンス変換部材５３接点面５３ａと電気的に接触す
る。コイル６２が釈放されるとプランジヤ６１は
復帰ばね６３によつて押上げられ、また可動中心
導体５６はコイルばね５９によつて押上げられ
て、第４図に示すようにその上面は本体５１の下
面に接触する。この部分には図示されていない
が、導波管の外導体と同一電位になつているの
で、これと接触している可動中心導体５６と導波
管回線との間には大きな減衰量が存在することに
なる。
ンジヤ６１は復帰ばね６３を圧縮して、駆動棒５
７をコイルばね５９に打ち勝つて押下げ、可動中
心導体５６の両端の下面は、それぞれインピーダ
ンス変換部材５３接点面５３ａと電気的に接触す
る。コイル６２が釈放されるとプランジヤ６１は
復帰ばね６３によつて押上げられ、また可動中心
導体５６はコイルばね５９によつて押上げられ
て、第４図に示すようにその上面は本体５１の下
面に接触する。この部分には図示されていない
が、導波管の外導体と同一電位になつているの
で、これと接触している可動中心導体５６と導波
管回線との間には大きな減衰量が存在することに
なる。
この超高周波スイツチの導波管は、標準的には
TE10モードの開口部５２を有するものであるが、
インピーダンス変換部材５３はその内方の接点面
５３ａで最少のインピーダンスとなるように設計
されている。本実施例では多段リツジ型のものを
図示しているが、この接点面５３ａの近傍では、
本体５１にはキヤビテイ５４が設けられ十分な絶
縁距離をとつている。
TE10モードの開口部５２を有するものであるが、
インピーダンス変換部材５３はその内方の接点面
５３ａで最少のインピーダンスとなるように設計
されている。本実施例では多段リツジ型のものを
図示しているが、この接点面５３ａの近傍では、
本体５１にはキヤビテイ５４が設けられ十分な絶
縁距離をとつている。
この場合、理論的には接点面５３ａにおける回
路の特性インピーダンスとストリツプラインであ
る偏平な可動中心導体５６のそれとを合致させれ
ば、広範囲な波帯域において低い電圧定在波比が
得られるわけであるが、実際には60〜85オーム程
度にとることによつて実用上問題はなくなる。こ
のように導波管路の特性インピーダンスが減少し
た部分においてスイツチングを行うことが本発明
の特長の一つである。
路の特性インピーダンスとストリツプラインであ
る偏平な可動中心導体５６のそれとを合致させれ
ば、広範囲な波帯域において低い電圧定在波比が
得られるわけであるが、実際には60〜85オーム程
度にとることによつて実用上問題はなくなる。こ
のように導波管路の特性インピーダンスが減少し
た部分においてスイツチングを行うことが本発明
の特長の一つである。
第３図の振れ止めガイド６４は可動中心導体５
６の運動を正しい方向に規制するためのもので、
これによつて可動中心導体５６の移動距離を十分
な遮断減衰量が得られる程度に大きくすることが
できる。
６の運動を正しい方向に規制するためのもので、
これによつて可動中心導体５６の移動距離を十分
な遮断減衰量が得られる程度に大きくすることが
できる。
以上説明した第一実施例はコイル６２が付勢さ
れた場合に導波管路が閉成されるものである。従
つて常時閉成路が形成され、外部信号の送達時に
開路される場合には、第５図に示すようにインピ
ーダンス変換部材５３を天地転倒すればよい。
れた場合に導波管路が閉成されるものである。従
つて常時閉成路が形成され、外部信号の送達時に
開路される場合には、第５図に示すようにインピ
ーダンス変換部材５３を天地転倒すればよい。
第６図および第７図に本発明の第二実施例とし
て、入出力端子が１対１でなく１対２または２対
２に配置される場合を示す。これは二組の可動中
心導体が一つの接点面と接触するのでインピーダ
ンス変換部材５３の接点面５３ａの面積が大きく
なつている。入出力端子が１対２の場合の平面図
を第６図に、同じく２対２の平面図を第７図に示
す。
て、入出力端子が１対１でなく１対２または２対
２に配置される場合を示す。これは二組の可動中
心導体が一つの接点面と接触するのでインピーダ
ンス変換部材５３の接点面５３ａの面積が大きく
なつている。入出力端子が１対２の場合の平面図
を第６図に、同じく２対２の平面図を第７図に示
す。
以上の例ではインピーダンス変換部材が多段リ
ツジ型のものであつたが、これを第８図に示すよ
うに線型比例形に実施しても、第９図に示すよう
に特殊関数形に実施してもよい。
ツジ型のものであつたが、これを第８図に示すよ
うに線型比例形に実施しても、第９図に示すよう
に特殊関数形に実施してもよい。
またインピーダンス変換部材をリツジ形でなく
円錐形にすることによつてスイツチ全体を小型化
することもできる。この場合には広帯域特性が若
干低下するが特性よりも小型化を要望されるよう
な回路に適用される。その平面図を第１０図に、
断面図を第１１図に示す。
円錐形にすることによつてスイツチ全体を小型化
することもできる。この場合には広帯域特性が若
干低下するが特性よりも小型化を要望されるよう
な回路に適用される。その平面図を第１０図に、
断面図を第１１図に示す。
本発明を実施することによつて、18GHz以上
の高周波でも挿入損失が少なく、スイツチング時
間が短かく、アイソレーシヨンの大きいスイツチ
が得られる。導波管インタフエースを用いるため
接続が容易であり、電圧定在波比を低く保つこと
ができる。またサイズも小型であり、製品も低コ
ストで実用化される。
の高周波でも挿入損失が少なく、スイツチング時
間が短かく、アイソレーシヨンの大きいスイツチ
が得られる。導波管インタフエースを用いるため
接続が容易であり、電圧定在波比を低く保つこと
ができる。またサイズも小型であり、製品も低コ
ストで実用化される。
なお、本発明では可動の中心導体は内部導波管
のリツジ型インピーダンス変換部材に直接またが
つて接断動作を行うため、超高周波スイツチの高
さを極めて低くして装置の小型化を一層進めるこ
とができる利点が大きい。
のリツジ型インピーダンス変換部材に直接またが
つて接断動作を行うため、超高周波スイツチの高
さを極めて低くして装置の小型化を一層進めるこ
とができる利点が大きい。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図。第２図
は第１図のＡ−Ａ断面図。第３図は第２図の左半
分の斜視図。第４図は第１図の開放時の縦断面
図。第５図は第１図とコイルの付勢状態が反対と
なる場合の縦断面図。第６図は本発明の第二実施
例で入出力端子が１対１のものの平面図。第７図
は上記実施例で入出力端子が２対２のものの平面
図。第８図は直線状インピーダンス変換のものの
縦断面部分図。第９図は特殊関数状インピーダン
ス変換のものの縦断面部分図。第１０図は円錐形
インピーダンス変換のものの平面図。第１１図は
第１０図の縦断面図。第１２図は従来例構造の外
形斜視図。第１３図は上記従来例の平面断面図。
第１４図は上記従来例の縦断面図。 ５１…本体、５２…開口部、５３…インピーダ
ンス変換部材、５３ａ…接点面、５４…キヤビテ
イ、５５…ステツプレスのインピーダンス変換部
材、５６…可動中心導体、５７…駆動棒、５８
ａ，５８ｂ…駆動棒をカイドする穴、５９…コイ
ルばね、６０…プランジヤ型ソレノイド、６１…
プランジヤ、６２…コイル、６３…復帰ばね、６
４…振れ止めガイド。
は第１図のＡ−Ａ断面図。第３図は第２図の左半
分の斜視図。第４図は第１図の開放時の縦断面
図。第５図は第１図とコイルの付勢状態が反対と
なる場合の縦断面図。第６図は本発明の第二実施
例で入出力端子が１対１のものの平面図。第７図
は上記実施例で入出力端子が２対２のものの平面
図。第８図は直線状インピーダンス変換のものの
縦断面部分図。第９図は特殊関数状インピーダン
ス変換のものの縦断面部分図。第１０図は円錐形
インピーダンス変換のものの平面図。第１１図は
第１０図の縦断面図。第１２図は従来例構造の外
形斜視図。第１３図は上記従来例の平面断面図。
第１４図は上記従来例の縦断面図。 ５１…本体、５２…開口部、５３…インピーダ
ンス変換部材、５３ａ…接点面、５４…キヤビテ
イ、５５…ステツプレスのインピーダンス変換部
材、５６…可動中心導体、５７…駆動棒、５８
ａ，５８ｂ…駆動棒をカイドする穴、５９…コイ
ルばね、６０…プランジヤ型ソレノイド、６１…
プランジヤ、６２…コイル、６３…復帰ばね、６
４…振れ止めガイド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数Ｎ個の外部導波管の切替接続を行う超高
周波スイツチにおいて、 前記複数Ｎ個の外部導波管にそれぞれ接続され
るＮ個の内部導波管と、 このそれぞれの内部導波管内に設けられ前記超
高周波スイツチの中央部に行くにしたがつて低イ
ンピーダンスになるように設置されたリツジ型イ
ンピーダンス変換部材と、 切替接続する内部導波管内に前記リツジ型イン
ピーダンス変換部材の低インピーダンス部に直接
にまたがつて設けられ、可動のストリツプライン
の中心導体であつて接続時はこのインピーダンス
変換部材の低インピーダンス部と接触し、解離時
は外導体に接地される可動の中心導体と、 この中心導体を前記内部導波管の管軸と垂直な
方向に駆動して前記リツジ型インピーダンス変換
部材との接続解離動作を行わせる駆動手段と を備えたことを特徴とする超高周波スイツチ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59150929A JPS61112401A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 超高周波スイツチ |
| EP85305047A EP0169048B1 (en) | 1984-07-20 | 1985-07-15 | Ultra-high frequency switch |
| DE8585305047T DE3584193D1 (de) | 1984-07-20 | 1985-07-15 | Ultrahochfrequenzschalter. |
| US06/755,127 US4652840A (en) | 1984-07-20 | 1985-07-15 | Ultrahigh-frequency switch |
| AU45045/85A AU572059B2 (en) | 1984-07-20 | 1985-07-16 | Waveguide switch |
| CA000486996A CA1233206A (en) | 1984-07-20 | 1985-07-18 | Ultrahigh-frequency switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59150929A JPS61112401A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 超高周波スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61112401A JPS61112401A (ja) | 1986-05-30 |
| JPH0237121B2 true JPH0237121B2 (ja) | 1990-08-22 |
Family
ID=15507492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59150929A Granted JPS61112401A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 超高周波スイツチ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4652840A (ja) |
| EP (1) | EP0169048B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61112401A (ja) |
| AU (1) | AU572059B2 (ja) |
| CA (1) | CA1233206A (ja) |
| DE (1) | DE3584193D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0549728U (ja) * | 1991-12-11 | 1993-06-29 | 川崎製鉄株式会社 | コンベヤベルトのクリーナ |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH07120881B2 (ja) * | 1987-07-31 | 1995-12-20 | 日本電気株式会社 | 導波管切替器 |
| US4782313A (en) * | 1988-01-12 | 1988-11-01 | General Electric Company | Transmission line shorting switch |
| CA1283680C (en) * | 1988-09-28 | 1991-04-30 | Klaus Gunter Engel | Microwave c-switches and s-switches |
| JPH0559791U (ja) * | 1991-03-11 | 1993-08-06 | 敏彦 高倉 | 低周波電磁調理装置 |
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